นักวิทยาศาสตร์หญิงร่วมคว้ารางวัลโนเบลสาขาเคมีจากการคิดค้นเครื่องมือตัดต่อจีโนม

---

          Emmanuelle Charpentierและ Jennifer A. Doudna 2นักวิทยาศาสตร์หญิงซึ่งร่วมกันพัฒนาเครื่องมือตัดแต่งพันธุกรรมที่มีความแม่นยำสูงได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2020 เป็นเทคโนโลยีพันธุกรรมที่นำไปสู่การพัฒนาวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิต สร้างประโยชน์ต่อนวัตกรรมทางการเกษตรและการรักษาโรค
          The Royal Swedish Academy of Sciences ได้ตัดสินใจมอบรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2020 ให้กับ Emmanuelle Charpentierแห่ง Max Planck Unit for the Science of Pathogens กรุงเบอร์ลิน ประเทศเยอรมนี และ Jennifer A. Doudnaแห่ง University of California วิทยาเขตเบิร์กลีย์ประเทศสหรัฐอเมริกา จากผลงานการพัฒนาวิธีการตัดแต่งข้อมูลพันธุกรรมหรือจีโนม

          Emmanuelle Charpentierและ Jennifer A. Doudnaได้ค้นคว้าเครื่องมือซึ่งเป็นเทคโนโลยีพันธุกรรมที่เรียกว่า กรรไกรตัดแต่งพันธุกรรม CRISPR/Cas9 นักวิจัยสามารถใช้เครื่องมือนี้ในการเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอของสัตว์ พืช และจุลินทรีย์ด้วยความแม่นยำที่สูงมาก เทคโนโลยีนี้ได้ส่งผลต่อการปฏิวัติเปลี่ยนแปลงในสาขาวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิต (life sciences) เป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาวิธีการใหม่ในการรักษาโรคมะเร็งและอาจทำให้ความฝันในการรักษาโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเป็นจริงขึ้นมาได้
          Charpentier นักจุลชีววิทยาฝรั่งเศส และDoudna นักชีวเคมีอเมริกัน เป็นผู้หญิง 2 คนแรกที่ได้ร่วมรับรางวัลโนเบลสาขาเคมี เป็นผู้หญิงคนที่ 6 และ 7 ที่ได้รับรางวัลสาขาเคมี
          Charpentier กล่าวในการแถลงข่าวว่า เธอหวังว่าการได้รับรางวัลนี้จะส่ง “ข่าวสารในทางบวกให้กับเด็กผู้หญิงที่ต้องการเดินบนเส้นทางของวิทยาศาสตร์ และเพื่อแสดงให้เห็นว่าผู้หญิงที่อยู่ในสาขาวิทยาศาสตร์สามารถก่อให้เกิดผลกระทบผ่านการวิจัยที่พวกเธอกำลังทำอยู่”
          นักวิจัยจำเป็นต้องปรับแต่งยีนในเซลล์ ถ้าต้องการค้นคว้าเกี่ยวกับการทำงานภายในของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นงานที่ใช้เวลามาก ทำได้ยาก และบางครั้งเป็นไปไม่ได้เลย แต่โดยการใช้กรรไกรตัดแต่งพันธุกรรม CRISPR/Cas9 นี้ ช่วยให้ปัจจุบันสามารถเปลี่ยนรหัสของสิ่งมีชีวิตได้ในระยะเวลาไม่กี่สัปดาห์

          “เครื่องมือทางพันธุกรรมนี้มีพลังความสามารถอย่างมากมาย ซึ่งส่งผลกระทบต่อเราทุกคน ไม่เพียงแค่ปฏิวัติวิทยาศาสตร์พื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีผลต่อการเพาะปลูกด้วยนวัตกรรมและจะนำไปสู่วิธีการรักษาทางการแพทย์แนวใหม่” Prof.ClaesGustafsson ประธานคณะกรรมโนเบลสาขาเคมี กล่าว
          การค้นพบกรรไกรตัดต่อพันธุกรรมนี้เป็นเรื่องที่เกิดขึ้นอย่างเหนือความคาดหมายกล่าวคือ ในระหว่างที่ Emmanuelle Charpentier กำลังศึกษา Streptococcus pyogenes ซึ่งเป็นหนึ่งในแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุก่ออันตรายมากที่สุดแก่มนุษยชาติ เธอได้ค้นพบโมเลกุลที่ยังไม่รู้จักมาก่อน คือ tracrRNA โมเลกุลนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันดั้งเดิมของแบคทีเรีย คือ CRISPR/Cas ซึ่งจะปลดอาวุธไวรัสด้วยการตัดแยกดีเอ็นเอของไวรัส
          Charpentier ได้เผยแพร่ผลการค้นพบในปี 2011 ในปีเดียวกันเธอได้ร่วมมือกับ Jennifer Doudna นักชีวเคมีผู้มากประสบการณ์ที่มีความรู้กว้างขวางในเรื่องอาร์เอ็นเอ ทั้ง 2 ประสบความสำเร็จร่วมกันในการสร้างกรรไกรพันธุกรรมของแบคทีเรียในหลอดทดลองขึ้นมา และทำให้ส่วนประกอบโมเลกุลของกรรไกรเรียบง่ายลง จึงสามารถนำไปใช้ได้ง่ายขึ้น
          ในการทดลองที่ส่งผลอย่างมากต่ออนาคต นักวิทยาศาสตร์ทั้ง 2 ได้จัดเรียงโปรแกรมกรรไกรพันธุกรรมขึ้นใหม่ในรูปแบบตามธรรมชาติ กรรไกรนี้จะรู้จักดีเอ็นเอจากไวรัส แต่ Charpentier และ Doudna ได้พิสูจน์ว่า เราสามารถควบคุมกรรไกรได้ เพื่อให้สามารถตัดโมเลกุลดีเอ็นเอใดๆ ก็ได้ ณ ตำแหน่งที่กำหนดตามต้องการ และจะสามารถเขียนรหัสชีวิตขึ้นใหม่ได้ง่าย ณ จุดที่ดีเอ็นเอถูกตัดนั้น

          ตั้งแต่ Charpentier และ Doudna ค้นพบกรรไกรตัดต่อพันธุกรรม CRISPR/Cas9 ในปี 2012 มีการนำกรรไกรนี้ไปใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง เครื่องมือนี้ได้ช่วยให้เกิดการค้นพบที่สำคัญอย่างมากมายในการวิจัยพื้นฐาน และนักวิจัยด้านพันธุ์พืชสามารถพัฒนาพืชผลที่ทนทานต่อเชื้อรา ศัตรูพืช และความแห้งแล้งได้ ในทางการแพทย์ ได้นำไปสู่การทดลองทางคลินิกของการรักษาโรคมะเร็งด้วยวิธีใหม่ การวิจัยเพื่อรักษาโรคโลหิตจางธาลัสซีเมีย โรคเม็ดเลือดแดงรูปเคียว อาการตาบอดจากพันธุกรรม รวมทั้งใช้ในการผลิตเซลล์ภูมิคุ้มกัน (T-cell) ที่ทำลายเซลล์มะเร็งในร่างกายด้วยและความฝันในการรักษาโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมกำลังจะเป็นจริง กรรไกรพันธุกรรมนี้ได้ทำให้วิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิตก้าวเข้าไปสู่ยุคใหม่และก่อให้เกิดประโยชน์มหาศาลต่อมนุษยชาติในหลายๆ ด้าน
          Dr. John Parrington อาจารย์สาขา Cellular & Molecular Pharmacology ที่ University of Oxford กล่าวในวาระที่มีการมอบรางวัลโนเบลว่า “ผมคิดว่าผลงานนี้เหมาะสมมากที่จะได้รับรางวัลจริงๆ”
          Dr.Parrington กล่าวกับ Science Media Centre (SMC) จากสหราชอาณาจักรว่า ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์อื่นๆ หลายคนได้มีส่วนช่วยอย่างสำคัญต่อการค้นพบนี้ แต่ไม่ต้องสงสัยว่า Doudna และ Charpentier เป็นผู้มีบทบาทหลักในการทำความเข้าใจกับกลไกของ CRISPR/Cas และวิธีที่จะพัฒนากลไกนี้ให้เป็นเครื่องมือตัดแต่งจีโนม
          เขากล่าวเพิ่มเติมว่า การตัดแต่งจีโนมด้วย CRISPR/Cas “มีศักยภาพมากต่อการเปลี่ยนแปลงชีวิตของเราให้ดีขึ้นและยังก่อให้เกิดคำถามทางจริยธรรมและคำถามทางสังคมการเมืองด้วย
          Sarah Norcross ผู้อำนวยการ Progress Educational Trust กล่าวกับ SMC ว่า นักวิทยาศาสตร์ทั้ง 2 ได้ “สร้างวิธีการที่แม่นยำและทรงพลังอย่างไม่เคยเห็นมาก่อนในการเปลี่ยนแปลงลำดับของดีเอ็นเอในเซลล์ที่มีชีวิต”
          “CRISPR ยังมีศักยภาพอย่างมากในการนำประโยชน์อื่นๆ มาสู่มนุษยชาติต่อไป หากใช้ในทางที่ตั้งใจพยายามและมีการกำกับที่ดี”
          การได้รับรางวัลโนเบลของ Charpentier และ Doudna มาถึงค่อนข้างรวดเร็วในเวลาไม่ถึง 10 ปี David Pendlebury นักวิเคราะห์การอ้างอิงอาวุโส จาก Clarivate Analytics กล่าวว่า “รางวัลโนเบลส่วนใหญ่จะดูจากงานวิจัยที่ประสบความสำเร็จมาแล้ว 20 หรือ 30 ปีหรือมากกว่าหลายสิบปี”
          เขาบอกเพิ่มเติมว่า รายงานวิจัย CRISPR ปี 2012 ได้รับการอ้างอิงแล้วมากกว่า 6,000 ครั้ง มีรายงานเพียง 700 ชิ้นจาก 50 ล้านชิ้นซึ่งเผยแพร่ตั้งแต่ปี 1970 ได้รับการอ้างอิงมากขนาดนี้
          Tom Weltonประธาน Royal Society of Chemistry กล่าวกับ SMC ว่า การค้นพบ CRISPR ได้พิสูจน์แล้วถึงความสามารถในการไปปรับใช้ were already proving "transformative."
          “ความสามารถในการตัดแต่งยีนเป็นชุดเครื่องมือที่วิเศษมากสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะให้ประโยชน์แก่มนุษยชาติหลายชั่วอายุคน ตั้งแต่การต่อสู้และการป้องกันโรคจนถึงการเลี้ยงดูประชากรบนโลกของเราที่กำลังเพิ่มมากขึ้น”
          “ผมยินดีอย่างยิ่งที่ทราบว่า คณะกรรมการโนเบลได้เลือกให้การยกย่องสตรีผู้นำการวิจัยทั้ง 2 ท่าน การทำงานเป็นทีมของเธอเป็นตัวอย่างให้เห็นว่าความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์อาศัยชุมชนนักวิจัยทั่วโลกอย่างไรและทั้ง 2 สามารถเป็นแบบอย่างในการสร้างแรงบันดาลใจให้กับนักวิทยาศาสตร์ทุกเพศ”

          Emmanuelle Charpentier เกิดปี 1968 ใน Juvisy-sur-Orge ประเทศฝรั่งเศส ได้รับปริญญาเอกจาก Institut Pasteur กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศส เป็นผู้อำนวยการ Max Planck Unit for the Science of Pathogens กรุงเบอร์ลิน ประเทศเยอรมนี
          Jennifer A. Doudna เกิดปี 1964 ที่วอชิงตัน ดีซี ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ปรับปริญญาเอกในปี 1989 จาก Harvard Medical School กรุงบอสตัน เป็นศาสตราจารย์ที่ University of California วิทยาเขตวิทยาเขตเบิร์กลีย์ประเทศสหรัฐอเมริกา และนักวิจัยที่ Howard Hughes Medical Institute