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两位女科学家因基因编辑技术获2020年诺贝尔化学奖 华裔科学家张锋也曾被认为是热门人选

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-10-07  浏览次数:1061
核心提示:瑞典皇家科学院宣布,2020年诺贝尔化学奖授予加州大学詹妮弗·杜德纳( Jennifer Doudna) 和现在德国工作的法国科学家Emmanuell

北京时间2020年10月7日消息  瑞典皇家科学院宣布,2020年诺贝尔化学奖授予加州大学 詹妮弗·杜德纳 ( Jennifer Doudna) 和现在德国工作的法国科学家 Emmanuelle Charpentier ,表彰她们发明基因修饰方法CRISPR-Cas9。

这一工作由来已久,最后技术突破是2012年Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier。但在她们之前和之后,有多位科学家的贡献,所以一直不清楚她们之外,还有谁会与她们共享。

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法国科学家Emmanuelle Charpentier与美国科学家Jennifer Doudna

北京时间2020年10月7日下午,诺贝尔奖委员会做出了选择:加州大学伯克利分校教授詹妮弗·杜德纳和德国马普感染生物学研究所教授埃马纽尔·夏彭蒂“研发出一种基因组编辑方法” 获得2020年诺贝尔化学奖。


诺奖委员会称:

他们开发了基因技术中最锐利的工具之一:CRISPR/Cas9“基因剪刀”。利用这些技术,研究人员可以极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA。这项技术对生命科学产生了革命性的影响,可以帮助研究者开发新的癌症疗法,并使治愈遗传疾病的梦想成为现实。

两位女性获奖科学家

Emmanuelle Charpentier,(艾曼纽·夏邦杰)现任德国柏林马克斯-普朗克感染生物学研究所所长。

她1968年出生于法国的Juvisy-sur-Orge,今年52岁,本科在巴黎的Pierre and Marie Curie大学(今索邦大学理学院)学习生物化学、微生物学和遗传学。

1992年至1995年,她在巴斯德学院读研究生,并获得研究博士学位,当时她的项目研究的是抗生素耐药性的分子机制。

2015年,接受了德国马克斯-普朗克学会的邀请,成为该学会的科学会员,并在柏林马克斯-普朗克感染生物学研究所担任所长。

而她今天获得诺奖的研究CRISPR/Cas9分子机制即基因编辑手段,则是她2011年在一次研究会议上认识了Jennifer Doudna之后,一同开展的研究。

Charpentier的实验室与Jennifer Doudna的实验室合作,证明了Cas9可以用来对任何需要的DNA序列进行切割。

2013年,艾曼纽·夏邦杰将这一技术的商业化提上日程,成立了CRISPR Therapeutics公司。

Charpentier曾获得过许多国际奖项,包括生命科学突破奖、Louis-Jeantet医学奖、Gruber基金会国际遗传学奖、德国最负盛名的研究奖Leibniz奖等等。

另一位,Jennifer A. Doudna(詹妮弗·安妮·杜德娜),生于1964年2月19日,今年56岁。

美国生物化学家,目前她是加州大学伯克利分校化学系和分子与细胞生物学系的讲座教授。

杜德娜1985年毕业于波莫纳学院,1989年获得哈佛大学医学院博士学位。

自1997年以来,她一直是霍华德·休斯医学研究所(HHMI)的研究人员。

2018年,她又在格莱斯顿研究所担任高级研究人员的职位,同时也是UC Berkeley的教授。

2012年,杜德娜和Emmanuelle Charpentier率先提出CRISPR-Cas9可以用于基因组的可编程编辑,被认为是生物学史上最重要的发现之一。

杜德娜在生物化学和遗传学领域做出了基础性的贡献,并获得了许多著名的奖项和奖学金。

杜德娜博士的另一项重要成果,是对核糖体X射线晶体学确定结构的研究,她也因此获得2000年艾伦·T·沃特曼奖。






华人科学家张锋被认为是诺贝尔奖的热门人选


在CRISPR-Cas9的获奖中,令人遗憾的是华裔科学家张锋教授。

张锋,1982年出生于河北石家庄,斯坦福大学化学及生物工程博士,是当今最为人所关注的华裔生物学家之一。

他最著名的工作是基因修饰技术CRISPR-Cas9的发展和应用,率先获得了美国专利,并被视为诺贝尔奖的热门人选之一。

可以说,张锋始终是CRISPR基因编辑技术的奠基人之一。

但此次“落选”,也算意料之外,情理之中。


这也不是张锋第一次落选CRISPR相关奖项了。

就在2020年1月14日,2020年度的沃尔夫奖生物学奖就授予了CRISPR基因编辑的两位奠基人:Jennifer Doudna 和 Emmanulle Charpentier。

张锋未能一同获奖。

而此前与CRISPR相关的2015年科学突破奖、2016年阿尔珀特奖的世界大奖,也都是颁给了Jennifer Doudna 和 Emmanulle Charpentier等人,而其中并没有包括张锋。

之前有解释说,虽然张锋在CRISPR的应用上做出了巨大的贡献,但是CRISPR的多数奠基工作都是由Jennifer Doudna 和 Emmanulle Charpentier完成的。

但也有人鸣不平。比如2016年国际基因测序先驱埃里克·兰德(Eric Lander)在国际学术期刊《细胞》(Cell)发表综述文章,总结CRISPR技术的发展历程。

就认为在张锋利用CRISPR在真核细胞生物实现基因编辑之后,CRISPR技术带来了“暴风骤雨般的改变”。



CRISPR专利之争

最早证明CRISPR-Cas9可以编辑哺乳动物细胞基因的华人科学家、麻省理工学院教授、博德研究所资深研究员张锋(Feng Zhang)和哈佛大学医学院教授乔治·彻奇(George Church)无缘此次诺贝尔奖。

在此之前,1993年诺奖得主、麻省理工学院教授菲利普·夏普(Phillip Sharp)曾表示,基于CRISPR的基因编辑技术有四个关键的发现者:夏彭蒂耶、彻奇、杜德纳和张锋。所以,诺奖最多颁给三人的规则显然就是个问题。他认为,一个比较明智的决定可能是:诺贝尔化学奖颁给杜德纳和夏彭蒂耶,她们的工作是纯生化,生理或医学奖给彻奇和张锋,他们在活体细胞中成功应用CRISPR,为医学的应用铺平了道路。

虽然张锋与此次诺奖无缘,但他和博德研究所在美国拥有CRISPR/Cas9技术应用于所有真核生物——包括植物、动物和人类——的专利,这是CRISPR技术商业化最为核心的专利之一。

2013年1月,张锋和彻奇同时在《科学》杂志分别发表论文,将CRISPR/Cas9基因编辑技术成功地运用到小鼠和人类细胞,实现了CRISPR在哺乳动物细胞的基因编辑。而在几周之后,杜德纳实验室也发表了类似的结果。

凭借证明自己的实验室在2011年就开始有了把Cas蛋白簇和tracrRNA放到哺乳动物细胞中的想法,并第一个证明CRISPR/Cas9整个概念,使CRISPR技术从最初的构想到在哺乳动物细胞成功应用的证据,张锋在2014年4月获得美国专利与商标局关于CRISPR的首个专利授权。

对于这一结果,更早提交专利申请的杜德纳和加州大学伯克利分校并不认可,并在2015年4月提交申诉材料。2016年1月,关于谁首先发明了CRISPR技术,加州大学伯克利分校和麻省理工学院-哈佛大学博德研究所展开交锋。杜德纳和加州大学伯克利分校认为,张锋只是杜德纳论文的诸多跟进者之一,将CRISPR运用到小鼠和人类细胞上只需要常规技术。但张锋一方的理由是:杜德纳只是预测CRISPR会在人类细胞上有效,自己是第一个将CRISPR运用到人类细胞中的人。随后,美国专利与商标局宣布正式启动干涉程序,将重新宣判CRISPR专利的归属问题。

2017年2月,三名专利法官组成的小组一致裁决,张锋等人2014年申请的专利“在事实上毫无争议”,与加州大学伯克利分校申请的专利并无冲突。根据这一裁定,杜德纳和加州大学伯克利分校覆盖关于CRISPR的所有专利,而张锋和博德研究所拥有其中的一项关键专利。

不过,加州大学伯克利分校在接受媒体采访时表示尊重专利法庭的裁决,但还是将会上诉至美国联邦巡回上诉法院。

2018年9月10日,美国联邦法院的裁决支持了专利上诉委员会2017年2月对基因编辑技术CRISPR专利的决定。专利上诉委员会认为,博德研究所拥有的CRISPR专利,并未侵犯伯克利以及维也纳大学的利益。















 
 
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