گزیده کتاب: “The Code Breaker” اثر والتر آیزاکسون

“The Code Breaker” (سیمون و شوستر) ، آخرین کتاب والتر آیزاکسون ، زندگینامه نویس پرفروش نوابغ از لئوناردو داوینچی و بنیامین فرانکلین تا آلبرت انیشتین و استیو جابز ، داستان بیوشیمیست جنیفر دودنا و ایجاد ژن است – فناوری ویرایش معروف به CRISPR.

بخش زیر را بخوانید و مصاحبه خبرنگار دیوید پوگ با آیزاکسون و دودنا را از دست ندهید “CBS یکشنبه صبح” 7 مارس!


code-breaker-cover-simon-schuster.jpg

سیمون و شوستر


معرفی

به نقض

جنیفر دودنا نمی توانست بخوابد. برکلی ، دانشگاهی که وی به دلیل نقشش در اختراع فناوری ویرایش ژن معروف به CRISPR سوپراستار بود ، به دلیل شیوع سریع بیماری همه گیر ویروس کرونا ویروس دانشگاه را تعطیل کرده بود. برخلاف قضاوت بهتر او ، پسرش ، اندی ، دانش آموز دبیرستانی را به ایستگاه قطار رانده بود تا او بتواند برای مسابقه ربات سازی به فرسنو برود. حالا ، ساعت 2 بامداد ، او شوهرش را بیدار کرد و اصرار کرد که قبل از شروع مسابقه ، زمانی که بیش از دوازده صد بچه در یک مرکز همایش های داخلی جمع می شدند ، او را بازیابی کنند. آنها لباسهای خود را کشیدند ، سوار ماشین شدند ، یک پمپ بنزین باز پیدا کردند و سه ساعت رانندگی کردند. اندی ، تنها کودک ، از دیدن آنها خوشحال نبود ، اما آنها او را متقاعد کردند که وسایل خود را جمع کند و به خانه بیاید. هنگام بیرون آمدن از پارکینگ ، اندی از تیم متنی دریافت کرد: “مسابقه رباتیک لغو شد! همه بچه ها فوراً آنجا را ترک می کنند!”

دودنا یادآوری می کند این لحظه ای است که فهمید دنیای خود و دنیای علم تغییر کرده است. دولت در حال واكنش نسبت به COVID بود ، بنابراین وقت آن فرا رسیده بود كه اساتید و دانشجویان تحصیلات تکمیلی ، لوله های آزمایش خود را ببندند و پیپت های خود را بالا ببرند ، تا به این نقض برسند. روز بعد – جمعه 13 مارس 2020 – وی جلسه ای از همکارانش در برکلی و دیگر دانشمندان در منطقه خلیج را رهبری کرد تا در مورد نقش های آنها بازی کند.

ده نفر از آنها به محوطه دانشگاه متروکه برکلی راه یافتند و در ساختمان شیک و سنگی شیشه ای که محل آزمایشگاه او بود ، همگرا شدند. صندلی های اتاق کنفرانس طبقه همکف بهم جمع شده بودند ، بنابراین اولین کاری که کردند این بود که آنها را به فاصله شش فوت از یکدیگر دور کنند. سپس آنها یک سیستم ویدئویی را روشن کردند تا پنجاه محقق دیگر از دانشگاههای اطراف بتوانند با بزرگنمایی همراه شوند. همانطور که جلوی در اتاق ایستاده بود تا آنها را جمع کند ، دودنا شدت آن را نشان می داد که معمولاً با نمای آرام حفظ می شود. وی به آنها گفت: “این کاری نیست که دانشگاهیان معمولاً انجام می دهند.” “ما باید قدم برداریم.”

شایسته بود که یک تیم مبارزه با ویروس توسط یک پیشگام CRISPR هدایت شود. ابزار ویرایش ژن که Doudna و دیگران در سال 2012 تولید کردند بر اساس ترفند مبارزه با ویروس است که توسط باکتری ها استفاده می شود و بیش از یک میلیارد سال است که با ویروس ها مبارزه می کنند. در DNA آنها ، باکتریها توالی های تکراری خوشه ای ایجاد می کنند که به CRISPR معروف هستند و می توانند ویروس هایی را که به آنها حمله می کنند به خاطر بسپارند و سپس از بین ببرند. به عبارت دیگر ، این یک سیستم ایمنی است که می تواند خود را برای مقابله با هر موج جدید ویروس وفق دهد – درست همان چیزی که ما انسانها در دوره ای که گرفتار شده ایم ، مثل اینکه هنوز در قرون وسطی هستیم ، با اپیدمی های مکرر ویروسی ، به آن نیاز داریم.

همیشه آماده و روشمند ، Doudna (تلفظ DOWD-nuh) اسلایدهایی را ارائه می دهد که روش هایی را برای استفاده در ویروس کرونا پیشنهاد می کند. او با گوش دادن هدایت کرد. اگرچه او به یک شخصیت مشهور علمی تبدیل شده بود ، اما مردم از تعامل با او راحت بودند. او در حالی که هنوز وقت برقراری ارتباط عاطفی با مردم را پیدا می کرد ، مهارت برنامه ریزی دقیق را فرا گرفته بود.

اولین تیمی که دودنا جمع کرد وظیفه ایجاد آزمایشگاه آزمایش ویروس کرونا را به عهده گرفت. یكی از رهبرانی كه به او دست زد ، فوق دكترا به نام جنیفر همیلتون بود كه چند ماه قبل ، یك روز به من آموخت كه از CRISPR برای ویرایش ژنهای انسانی استفاده كنم. من خوشحال شدم ، اما همچنین کمی بی حوصله ، دیدم که چگونه آسان است. حتی من هم می توانستم این کار را انجام دهم!

تیم دیگری ماموریت داشت انواع جدیدی از آزمایشات ویروس کرونا را براساس CRISPR تهیه کند. این به دودنا کمک کرد که شرکتهای تجاری را دوست داشته باشد. سه سال قبل ، او و دو نفر از دانشجویان تحصیلات تکمیلی خود شرکتی را تاسیس کرده بودند که از CRISPR به عنوان ابزاری برای تشخیص بیماری های ویروسی استفاده می کند.

در آغاز تلاش برای یافتن آزمایش های جدید برای شناسایی ویروس کرونا ، Doudna در حال مبارزه با یک رقیب بین کشوری بود که جبهه دیگری در مبارزه سخت اما پربار خود داشت. فنگ ژانگ ، محقق جوان متولد چین و متولد آیووا در انستیتوی Broad MIT و هاروارد ، رقیب وی در رقابت 2012 برای تبدیل CRISPR به ابزاری برای ویرایش ژن بود و از آن زمان تاکنون آنها را قفل کرده اند. یک رقابت شدید برای کشف اکتشافات علمی و تشکیل شرکتهای مستقر در CRISPR. اکنون ، با شیوع همه گیری ، آنها نژاد دیگری را درگیر می کنند ، این مسابقه نه با پیگیری حق ثبت اختراع بلکه با میل به کار خیر.

دودنا به ده پروژه بسنده کرد. او رهبرانی را برای هرکدام پیشنهاد کرد و به دیگران گفت که خودشان را در تیم ها دسته بندی کنند. آنها باید با کسی که وظایف مشابهی را انجام می دهد جفت شوند تا سیستم ارتقاfield میادین جنگ وجود داشته باشد: اگر به هر یک از ویروس ها آسیب برسد ، کسی وارد عمل می شود و کار خود را ادامه می دهد. آخرین باری بود که آنها شخصاً ملاقات می کردند. از آن پس تیم ها توسط Zoom و Slack همکاری می کنند.

وی گفت: “من دوست دارم همه زود شروع کنند.” “خیلی زود.”

یکی از شرکت کنندگان به او اطمینان داد: “نگران نباش”. “هیچ کس برنامه ای برای سفر ندارد.”

آنچه كه هيچ يك از شركت كنندگان در مورد آن بحث نكردند دورنماي دوربردتري بود: استفاده از CRISPR براي مهندسي ويرايش هاي موروثي در انسان كه باعث آسيب پذيري كودكان و فرزندان ما در برابر عفونت هاي ويروسي شود. این پیشرفت های ژنتیکی می تواند نسل بشر را برای همیشه تغییر دهد. دودنا وقتی من بعد از جلسه موضوع را مطرح کردم با انزجار گفت: “این در حوزه داستان علمی تخیلی است.” بله ، من موافقت کردم ، این کمی شبیه است دنیای جدید شجاع یا گاتاکا. اما مانند سایر داستان های علمی خوب ، عناصر نیز قبلاً به واقعیت پیوسته اند. در نوامبر 2018 ، یک دانشمند جوان چینی که به برخی از کنفرانس های ویرایش ژن دودنا رفته بود ، از CRISPR برای ویرایش جنین و حذف ژن تولید کننده گیرنده HIV ، ویروس عامل ایدز استفاده کرد. این امر منجر به تولد دختران دوقلو ، اولین “نوزادان طراح” در جهان شد.

فوراً هیبت و وحشت به وجود آمد. اسلحه شلیک شد ، کمیته ها تشکیل جلسه دادند. پس از بیش از سه میلیارد سال تکامل زندگی در این کره خاکی ، یک گونه (ما) استعداد و خلوص را در کنترل آینده ژنتیکی خود پیدا کرده است. این احساس وجود داشت که ما از آستانه عبور کرده ایم و به دوره کاملاً جدیدی رسیده ایم ، شاید یک جهان شجاعانه جدید ، مانند زمانی که آدم و حوا سیب را گاز گرفتند یا پرومتئوس آتش را از خدایان ربود.

توانایی جدید ما در ویرایش ژن های ما س someالات جالب توجهی را ایجاد می کند. آیا باید گونه های خود را ویرایش کنیم تا کمتر در معرض ویروس های کشنده قرار بگیریم؟ چه نعمت فوق العاده ای خواهد بود! درست؟ آیا باید از ویرایش ژن برای از بین بردن اختلالات مخوف ، مانند هانتینگتون ، کم خونی سلول داسی شکل و فیبروز کیستیک استفاده کنیم؟ به نظر خوب هم میاد و ناشنوایی یا نابینایی چطور؟ یا کوتاه بودن؟ یا افسرده؟ هوم … چطور باید به این موضوع فکر کنیم؟ در صورت امکان و ایمنی چند دهه دیگر ، آیا باید به والدین اجازه دهیم ضریب هوشی و عضلات بچه های خود را افزایش دهند؟ آیا باید اجازه دهیم آنها در مورد رنگ چشم تصمیم بگیرند؟ رنگ پوست؟ قد

اوه بیایید لحظه ای مکث کنیم قبل از اینکه از این شیب لغزنده پایین بیاییم. چه عواملی می تواند به تنوع جوامع ما منجر شود؟ اگر در مورد موقوفات ما دیگر مشمول یک قرعه کشی طبیعی تصادفی نشویم ، آیا احساس همدلی و پذیرش ما را ضعیف می کند؟ اگر این پیشنهادات در سوپرمارکت ژنتیک رایگان نباشد (و چنین نخواهد شد) ، آیا این نابرابری را بسیار افزایش می دهد – و در واقع آن را برای همیشه در نژاد بشر رمزگذاری می کند؟ با توجه به این مباحث ، آیا چنین تصمیماتی باید فقط به افراد واگذار شود یا کل جامعه باید حرف هایی برای گفتن داشته باشد؟ شاید ما باید برخی قوانین را تدوین کنیم.

منظور من از “ما” است ما. همه ما ، از جمله من و شما. اینکه بفهمیم ژن های ما در چه زمانی و چه زمانی ویرایش می شود یکی از مهمترین س questionsالات قرن بیست و یکم است ، بنابراین فکر کردم که درک نحوه انجام آن مفید خواهد بود. به همین ترتیب ، امواج مکرر شیوع ویروس ، درک علوم زندگی را مهم می کند. یک لذت وجود دارد که از درک چگونگی کار چیزی نشأت می گیرد ، به خصوص وقتی که آن چیزی که خود ما هستیم. دودنا از آن لذت لذت برد و ما نیز می توانیم. این چیزی است که این کتاب در مورد آن است.

اختراع CRISPR و آفت COVID انتقال ما به سومین انقلاب بزرگ دوران مدرن را تسریع می کند. این انقلاب ها از کشف ، تقریباً بیش از یک قرن پیش ، سه هسته اساسی وجودی ما بوجود آمد: اتم ، بیت و ژن.

نیمه اول قرن بیستم ، با مقالات آلبرت انیشتین در سال 1905 در مورد نسبیت و نظریه کوانتوم ، انقلابی است که توسط فیزیک هدایت می شد. در پنج دهه پس از سال معجزه او ، نظریه های وی منجر به بمب های اتمی و انرژی هسته ای ، ترانزیستورها و سفینه های فضایی ، لیزر و رادار شد.

نیمه دوم قرن بیستم ، یک عصر فناوری اطلاعات بود ، مبتنی بر این ایده که همه اطلاعات را می توان با ارقام باینری رمزگذاری کرد – معروف به بیت – و تمام فرایندهای منطقی را می توان توسط مدارهای دارای سوئیچ خاموش انجام داد. در دهه 1950 ، این امر منجر به تولید ریز تراشه ، کامپیوتر و اینترنت شد. وقتی این سه نوآوری با هم ترکیب شدند ، انقلاب دیجیتال متولد شد.

اکنون ما وارد یک دوره سوم و حتی پراهمیت تر شده ایم ، یک انقلاب علم زندگی. افرادی که کد نویسی دیجیتال می خوانند ، افرادی که کد ژنتیکی را مطالعه می کنند نیز به آنها ملحق می شوند.

برگرفته از “The Code Breaker: Jennifer Doudna، Gene Editing، and the Future of the Human Race” نوشته والتر آیزاكسون. کپی رایت © 2021 توسط والتر آیزاکسون. چاپ مجدد با اجازه Simon & Schuster، Inc. کلیه حقوق محفوظ است.


برای اطلاعات بیشتر:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *