Zwei Frauen teilen sich den Chemie-Nobelpreis für den historischen Sieg für "genetische Schere"

Zwei Wissenschaftler wurden mit dem Nobelpreis für Chemie 2020 für die Entwicklung der Werkzeuge zur Bearbeitung von DNA ausgezeichnet.

Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna sind die ersten beiden Frauen, die den Preis teilen, der ihre Arbeit an der Technologie der Genombearbeitung würdigt.

Ihre Entdeckung, bekannt als Crispr-Cas9 "genetische Schere", ist eine Möglichkeit, spezifische und präzise Änderungen an der in lebenden Zellen enthaltenen DNA vorzunehmen.

Sie werden das Preisgeld von 10 Millionen Kronen (861.200 GBP; 1.110.400 USD) aufteilen.

Die Biochemikerin Pernilla Wittung-Stafshede kommentierte: "Die Fähigkeit, DNA dort zu schneiden, wo Sie wollen, hat die Biowissenschaften revolutioniert."

Die Frauentechnologie hat nicht nur die Grundlagenforschung verändert, sondern könnte auch zur Behandlung von Erbkrankheiten eingesetzt werden.

Prof. Charpentier von der Max-Planck-Abteilung für die Wissenschaft der Krankheitserreger in Berlin sagte, es sei ein emotionaler Moment gewesen, als sie von der Auszeichnung erfahren habe.

"Wenn es passiert, bist du sehr überrascht und denkst, es ist nicht real. Aber offensichtlich ist es real", sagte sie.

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Als eine der ersten beiden Frauen, die den Preis teilten, sagte Prof. Charpentier: "Ich wünsche mir, dass dies eine positive Botschaft speziell für junge Mädchen ist, die den Weg der Wissenschaft beschreiten möchten … und ihnen zu zeigen, dass Frauen in Wissenschaft kann sich auch auf die Forschung auswirken, die sie durchführt. "

Sie fuhr fort: "Dies ist nicht nur für Frauen, aber wir sehen ein klares mangelndes Interesse daran, einem wissenschaftlichen Weg zu folgen, was sehr besorgniserregend ist."

Während der Untersuchungen von Prof. Charpentier über das Bakterium Streptococcus pyogenesentdeckte sie ein bisher unbekanntes Molekül namens tracrRNA. Ihre Arbeit zeigte, dass tracrRNA Teil des Immunabwehrsystems des Organismus ist.

Dieses als Crispr-Cas bekannte System entwaffnet Viren, indem es ihre DNA spaltet – wie eine genetische Schere.

Im Jahr 2011, im selben Jahr, in dem sie diese Arbeit veröffentlichte, begann Prof. Charpentier eine Zusammenarbeit mit Prof. Doudna von der University of California in Berkeley.

Die beiden waren von einem Kollegen von Doudna in einem Café in Puerto Rico vorgestellt worden, wo die Wissenschaftler an einer Konferenz teilnahmen.

Und am nächsten Tag schlug Prof. Charpentier bei einem Spaziergang durch die Straßen der Inselhauptstadt San Juan die Idee vor, sich zusammenzuschließen.

Zusammen haben sie die genetische Schere des Bakteriums in einem Reagenzglas nachgebildet. Sie vereinfachten auch die molekularen Komponenten der Schere, so dass sie einfacher zu verwenden waren.

In ihrer natürlichen Form erkennen die Bakterienscheren DNA von Viren. Charpentier und Doudna zeigten jedoch, dass sie neu programmiert werden können, um jedes DNA-Molekül an einer vorbestimmten Stelle zu schneiden, und veröffentlichten ihre Ergebnisse in einem wegweisenden Papier aus dem Jahr 2012.

Die bahnbrechende DNA-Snipping-Technologie ermöglichte das Umschreiben des "Code of Life".

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Seit die beiden Wissenschaftler die genetische Schere Crispr-Cas9 entdeckt haben, ist ihre Verwendung explodiert. Das Tool hat zu vielen wichtigen Entdeckungen in der Grundlagenforschung beigetragen. In der Medizin laufen derzeit klinische Studien mit neuen Krebstherapien.

Die Technologie verspricht auch, Erbkrankheiten behandeln oder sogar heilen zu können. Es wird derzeit auf sein Potenzial zur Behandlung von Sichelzellenanämie untersucht, einer Bluterkrankung, von der weltweit Millionen Menschen betroffen sind.

Aber ohne Regulierung könnten einige befürchten, Crispr könnte gleichermaßen dazu verwendet werden, "Designer-Babys" zu erschaffen, die ein ethisches Minenfeld eröffnen. Wenn genombearbeitete Kinder aufwachsen und Kinder haben, könnten Veränderungen ihres Genoms über Generationen hinweg weitergegeben werden, was zu dauerhaften Veränderungen für die menschliche Bevölkerung führen würde.

Im vergangenen Jahr wurde der chinesische Wissenschaftler He Jiankui für drei Jahre inhaftiert, nachdem er die weltweit ersten gen-editierten menschlichen Babys geschaffen hatte. Er wurde wegen Verstoßes gegen ein Regierungsverbot verurteilt, indem er seine eigenen Experimente an menschlichen Embryonen durchführte, um zu versuchen, sie vor HIV zu schützen.

Es wurde angenommen, dass ein Nobelpreis für diese revolutionäre Wissenschaft für viele Jahre nicht vergeben werden würde, da die Technik auch Gegenstand eines langjährigen Patentstreites in den USA ist.

Der Streit betrifft die Gruppe von Charpentier und Doudna an der University of California in Berkeley sowie ein Team am MIT und am Harvard's Broad Institute in Cambridge, Massachusetts.

Die Meinungsverschiedenheit konzentriert sich auf die Verwendung der Crispr-Technik in eukaryotischen Zellen – jenen Zellen, die ihre DNA in einem Kern bündeln. In solchen Zellen, die in höheren Tieren vorkommen, werden die rentabelsten zukünftigen Anwendungen existieren.

Die konkurrierenden Institutionen behaupten, ihre Wissenschaftler hätten die entscheidenden und relevantesten Fortschritte gemacht.

Emmanuelle Charpentier wurde 1968 in Juvisy-sur-Orge, Frankreich, geboren. Sie promovierte am Institut Pasteur in Paris und arbeitete anschließend an wissenschaftlichen Instituten in den USA, Österreich, Schweden und Deutschland – zusätzlich zu ihrer Heimat Frankreich.

Jennifer Doudna wurde 1964 in Washington DC geboren, verbrachte aber einen Großteil ihrer Kindheit in Hilo, Hawaii. Sie promovierte an der Harvard Medical School.

In diesem Jahr wurde zum ersten Mal einer der Wissenschaftspreise an zwei Frauen vergeben, ohne dass ein männlicher Mitarbeiter ebenfalls in der Auszeichnung aufgeführt ist.

Der schwedische Industrielle und Chemiker Alfred Nobel gründete die Preise in seinem Testament, das 1895 – ein Jahr vor seinem Tod – verfasst wurde.

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Bisherige Nobelpreisträger für Chemie

2019 – John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham und Akira Yoshino teilen sich den Preis für ihre Arbeit an Lithium-Ionen-Batterien.

2018 – Entdeckungen über Enzyme brachten Frances Arnold, George P Smith und Gregory Winter den Preis ein

2017 – Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Henderson wurden mit dem Preis für die Verbesserung der Bilder biologischer Moleküle ausgezeichnet

2016 – Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart und Bernard Feringa teilten sich den Preis für die Herstellung von Maschinen im molekularen Maßstab.

2015 – Entdeckungen in der DNA-Reparatur brachten Tomas Lindahl, Paul Modrich und Aziz Sancar die Auszeichnung ein.

2014 – Eric Betzig, Stefan Hell und William Moerner wurden mit dem Preis für die Verbesserung der Auflösung von optischen Mikroskopen ausgezeichnet.

2013 – Michael Levitt, Martin Karplus und Arieh Warshel teilten sich den Preis für die Entwicklung von Computersimulationen chemischer Prozesse.

2012 – Arbeiten, die zeigten, wie Proteinrezeptoren Signale zwischen lebenden Zellen und der Umwelt übertragen, wurden mit dem Preis für Robert Lefkowitz und Brian Kobilka ausgezeichnet.