Walter Isaacson amerikai író, újságíró és történész. Az Aspen Intézet vezetője, a CNN elnöke és a Time magazin szerkesztője. A tudomány és politika történetének olyan meghatározó alakjairól írt nagy sikerű életrajzokat, mint Leonardo da Vinci, Albert Einstein, Benjamin Franklin és Henry Kissinger. Isaacson új könyve, A kódfejtő, a 2020-as kémiai Nobel-díjjal elismert tudóspáros egyik tagja, Jennifer Doudna életét és tudományos munkásságát dolgozza fel.
A CRISPR-ként ismert génszerkesztő eljárás feltalálásában játszott szerepének köszönhetően világhíressé vált kutatónő, Jennifer Doudna karaktere és karrierje nem véletlenül keltette fel Isaacson érdeklődését, aki könyveiben mindig azt kutatja, mi a titka annak a különleges látásmódnak, amellyel valaki minden kortársától eltérő módon közelít a világ jelenségeihez, és hogyan tud ennek birtokában kivételeset alkotni. Jennifer Doudna esetében a kérdés az, hogy a világ megismerése iránt felébredő természetes kíváncsiság hogyan vezet el egy olyan felfedezéshez, amely emberéleteket menthet meg, sőt egész fajunk jövőjét alakíthatja át. A kódfejtő születése közben szabadult el és okozott világjárványt a koronavírus, így Isaacson kötetében azt is nyomon követhetjük, miképpen reagált a tudományos élet a világméretű új kihívásra, amelytől a tudósok már régóta rettegtek.
A kódfejtő című könyvből idézett tíz izgalmas érdekességgel betekintést nyerhetünk abba az évtizedeken át tartó munkába, amely a tudós Jennifer Doudna 2020-as Nobel-díjáig vezettek.
- A CRISPR, a génszerkesztő eszköz, melyet Doudna másokkal közösen fejlesztett ki 2012-ben, egy olyan trükkön alapul, amelyet a baktériumok több mint egymilliárd éve használnak a vírusokkal vívott harcban. A DNS-ükben többször ismétlődő, CRISPR-eknek nevezett szekvenciák alakultak ki, amelyek segítségével emlékeznek az ellenük támadó vírusokra, és elpusztítják őket. Magyarán ez egyfajta immunrendszer, amely a vírusok egymás után érkező hullámainak leküzdéséhez adaptálódhat – pontosan az, amire nekünk is szükségünk van egy olyan korban, amelyben ismételt vírusjárványok sújtanak minket, mintha még mindig a középkorban élnénk.
- Doudnának a középiskolában lehetősége nyílt DNS-hez kapcsolódó biológiai kísérletek elvégzésére. Az egyikben lazac spermiumaiból izolálták, majd üvegpálcára tekerték fel a nyúlós szálú molekulát. Lelkesítően hatott rá energikus kémiatanára és egy olyan nő előadása, aki elmagyarázta a sejtek rákos elfajulásának biokémiai okait: – Megerősítette azt a felismerésemet, hogy nő is lehet tudós – mondta.
Volt egy szál, amely összekötötte gyermekkori érdeklődését a láva járataiban élő szem nélküli pókok, az összezáródó alvófű és a rákosan elfajuló humán sejtek iránt: mindegyik kapcsolódott a kettős spirál detektívtörténetéhez.
- Doudna mindig szenvedélyesen érdeklődött a természet működésének alapját képező mechanizmusok iránt, mióta Hawaiion elgondolkodott a gyermekkori sétái közben talált alvófű bezáruló levelein. Mitől csukódnak be ezek a páfrányszerű levelek, amikor megérintik őket? A kémiai reakciók hogyan idéznek elő fizikai aktivitást? Megtanulta, hogy elgondolkodjon a dolgok működésén, ahogyan gyermekként mindannyian ezt tettük.
- A tudományos felfedezéshez két dolog kell: kiváló kutatómunkát kell végezni, és olyan labort kell létrehozni, amely kiváló kutatómunkát végez. Egyszer megkérdeztem Steve Jobstól, melyik volt a legjobb terméke. Azt hittem, hogy a Macintosh vagy az iPhone, de ő azt válaszolta, hogy nagyon fontosak a kiváló produktumok, de ennél is fontosabb, hogy olyan csapatot hozzon létre, amely folyamatosan ilyeneket tud készíteni.
Doudna nagyon élvezte, hogy az asztalnál dolgozhat. Ő olyan tudós, aki korán bemegy a laborba, felveszi a gumikesztyűt és a fehér köpenyt, aztán nekiáll dolgozni a pipettákkal és a Petri-csészékkel. Miután Berkeley-ben felállította a saját laborját, néhány évig még kétkezi labormunkát tudott végezni az ott töltött ideje felében. – Nem akartam feladni – fejtegeti. – Azt hiszem, egészen jó kísérletező voltam. Az én agyam így működik. Az elmémben látom a kísérleteket, különösen akkor, ha egyedül dolgozom.
- Egy este, miután Jinekkel egész nap azt tervezgették, hogyan hozzák létre a szóló vezető-RNS-t, Doudna a vacsoránál elmagyarázta az ötletet a férjének. A férfinak eszébe jutott, hogy egy ilyen génszerkesztő eszköznek feltehetően szabadalmi vonatkozásai is lesznek, ezért azt mondta a feleségének, mindent részletesen írjanak le a laboratóriumi naplóba, és tanúkkal is írassák alá. Jinek tehát aznap este visszament a laborba, és gondosan leírta a koncepciójukat. Már majdnem este kilenc óra volt, de Sam Sternberg és Rachel Haurwitz még bent tartózkodott.
A labornaplókban minden lap alján van egy rubrika a tanúk aláírása számára, hogy a fontos eredményeket dokumentálni tudják, és Jinek megkérte kollégáit, hogy írják alá. Sternbergtől még sohasem kértek ilyesmit, ezért tudta, hogy ez egy történelmi pillanat.
- Doudnát aggasztotta a lehetőség, hogy a CRISPR-t hekkerek, terroristák és ellenséges országok is használhatják. Akkor adott hangot aggodalmainak, miután 2014-ben részt vett egy konferencián, ahol egy kutató előadta, hogyan lehet olyan vírust készíteni, amely CRISPR-komponenseket visz be egerek sejtjeibe, és így génszerkesztéssel tüdőrákot előidézni a rágcsálóknál. Végigfutott rajta a hideg. Egy évvel később egy másik rendezvényen kérdéseket szegezett egy végzős diáknak, aki írt tanulmányt egy hasonló, egerekben rákot okozó CRISPR-kísérletről. Ezek és más hasonló tapasztalatok hatására csatlakozott az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának ahhoz a kezdeményezéséhez, amelynek keretei között a CRISPR rosszindulatú felhasználása elleni védelem lehetőségeit vizsgálták.
- 2014 tavaszán, amikor javában zajlottak a CRISPR-szabadalmak körüli viták és a cégalapítások, Doudna egyik éjjel furcsa álmot látott. Egészen pontosan volt egy rémálma, amelyben egy neves kutató arra kérte, találkozzon valakivel, aki a génszerkesztésről akar tanulni. Belépett a terembe, és hátrahőkölt. Nem más ült előtte, jegyzetelésre előkészített papírral és tollal, mint Adolf Hitler, akinek disznóarca volt. – Meg akarom érteni az ön által kifejlesztett bámulatos technológia használatát és lehetőségeit – közölte. Doudna ekkor riadt fel. – Feküdtem a sötétben, és hevesen dobogott a szívem – idézi fel. – Nem tudtam lerázni magamról a szörnyű előérzetet, amelyet az álom előidézett bennem.
- Amikor világossá vált Doudna számára, hogy az általa társfeltalálóként elkészített CRISPR–Cas9 emberi gének szerkesztésére is használható, „zsigeri remegés” fogta el. Mint mondja, a gyermekek génjeinek szerkesztését az emberiség számára természetellenesnek és ijesztőnek érezte. – Az első időkben ösztönösen elleneztem.
A véleménye 2015 januárjában kezdett megváltozni. Az egyik előadás közben heves vita alakult ki, közben odahajolt hozzá az egyik résztvevő. – Egy nap majd azt tartjuk etikátlannak – mondta halkan –, ha nem használjuk a csírasejtek szerkesztését az emberi szenvedés enyhítésére.
Ráébredt, hogy az orvostudomány haladásának egésze kísérlet arra, hogy korrigáljanak valamit, ami „természetesen” történt. – Nem vagyok biztos benne, hogyan kell az orvostudományban élesen elválasztani egymástól azt, ami természetes és természetellenes. Azt hiszem, veszélyes, ha ezt a szembeállítást arra használjuk fel, hogy megakadályozzunk valamit, ami csökkentheti a szenvedést és a fogyatékosságokat.
- Amikor Doudna és a berkeley-i Innovatív Genomikai Intézetben dolgozó kollégái 2020. március 13-i találkozójukon elhatározták, hogy saját koronavírus-tesztelő labort létesítenek, azt is megbeszélték, milyen technológiát használjanak. Azt a munkaigényes, de megbízható eljárást használják-e, amelyben a mintákból származó genetikai anyagot PCR-rel amplifikálják, ahogyan arról már volt szó, vagy kidolgozzanak egy új típusú tesztet, amely a CRISPR-technológia segítségével közvetlenül detektálja a vírus RNS-ét?
Úgy döntöttek, hogy mindkettővel megpróbálkoznak, de eleinte az első módszert használják.
– Mielőtt futni kezdünk, meg kell tanulnunk járni – mondta a kutatónő a megbeszélés végén elhangzott összegzésben. – Azonnal kezdjük el használni a már létező technológiát, aztán majd újíthatunk.
- 2020. október 9-én Doudna a legmélyebb álmát aludta, amikor hajnali 2:53-kor türelmetlenül zümmögni kezdett a mobiltelefonja, amelyet rezgőre állított. Egyedül volt egy szállodai szobában Palo Altóban, ahová azért ment, hogy részt vegyen egy kisebb, az öregedés biológiájával foglalkozó rendezvényen – az első személyes találkozón, amelyre a koronavírus-válság kezdete óta eltelt hét hónapban elment. A Nature egyik riportere hívta:
– Sajnálom, hogy ilyen korán zavarom, de szeretném, ha kommentálná a Nobel-díjat.
– Ki nyerte? – kérdezte a kutatónő kissé ingerülten.
– Még nem hallotta?! – csodálkozott az újságíró – Hát maga és Emmanuelle Charpentier!
Doudna ránézett a telefonjára, és egy rakás nem fogadott hívást látott. Tényleg úgy tűnt, hogy Stockholmból érkeztek. Egy pillanatra elhallgatott, hogy felfogja, amit hallott, majd megszólalt:
– Hadd hívjam vissza!