Nature長文聚焦：低調的CRISPR“女神”EmmanuelleCharpentier

　　如今在CRISPR領域，張鋒、Jennifer Doudna兩位科學家的名字想必大家都不會陌生；不管是因為學術領域的突出成就、商業上的你追我趕，還是ZL方面的針鋒相對，他們都已成為這一領域的焦點人物。

　　相比而言，另一位CRISPR先驅者、一直在各大獎項中與Jennifer Doudna“綁”在一起Emmanuelle Charpentier相對要“低調”一些。4月20日，Nature雜志在線發表了Charpentier的最新成果，文章證明了Cpf1酶在定向基因編輯中能執行RNA加工和DNA切割兩個活動，這可能打開了對特定序列基因組編輯和沉默的新方向。

　　事實上，除了學術成就外，這位“低調的女神”在CRISPR商業化競爭中也走在前列。Emmanuelle Charpentier在2014年與人聯合創辦了CRISPR Therapeutics，A輪融資2500萬美元；去年4月，又獲得了新基和GSK領投的6400萬美元風險投資。

　　CRISPR Therapeutics還分別在去年10月和12月分別與福泰制藥（Vertex）、拜耳達成了合作關系。具體來說，Vertex宣布與CRISPR Therapeutics合作開發基于CRISPR-Cas9技術、主要針對囊腫性肺纖維化和鐮刀型貧血癥的藥物。據稱，Vertex將支付CRISPR Therapeutics 1.05億美元，如果所有項目都上市，最終支付金額將達26億美元。

　　拜耳與CRISPR Therapeutics宣布成立一家專注于開發和商業化血液疾病、失明和先天性心臟病新療法的合資企業。這項交易將為CRISPR Therapeutics帶來至少3.35億美元的收益。據悉，合資公司總部設在倫敦，在劍橋開展業務。

　　圖片來源：aufeminin

　　4月27日，Natue發表了題為“The quiet revolutionary: How the co-discovery of CRISPR explosively changed Emmanuelle Charpentier’s life”的長文，詳細介紹了這位微生物學家如何因基因編輯方面的工作成為科學界關注的焦點。以下摘編了部分內容：

　　48歲的Emmanuelle Charpentier在過去20年的學術生涯里經歷了5個國家的9個不同機構。這種流動的生活方式似乎并沒有影響到這位微生物學家，她一直致力于研究細菌控制自身基因組的系統。如今，她已成為基因編輯技術CRISPR–Cas9的關鍵發明者之一。

　　Charpentier生長在巴黎附近的一個小鎮，她從一開始就清楚自己想要的生活：為促進醫學發展做些事情。她本科就讀于Pierre and Marie Curie University，并在附近的巴斯德研究所讀了PhD，研究項目與分析在基因組和細胞間移動的細菌DNA片段有關。之后，由于她有了想要領導巴斯德中一個實驗室的抱負，她覺得這需要一段在國外讀博士后的經歷來獲得更多的專業知識。最終，她選擇跟隨紐約洛克菲勒大學的微生物學家Elaine Tuomanen，致力于病原體肺炎鏈球菌的研究。后來，Tuomanen將她的實驗室搬到了美國田納西州的孟菲斯市，但Charpentier卻想留在紐約。就這樣，她來到了紐約大學醫學院皮膚細胞生物學家Pamela Cowin的實驗室。

　　經過了這一系列的博士后生涯，Charpentier知道下一步是需要完全獨立，于是她回到了歐洲，選擇了維也納。她于2002年到了維也納大學，運營一個依靠短期資助的、搖搖欲墜的小實驗室長達7年。她說：“雖然如此，我依然想要理解細菌中每條生物化學途徑是如何監管的。”正是在維也納，Charpentier第一次有了CRISPR相關的想法。

　　在21世紀初期，只有少數的微生物學家關注到了細菌中用于防御病毒攻擊的CRISPR系統。不同的CRISPR系統有不同的組織攻擊的方法，但當時已知的所有這些系統都涉及一個稱作CRISPR RNA的分子。Charpentier對鑒定鏈球菌基因組中產生調節性RNAs的位點特別感興趣，因此她與Max Planck研究所的分子微生物學家J?rg Vogel建立了合作。J?rg Vogel開發了大規模定位基因組中RNAs的方法，并在2008年獲得了該細菌產生的所有小RNAs的序列。

　　研究人員最先注意到的是一種非常豐富的新型小RNA，被他們稱作trans-activating CRISPR RNA（tracrRNA）。依據它的序列和在基因組中的位置，科學家們發現，tracrRNA極有可能與先前為描述過的CRISPR系統有關。隨后，Charpentier和她的同事開始了探索這一系統的一系列試驗，最終鑒定出這一系統只有三個組件：tracrRNA、CRISPR RNA 和Cas9 蛋白。Charpentier說，該系統如此簡單，她意識到這可能會成為一種強大的基因工程工具。但是究竟這一CRISPR系統是如何工作的呢？

　　Charpentier猜測兩個RNAs可能會相互作用以指導Cas9與病毒DNA序列互作。Charpentier回憶道，當時很難說服任何一個年輕的學生跟隨她的直覺，從事驗證這兩種RNAs是否會互作的關鍵試驗，最終維也納大學的一名碩士（Elitza Deltcheva）自愿加入到這項工作中。此時，已經到了2009年6月，Charpentier又有了新的決定。她在瑞典北部新建的Ume? Centre for Microbial Research找到了職位。她說：“我必須找到更多的保障和支持。”2009年夏天，Deltcheva打電話告訴Charpentier，她的猜想被證實了。

　　2010年10月，Charpentier在荷蘭舉辦的一個CRISPR會議上首次發布了這一研究成果。這是在她提交發表的幾周后，文章最終于2011年3月30日在線發表在《自然》雜志上；也是在這一年，她在美國微生物學會會議上遇見了加州大學伯克利分校的結構生物學家“Jennifer Doudna”。此后，雙方開始合作，很快有了第二個關鍵的發現，即證明了Cas9是如何“剪切”DNA的；相關結果于2012年8月發表在《科學》雜志上。如今這一技術已經進入了世界各地的實驗室。

　　在這期間，Charpentier做了兩個決定。第一個決定與她最初的雄心壯氣有關，即做一些事情來推動醫學的發展。她與Rodger Novak、Shaun Foy共同創立了CRISPR Therapeutics。第二個決定是完全奉獻她的時間給基因調控方面的基礎研究。為了實現這一點，她需要一個永久職位以及更多的體制上的支持。2013年，她來到德國，“變身”為漢諾威醫學院的教授以及亥姆霍茲感染研究中心部門主任，在這里她終于擁有了自己的技術人員，建立了一個擁有16名博士和博士后的實驗室。僅僅兩年后，Charpentier得到了Max Planck研究所的青睞，現在她擁有充足的技術和制度支持。

　　對于目前備受矚目且相當復雜的CRISPRZL之爭，Charpentier拒絕討論。她指出，盡管她推動醫學發展以及改善基因工程工具的目標已經實現，但是她的抱負并沒有停止。