Книги

Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества

22
18
20
22
24
26
28
30

Далее необходимо было выяснить, что он делает и как. “Я обратилась к двум дисциплинам, которыми занимается лаборатория Даудны, – рассказывает Хорвиц, – биохимия помогла установить, какова его функция, а структурная биология позволила понять, как он выглядит”. Биохимические эксперименты показали, что задача Cas6 заключается в том, чтобы цепляться к длинным РНК, создаваемым массивом CRISPR, и разрезать их, формируя более короткие фрагменты CRISPR-РНК, которые берут на прицел ДНК атакующих вирусов.

После этого нужно было изучить структуру Cas6, которая объяснила бы, как именно он работает. “Тогда ни у Блейка, ни у меня еще не хватало навыков, чтобы самостоятельно заниматься структурной биологией, – говорит Хорвиц, – поэтому я окликнула Мартина Йинека, сидевшего за соседним столом, и попросила его присоединиться к проекту и показать нам, как это делается”.

Они обнаружили нечто необычное. Cas6 цепляется к РНК таким способом, который, если верить учебникам, вовсе не должен работать: он находит в РНК подходящую последовательность, которая имеет в своей структуре место для того, чтобы Cas6 мог к ней прицепиться. “Ни один из других известных нам белков Cas не был на такое способен”, – отмечает Хорвиц. Благодаря этому Cas6 распознавал нужное место и точно делал разрез, не повреждая остальную РНК.

В своей статье они назвали это “неожиданным механизмом распознавания”. Существовала “РНК-шпилька”, где Cas6 мог взаимодействовать с той самой последовательностью, которая была ему нужна. И снова особенности формы молекулы стали ключом к тому, чтобы выяснить, как именно она работает[111].

Сэм Стернберг

В начале 2008 года Сэм Стернберг был принят в аспирантуру многих ведущих университетов, включая Гарвард и Массачусетский технологический институт. Он решил пойти в Беркли, потому что ранее встречался с Даудной и хотел вместе с ней заниматься изучением структур РНК. Но в итоге он отложил начало учебы, чтобы завершить работу над научной статьей об исследовании, которое проводил, пока был студентом Колумбийского университета[112].

В этот период он с удивлением узнал о том, что Даудна внезапно решила перейти в Genentech, а затем столь же внезапно вернулась в университет. Опасаясь, что он сделал неверный выбор, Стернберг написал ей и спросил, насколько она предана Беркли. “Я не рискнул спросить у нее лично, потому что слишком волновался”, – признает он. Даудна заверила его, что теперь не сомневается, что ее место в Беркли. “[Ответ] был достаточно убедительным, так что я решил не менять своих планов учиться именно там”[113].

Хорвиц пригласила Стернберга на первый седер Песаха, который устроила дома, где жила со своим парнем. Но говорили на седере в основном о системах CRISPR. “Я все просил рассказать ее о том, какие эксперименты она проводит”, – говорит Стернберг. Хорвиц показала ему свою незаконченную статью о ферментах Cas, и Стернберг оказался на крючке. “После этого я дал Дженнифер понять, что не хочу и дальше заниматься РНК-интерференцией, – говорит он. – Я сказал, что хочу работать над этими новыми CRISPR”.

Посетив лекцию профессора Колумбийского университета Эрика Грина об одномолекулярной флуоресцентной микроскопии, Стернберг очень осторожно спросил Даудну, можно ли ему попробовать применить этот метод к одному из белков CRISPR-Cas. “О боже, да, – ответила она. – Несомненно”. Она любила такие рискованные шаги. Она всегда добивалась успеха в науке, составляя из маленьких деталей большие картины, и ее тревожило, что Стернберг берется лишь за скромные задачи в сфере CRISPR. Отметив, что он умен и талантлив, Даудна сказала ему прямо: “Сейчас вы используете свой потенциал не в полной мере. Вы пока не беретесь за проекты, на которые способен студент вашего уровня. Но зачем мы занимаемся наукой? Мы занимаемся ею, чтобы отвечать на серьезные вопросы и идти на риски. Если ничего не пробовать, прорыва не произойдет”[114].

Ее слова убедили Стернберга. Он спросил у нее разрешения на неделю уехать в Колумбийский университет, чтобы лучше изучить нужную технику. “Она не просто отправила меня в недельную поездку, чтобы я мог опробовать [технику], а оплатила целых шесть месяцев моего пребывания там”, – написал Стернберг впоследствии в разделе с благодарностями в своей диссертации. За шесть месяцев, проведенных в своей альма-матер, Стернберг научился применять метод одномолекулярной флуоресцентной микроскопии, чтобы изучать поведение CRISPR-ассоциированных ферментов[115]. В результате были написаны две прорывные статьи, в которых Стернберг, Эрик Грин из Колумбийского университета, Йинек, Виденхефт и Даудна впервые продемонстрировали, как именно РНК-направляемые белки системы CRISPR находят нужные последовательности в геноме атакующего вируса[116].

Особенно близко Стернберг подружился с Виденхефтом, который стал для него примером для подражания. В конце 2011 года у них выдалась напряженная неделя совместной работы, когда Виденхефт писал обзорную статью о CRISPR для журнала Nature[117]. Они целыми днями сидели бок о бок у компьютера и спорили о выборе слов и иллюстраций для публикации. Их дружба стала еще крепче, когда они вместе поселились во время конференции в Ванкувере. “Именно тогда начала набирать обороты моя собственная научная карьера, – говорит Стернберг, – потому что я стал задумываться, как бы мне заняться чем-то более масштабным, чтобы привлечь к работе Блейка”[118].

Стернберг, Виденхефт и Хорвиц сидели в одном отсеке лаборатории в нескольких метрах друг от друга. Этот отсек стал прибежищем биогиков. Когда начинался крупный эксперимент, они делали ставки на результат. “На что спорим? – спрашивал Блейк и сам же отвечал: – Спорим на молочный коктейль”. Увы, Беркли стал слишком модным – а может, недостаточно модным – для приятных забегаловок с молочными коктейлями. И все же приз оставался неизменным.

Товарищеские отношения между коллегами по лаборатории складывались не случайно: подбирая сотрудников, Даудна не только оценивала их научные достижения, но и старалась удостовериться, что люди смогут вписаться в коллектив. Однажды, когда мы с Даудной были у нее в лаборатории, я расспросил ее об этом поподробнее. Не получалось ли так, что за бортом оказывались блестящие эксцентрики – люди, которые доставляли неудобства другим и подрывали групповое мышление, но с пользой для дела? “Мне приходило это в голову, – сказала она. – Я знаю, что бывают люди, которым нравится творческий конфликт. Но я предпочитаю, чтобы в моей лаборатории собирались люди, которым хорошо работать вместе”.

Лидерство

Когда Росс Уилсон, только что получивший докторскую степень в Университете штата Огайо, прислал резюме, надеясь занять позицию постдока в лаборатории Даудны, Йинек вывел его на разговор, решив предупредить о том, что его ждет. “Здесь нужна самодостаточность, – сказал он. – Если ты недостаточно инициативен, Дженнифер не станет тебе помогать и не станет работать за тебя. Порой она будет казаться отстраненной. Но если инициативы тебе не занимать, она позволит тебе идти на риск, станет очень толковым руководителем и, когда нужно, всегда будет рядом”[119].

Лаборатория Даудны была единственной, куда Уилсон отправил свое резюме в 2010 году. Его интересовало, как РНК взаимодействует с ферментами, и он считал Даудну ведущим мировым экспертом в этой сфере. Когда она приняла его на работу, он заплакал от радости. “Это правда, – говорит он. – Со мной такого больше ни разу не случалось”.

Предупреждение Йинека, по его словам, оказалось “на сто процентов точным”, но для инициативного человека лаборатория Даудны была прекрасным местом. “Она действительно никого не опекает, – отмечает Уилсон, который теперь руководит в Беркли собственной лабораторией, связанной с лабораторией Даудны, – но когда она вместе с тобой проходится по твоим экспериментам и данным, порой она слегка понижает голос, заглядывает тебе в глаза, подается вперед и говорит: «А что, если попробовать вот так…»” После этого она описывает новый подход, новый эксперимент, а иногда и новую большую идею, обычно предполагающую какой-нибудь новый способ применения РНК.

Так, однажды Уилсон пришел к ней в кабинет, чтобы показать данные о взаимодействии двух кристаллизованных им молекул. “Если вы можете влиять на это взаимодействие, зная, как оно работает, – сказала она, – возможно, у нас получится воссоздать все в живой клетке и посмотреть, как в результате изменится ее поведение”. Это подтолкнуло Уилсона перейти от пробирки к живой клетке и погрузиться в изучение механизмов ее работы. “Мне бы это и в голову не пришло, – говорит он, – но все получилось”.

Если утром Даудна в офисе, то, как правило, у нее назначены встречи с исследователями, которые по очереди представляют ей результаты своей работы. Обычно она задает сократические вопросы: вы рассматривали возможность добавить РНК? можем мы представить это в живых клетках? “У нее настоящий дар задавать нужные и важные вопросы, когда ты разрабатываешь проект”, – говорит Йинек. Такие вопросы помогают исследователям отвлечься от деталей и увидеть общую картину. Она спрашивает: зачем вы это делаете? какой в этом смысл?

Хотя на ранних этапах работы Даудна предпочитает не вмешиваться в проекты, позже, когда они начинают приносить плоды, она включается в процесс. “Как только появляются интересные результаты или на горизонте начинает маячить настоящее открытие, она чувствует, насколько велик его потенциал, и погружается в работу”, – отмечает Лукас Харрингтон, один из ее бывших студентов. В такие моменты в Даудне просыпается соревновательный дух. Ей вовсе не хочется, чтобы первой к открытию пришла другая лаборатория. “Порой она неожиданно врывается в лабораторию, – говорит Харрингтон, – и, не повышая голоса, поясняет, что именно нужно сделать, не теряя при этом времени”.

Когда в ее лаборатории случается новое открытие, Даудна сразу же начинает настаивать на его публикации. “Я обратила внимание, что в журналах предпочтение отдают пробивным, решительно настроенным людям, – поясняет она. – Я не всегда бываю такой, но становлюсь настойчивее, когда чувствую, что редакторы не могут оценить истинной важности нашей работы”.

Женщины в науке часто стесняются рекламировать себя, и это дорого им обходится. Проведенный в 2019 году анализ более шести миллионов статей, в которых женщины значились главными авторами, показал, что, описывая свои открытия, они гораздо реже используют для саморекламы такие термины, как “не имеющий аналогов”, “уникальный” и “беспрецедентный”. Особенно заметна эта тенденция в наиболее престижных журналах, где печатаются почти исключительно революционные работы. В самых влиятельных журналах, публикующих важнейшие передовые исследования, доля женщин, использующих позитивные и саморекламные термины, на 21 % ниже, чем доля мужчин. Отчасти в связи с этим доля цитирования их статей оказывается почти на 10 % ниже[120].