Anerkendelse af den næste teknologi på CRISPR-niveau for biologi

Jennifer Doudna vandt 2020 Nobelpris i kemi for hendes fælles opdagelse af CRISPR/Cas9, en alsidig genomredigeringsplatform. I tiåret, der er gået siden opdagelsen, er værktøjskassen med CRISPR-teknologier eksploderet og har fungeret som raketbrændstof for nysgerrighedsdrevet videnskab. Det er også i stigende grad en grundlæggende teknologi for mange biotekvirksomheder.

I denne samtale chatter Doudna med a16z general partner Vijay Pande. Tidligere var han professor ved Stanford University, hvor han ledede afdelingen for biofysik. I sin tid der grundlagde han også Project og Globavir Biosciences. 

Pande og Doudna kæmper med spørgsmål, som videnskabsmænd står over for på dette vendepunkt. Hvordan genkender du en opdagelse, der vil åbne yderligere muligheder for ingeniør biologi? Hvad vil der ske, når CRISPR-værktøjer modnes? Hvordan ser en biologisk manipuleret fremtid ud, og hvilket ansvar har forskerne for at sikre, at disse værktøjer bruges ansvarligt?

Undervejs kommer Doudna ind på, hvad hun kæmper med, hvad der overraskede hende, og hvad der måske aldrig kan laves om.

Bemærk: Dette interview blev oprindeligt udgivet som en episode af Bio Eats World. Udskriften er blevet let redigeret for klarhedens skyld. Du kan lytte til hele afsnittet link..

---

VIJAY PANDE: Der er så meget spænding for vores evne til at konstruere biologi og til at tage det, vi har lært, og skabe nye terapier, nye ting og syntetisk biologi. Produkt- og virksomhedssiden blomstrer virkelig. Samtidig, hvis vi ikke havde den grundforskning, havde vi nok ikke været, hvor vi er nu. I betragtning af buen af ​​det, du har set, hvor du står på det, hvordan skal vi tænke på den balance?

JENNIFER DOUDNA: Det er en fornøjelse at være her. 

Jeg synes, du kommer med en god pointe. Og det vil sige, hvordan får vi den rette balance mellem grundlæggende videnskab og ingeniørvidenskab eller fokuseret anvendt videnskab? Du ved, jeg har altid gjort det, du ville kalde nysgerrighedsdrevet videnskab for det meste. Og i stigende grad står jeg over for problemer eller udfordringer, som vi arbejder på, og som er lige på kanten af ​​det. Du spørger lidt dig selv, ved vi nok, at dette nu er et ingeniørproblem, eller er der stadig et virkelig vigtigt, grundlæggende arbejde, der skal ske, som kunne være meget muliggørende, men måske ikke om et par år?

Han var bare lidt chokeret over den måde, vi laver videnskab på. Hans ord for det var håndværksmæssigt. 

VIJAY: Ja. Du ved, det er et vanskeligt spørgsmål. Og jeg tror, ​​at en del af det også bare er tidsskalaerne. Når jeg tænker på grundforskning, tænkte jeg på opdagelsen og opfindelsen af ​​CRISPR, næsten for at være beslægtet med transistorens, hvor det egentlig først er nu – 50 år senere – hvor man kan pakke 10 milliarder, 50 milliarder transistorer på en chip, og du kan gøre disse ting, der er forbløffende. Så du kan ikke forvente at få umiddelbar afkast, heller ikke 10 års afkast ud af grundlæggende arbejde. 

På den anden side er det disse store opdagelser som CRISPR, ligesom transistoren, der virkelig kan foretage disse enorme skift. Så der skal naturligvis være en balance. Så meget af biologi er opdagelse. Der er bare så meget at lære, så meget at opdage, sammenlignet med, lad os sige, i fysik, hvor du kan gøre så meget mere teoretisk og drive det, eller endda sammenlignet med teknik, hvor du kan synde princippet om at male tingene mere ud. 

Hvordan ville industrialiseringen af ​​bio se ud?

VIJAY: Jeg er virkelig nysgerrig efter, hvordan vi kan flytte selv blot opdagelsesprocessen fra en kunst til en industrialiseret proces. Kan vi industrialisere opdagelser? Hvor er vi nu med det, og hvor tror du, vi kan gå hen?

JENNIFER: Ja, det er et godt spørgsmål. Det mindede mig om på et tidspunkt, at jeg havde en besøgende fra Google, som kom op til laboratoriet i Berkeley. Han ville have en rundvisning i et fungerende eksperimentelt biologisk laboratorium. Og han var bare lidt chokeret over den måde, vi laver videnskab på. Hans ord for det var håndværksmæssigt. Han sagde: "Dette ser håndværksmæssigt ud for mig." Og han sagde: "Jeg tror, ​​I kunne gøre meget for at automatisere jeres arbejde og det og det." 

Men i sidste ende har det egentlig ikke været så nemt at automatisere eller industrialisere det arbejde, vi laver. Nu er det bestemt på nogle måder sket bare ved hjælp af computerens kraft, og det har været et stort plus at have flere programmører og folk, der tænker beregningsmæssigt involveret i biologi. Det har virkelig haft en meget positiv effekt. Men der er noget ved biologi, som der er stokastiske ting, som man bare ikke rigtig kan forudsige endnu.

Nu og da sker der noget, der får mig til at tænke, "Hva, måske er vi på nippet til en reel forandring." For eksempel det arbejde, der for nylig blev annonceret om at være i stand til beregningsmæssigt at forudsige proteinfoldninger nøjagtigt. Det virker virkelig som et virkelig interessant fremskridt, der kunne revolutionere det felt, ikke? Og så kunne man forestille sig, at den slags også kunne strække sig i andre retninger. Måske bliver det til sidst meget lettere at tildele gener funktion, fordi vi har nok forudsigende information at hvis du fodrer det hele ind i den rigtige algoritme, får du et meget begrænset antal muligheder, der kommer frem, og det gør dit eksperimentelle arbejde meget lettere eller mere robust.

VIJAY: En af tingene her er, at netop aspekterne af automatisering er ret hardcore. Du bliver som en stor robot som en Tecan eller sådan noget. Det er ret dyrt. Og det er kun til en bestemt form for workflow med høj gennemstrømning. Mens masser af biologi er N er lig med fem eller måske mange replikater. Men ikke 5,000 eller 5 mio. 

Jeg er nysgerrig, ligesom den innovation, vi har set i kits i løbet af de sidste 20, 25 år, om et kit kunne være både reagenserne og softwaren til at drive en lille desktop-robot, som Opentrons. Den stationære robot svarer måske til en pc her, ved at den kan være hurtig og smidig og gøre ting, og fordi den kommer i sættet, med reagenserne og med softwaren til at drive den, så vil folk bygge på kits, sæt på sæt og så videre. Og du kommer endelig til noget, der er nyttigt. 

For jeg tror måske, at pointen, du gør, er, at hvis du havde en stor robot, ville det ikke være hurtigere, hvis du skal gøre den lille ende, vel? Det ville nok være mere arbejde end pipettering i hånden. Tror du, det kommer tættere på i den rigtige retning?

Jeg tænkte, hvordan kan jeg virkelig forsvare dette som noget, der har noget med menneskers sundhed at gøre?

JENNIFER: Jeg prøver at tænke på, hvor de virkelige flaskehalse er i min egen forskningsverden. Det var virkelig to, og en kan ikke løses med en robot, i hvert fald før vi får robotter, der tænker på egen hånd, sandsynligvis, for det er virkelig på niveau med mavefornemmelsen. Der er masser af ideer derude, men kun nogle af dem er gode. Og så, hvordan finder du ud af, hvad du vil bruge tid på at gå efter. Så der er stadig det problem. 

Men når du først har fået en god idé, og så bare at komme igennem eksperimenterne, tror jeg, at det er her, at det virkelig kan være muligt at have kvikke, små og ikke superdyre robotter i laboratoriet. Jeg må sige, at du ved, vi har arbejdet med en række [robotter]... Og ja, som du sagde, det er typisk en stor kasse med en ting, der er designet til at udføre én type opgave. I det mindste efter min erfaring er de ofte meget nøjeregnende.

Så du skal bruge en del tid på bare at få det hele til at fungere med, hvad end du prøver at gøre, og måske endda træne en person eller ansætte en person, der skal være ansvarlig for at køre den robot. Og så kan du køre det i nogle måneder og derefter beslutte, "Åh, nu vil jeg ændre mit eksperiment, gøre en anden ting, men nu er den robot ikke god til det," ikke? Jeg tror, ​​at hvis der var en måde at have små robotter, der var let at tilpasse til forskellige opgaver, som kunne udføre dem meget præcist... Jeg tror, ​​det kunne være tilfældet, at du havde individuelle små, ikke alt for dyre robotter, der var gode til en bestemt type opgave, og du har en anden robot til forskellige typer test, som kunne fungere. Jeg tror, ​​det kunne være virkelig muliggørende.

VIJAY: Nå, og jeg tror, ​​det er her, industrialiseringen [gælder]. Hvis du bygger en skofabrik, laver du sko. Og du laver måske lidt anderledes sko, men du skal ikke lave bamser eller sådan noget. Hvorimod du skal være super kvik, og du laver måske et radikalt anderledes eksperiment den næste uge, eller næste dag, eller sådan noget. Og jeg tror, ​​det er den generaliserbarhed, vi har brug for. Men du ved, måske det mest spændende punkt er dette skift. Jeg ser så mange mennesker skifte fra at have lavet grundlæggende nysgerrighedsdrevet forskning til anvendt.

JENNIFER: Det har virkelig, på mange måder, understreget mange af de ting, som jeg har gjort gennem årene i mit eget laboratorium, begyndende med helt tilbage til, da jeg startede min fakultetskarriere med at se på strukturerne af ribosomer. Du ved, det tog os virkelig ind i feltet, til sidst, med RNA-interferens og RNA-molekyler i vira, der er en del af maskineriet til at kontrollere translation i inficerede celler. Og så derfra til CRISPR. 

Det har altid været projekter, der i mit laboratorium blev indrammet ud fra perspektivet: hvordan fungerer det? Du ved, hvordan virker dette fra et molekylært perspektiv, uanset om det er de faktiske strukturer af de underliggende molekyler eller deres enzymatiske eller biokemiske adfærd? Sådan griber vi også CRISPR an. Det var virkelig, for os, i begyndelsen, at dette ligner et adaptivt immunsystem i bakterier, der er RNA-styret på en eller anden måde. Så hvordan virker det? Det var et projekt, der i høj grad startede med det virkelig fundamentale spørgsmål.

Om at tage springet fra biologi til værktøj

VIJAY: Der er denne tilsyneladende store kløft mellem at studere et adaptivt immunsystem af bakterier til evnen til at konstruere genomer og at udvikle nye klasser af terapeutiske midler til ting, der tidligere var uhæmmelige. Hvordan begyndte du at se den slags forbinder prikkerne?

JENNIFER: Helt ærligt, da vi begyndte det arbejde nu for næsten et dusin år siden, havde jeg bestemt ikke forventet, at det ville gå, som det gjorde. Faktisk var jeg en smule tilbageholdende med at arbejde på det i begyndelsen, fordi jeg modtog finansiering fra NIH og fra Howard Hughes Medical Institute. Jeg tænkte, hvordan kan jeg virkelig forsvare dette som noget, der har noget med menneskers sundhed at gøre? Og nu, som vi alle ved, har det alt at gøre med menneskers sundhed. Det startede med de meget grundlæggende spørgsmål om, hvordan dette immunsystem fungerer? Og så et meget specifikt spørgsmål om et bestemt protein, Cas9, der tydeligvis var impliceret som en central aktør i nogle bakteriers CRISPR-immunsystemer.

Og så var det ret indlysende ud fra de biokemiske data, at dette enzym, der fungerer som en RNA-styret kløver af DNA, kan ledes til at spalte en ønsket DNA-sekvens. Det koncept konvergerede så godt med alt det andet arbejde, der foregik inden for genomredigering, fordi folk ledte efter måder at skære DNA i celler på en måde, der lavede et dobbeltstrenget brud, der ville få cellen til at reparere DNA'et ved at introducere en ændring i rækkefølgen. Så her havde vi denne kløft, der var programmerbar, så du kunne fortælle den, hvor den skulle hen og lave et snit. Og det passede bare smukt sammen med alt arbejdet med genomteknologi ved hjælp af tidligere teknologier. Det er bare, at dette er en meget nemmere måde at gøre det på.

Naturliggjort til teknik

VIJAY: En af de sjove ting ved ting, der kom ud af naturlig selektion, er, at det ser ud til, at [CRISPR-systemer] blev udviklet til at være evolverbare. Jeg tænker på chaperoner og ting, der hjælper proteiner med at gøre ting. Et af kendetegnene ved at bringe en ingeniørmentalitet eller tilgange ind er, at du kan få iterativ forbedring. Tingene kan blive lidt bedre år for år. Og ofte forstærkes den forbedring næsten som rentesammensætning, hvor man kunne fornemme, at der skete et skift fra 'det er tid til at være nysgerrig' til 'det er tid til at udvikle'.

JENNIFER: Nå, en af ​​de ting, der er så spændende ved CRISPR, set fra et ingeniørmæssigt perspektiv, er, at det har vist sig at være et system, der er meget modtageligt for ændringer. Jeg synes, du gør en rigtig god pointe i, at naturen alligevel sætter tingene op på den måde. Vi ser det i naturlig CRISPR-biologi, fordi der er en stor samling af disse enzymer, der har udviklet sig i forskellige bakterier, og de kan virkelig se meget forskellige ud fra hinanden og have en række aktiviteter. Så det er klart, at naturen laver denne justering og finjustering af disse proteiner til deres oprindelige miljø. I mit sind har jeg denne vision om hele denne værktøjskasse, som alt sammen er bygget op omkring denne RNA-styrede mekanisme, som tilføjer alle mulige forskellige interessante forskellige kemiske aktiviteter, der tillader disse typer af manipulation og genomer.

De ser alle meget interessante ud. Så vi kæmper for at finde ud af, hvor vi vil fokusere vores indsats, og om det er værd at arbejde på det næste CRISPR-system i stedet for at kaste vores net i en anden retning.

I 2013 var der en kaskade af publikationer der kom ud det år fra forskellige grupper og viste, at du kunne bruge Cas9 umenneskelige celler, du kan bruge det til at konstruere zebrafisk. Der var masser af virkelig interessante proof of princip-opdagelser, der blev fremsat ved hjælp af CRISPR/Cas9-systemet, der gjorde det klart, at dette ville være et transformativt værktøj til at udføre alle former for videnskab. Ikke kun grundforskning – den slags ting, der blev muliggjort ved at kunne sondere genernes funktion, lave knockouts på målrettede måder og celler – men ærligt talt også at bruge det på en meget anvendt måde. Nemlig at lave for eksempel cakorrigerende mutationer i gener, der ville fikse seglcellemutationen, sådan noget. 

Min tankegang tænkte allerede på, hvordan bruger vi disse? Det er helt klart interessante enzymer. De har helt klart nytte i forskningsarenaen. Det udvidede sig bare uendeligt fra vores oprindelige tankegang. Det var: kan vi bruge disse til at gøre diagnostik eller bruge dem til at detektere forskellige slags virale RNA'er, i det væsentlige drage fordel af, hvad de gør i naturen, men gør det i en in vitro-indstilling som et forskningsværktøj? Men jeg tror, ​​der stadig er meget landingsbane der.

VIJAY: Ja, absolut. 

Genkender det næste ingeniørvenlige system

VIJAY: Jeg er nysgerrig efter, hvordan du har en sans for, hvad der bliver de næste ting, der kan manipuleres i biologi. Er der ting, du er begejstret for? Eller er der tips, du ville give folk til, hvordan de overhovedet kunne identificere det?

JENNIFER: Nå, det er svært. Det er en af ​​de ting, hvor du enten leder under lygtepælen efter ting, der ligner ting, du allerede kender til, eller du laver grundlæggende arbejde, uanset hvilket emne, men du har øje for, du ved, 'hvis Jeg støder tilfældigvis på noget, der ser ud til at være nyttigt eller manipulerbart, det vil jeg trække til side.' 

Så, Jillian Banfield på Berkeley har arbejdet på bakterielle metagenomer i lang tid. Det betyder i bund og grund bare, at man kan tage DNA-sekvenserne fra mikrober og sy dem sammen igen, så vi ved, hvordan hele deres genom ser ud. Derefter lærer du grundlæggende biologi ved at lave forskellige former for analyser. Hun var faktisk en af ​​de allerførste, der stødte på CRISPR-sekvenser ved at gøre den slags.

Som du kan forestille dig, støder hun på alle mulige virkelig interessante observationer i sit arbejde. En af de udfordringer, vi har, er, at hun ofte kommer til mig og siger: "Hey, jeg har denne virkelig seje observation, og du ved, hvad synes du?" Og de ser alle meget interessante ud. Så vi kæmper for at finde ud af, hvor vi vil fokusere vores indsats, og om det er værd at arbejde på det næste CRISPR-system i stedet for at kaste vores net i en anden retning. Til en vis grad forsøger vi at gøre begge dele, men jeg kæmper med det her. Det er ikke rigtig nemt at finde ud af, hvor den næste store indsigt eller teknologi kommer fra.

Nogle gange, når det sker, kan folk også få tunnelsyn, ikke? Alle begynder at arbejde i én retning. Alligevel kan der være noget meget interessant derovre, som publikum ikke er fokuseret på, men som faktisk er virkelig, virkelig vigtigt.

VIJAY: Ja. Nå, jeg er nysgerrig efter at teste en hypotese på dig og se, hvad du synes. Du skal være velkommen til at skyde det helt ned, det ville kun knuse mit hjerte, det er alt. Et af de virkelig interessante kendetegn ved biologi er modulariteten. Du ved, fra aminosyrer til proteiner, til komplekser, store ting til celler, organeller, væv og organer, og så videre, er der en slags modularitet på mange skalaer. Og du kan rode med aminosyren eller rode med proteinet, eller du kan gøre ting i forskellige skalaer. På den måde behøver alt ikke være redesignet atom for atom. Du kan redesigne dele eller så videre, så modularitet er én del. Så kan du begynde at tage disse byggeklodser og sætte dem sammen på interessante måder, og det har vi åbenbart set på så mange forskellige måder. Så har aspekter af naturlig udvælgelse virkelig været drevet af ingeniørevnen her, eller kan du tænke på tider, hvor de er i opposition? For det behøver ikke at være tilfældet.

JENNIFER: Ja. Nej, det behøver ikke at være tilfældet. Mens du stillede spørgsmålet, tænkte jeg tilbage på vores fælles historie med ribosomer. Fordi, du ved, tilbage i 1980'erne, da folk opdagede disse katalytiske RNA'er, var der en enorm begejstring over at kunne konstruere noget, der ikke findes i naturen. Jeg tror nu, hvis man ser tilbage, så har det ikke været så let at lave en masse ingeniørarbejde på ribosomer for at få dem til at gøre tingene anderledes end hvad man finder i naturen. Så hvis du ser naturligt ud, finder vi også ud af, at der ikke er et stort antal forskellige typer ribosomer.

VIJAY: I sammenligning med enzymer, som har en stor diversitet.

JENNIFER: Præcis. Så jeg tror, ​​det er et eksempel, hvor din hypotese holder stik. Så er det med CRISPR lidt modsat på en måde i den forstand, at vi ser en lang række meget forskellige former for CRISPR/Cas-proteiner i naturen. De har den samme mekanisme, men de virker lidt anderledes. Så jeg tror, ​​det stemmer overens, i det mindste med ideen om, at vi i laboratoriet finder ud af, at naturen også har fundet, at dette er en meget bøjelig platform til at manipulere DNA, eller i nogle tilfælde RNA, i celler.

VIJAY: Ja. Jeg leder altid efter det øjeblik, hvor vi føler, at vi har lavet den overgang. Det øjeblik er virkelig vigtigt for at bringe samarbejdspartnere ind eller overveje at skaffe forskningsmidler til at lave venturefinansiering. Hvordan ved du, at vi har fundet det øjeblik? Det lyder næsten som om du skal prøve et par ting. 

Jeg mener, et af de vigtigste katalytiske maskinerier på Jorden, ribosomet, er et ribozym. Så du har måske store forhåbninger til det. Men det behøver det ikke at være. Så længe du kan læse, skrive, redigere, ændre, kan du begynde at lave varianter og begynde at prøve at gøre disse ting. Og nogle ting vil blive konstrueret, når der sker noget. Du vil vel se, om den fanger. Vi ser det i videnskaben og i startups, hvor folk bare begynder at samle sig og indse, at der virkelig er noget her.

JENNIFER: Ja. Nå, jeg skal fortælle dig lidt. Dengang vi begyndte at arbejde på CRISPR-proteiner i midten til slutningen af ​​2000'erne, begyndte vi at få den idé, at disse kunne være meget nyttige enzymer til forskningsformål. Så det første opkald, jeg nogensinde har haft med en venturekapitalist, var et opkald, hvor jeg beskrev for ham de data, vi havde for disse CRISPR/Cas-proteiner, der kan binde og skære RNA i en meget præcis måde, og hvordan du muligvis kan bruge den aktivitet som en måde at detektere bestemte RNA-sekvenser på. Du ved, vi brugte en time i telefonen og talte om: "Hvad er den dræberapp til det her?" Og intet virkelig gelerede. Der var ideer, men det gelerede ikke rigtigt, og hvordan ville du overhovedet ændre sådan et protein for at gøre det mere nyttigt? Det er ikke rigtig klart. Så jeg kom lidt væk fra det opkald og tænkte: "Okay, ja, det er nok endnu ikke på et tidspunkt, hvor det vil have den slags mulighed for at udvide i mange retninger."

Og det var meget anderledes end med Cas9, ikke? For med det samme vidste du, at du ikke behøvede at spørge nogen. Det var som om, ja, det her vil helt klart være noget, der vil være virkelig nyttigt. Så var spørgsmålet, hvor bredt kan du konstruere det til at gøre forskellige ting? Og, som du sagde, så når folk begynder at springe ud i en mark, og de begynder at få trækkraft i deres egne projekter, og du ser eksponentiel vækst. Det er virkelig spændende, når man ser det ske i videnskaben. Vi har også set det inden for billeddannelsesteknologier i de sidste par år, såvel som inden for kræftimmunterapier, hvor der bare er så mange muligheder og masser af mennesker, der springer ud i det. Jeg er spændt på, hvordan du også tænker om dette med din VC-hat på.

Teknologier som CRISPR kommer oftere end ikke ud af venstre felt i den forstand, at de kommer fra grundlæggende nysgerrighedsdrevet videnskab.

Men nogle gange, når det sker, kan folk også få tunnelsyn, ikke? Alle begynder at arbejde i én retning. Alligevel kan der være noget meget interessant derovre, som publikum ikke er fokuseret på, men som faktisk er virkelig, virkelig vigtigt. Så hvordan tænker du om det, når du ser denne form for eksponentiel vanvid i et felt, og alligevel har du en fornemmelse af, at vi måske går glip af noget?

VIJAY: Det er et virkelig svært spørgsmål. Som noget andet håndterer du det med en portefølje, ikke? Uanset om det er en portefølje af kandidatstuderende og postdocs i dit laboratorium, der laver forskellige ting, eller en portefølje af dollars eller en portefølje af virksomheder, en portefølje af ideer. Jeg synes, nogle af de mest spændende ting er de modstridende. Men når det er sagt, er det hele, om dataene holder stik, og om der virkelig er noget der. En af de ting, som mine stærkeste mentorer altid har påtvunget mig, er, at vi som PI'er eller som investorer skal have en følelse af god smag, ikke? Har du nogle sans for nogle gæt, en mavefornemmelse for, hvor er interesserne eller bare hvor vores nysgerrighed er, ikke?

JENNIFER: Jeg kunne ikke være mere enig. Der er noget ukvantificerbart over mavefornemmelsen ved et projekt, som er meget virkeligt.

At vælge din retning

VIJAY: Du ved, du har været grundlægger eller medstifter af mange startups nu. Hvilken slags lektioner har du lært, eller hvilke råd vil du give folk, der kommer bag på dig, og som ønsker at følge i disse fodspor? Især givet alle de ting, vi kan gøre, som vi ikke kunne gøre for bare et par år siden. Hvordan påvirker det den måde, du tænker på virksomhedsopbygning?

JENNIFER: Så jeg kæmper faktisk med dette lige nu, Vijay, fordi der er en række muligheder, der bygger på noget af det arbejde, der kommer ud af CRISPR-biologi og teknologi, som kunne være klar til en virksomhed. Ligesom en af ​​udfordringerne med CRISPR er hele spørgsmålet om levering. Hvordan leverer man CRISPR-molekyler ind i celler, uanset om det er i planter, eller om det er i mennesker? Det er et problem, ikke? Og det er et problem, der ikke rigtig er blevet behandlet på en omfattende måde. Så er det et ingeniørproblem? Ja. Men vil det også kræve nogle grundlæggende opdagelser? Jeg tror nok, at svaret er ja. Så du har lidt brug for begge dele. 

Så er det bedre gjort i en virksomhed, eller er det bedre gjort i akademiske laboratorier? Igen er svaret sandsynligvis begge dele. Derefter forsøger den at finde ud af, hvordan du analyserer en udfordring som den og bygger, lad os sige, et virksomhedsteam omkring det med de rigtige mennesker. Ideelt set ville du for sådan noget gøre det med de rigtige investorer, der anerkender, at "Ja, det er ikke et kortsigtet problem. Det vil blive løst over en periode." Forhåbentlig har du nogle kortsigtede mål indbygget, så du fra et virksomhedsperspektiv kan vinde indpas. Men du er nødt til at have et hold, der vil være villige til virkelig at sætte ind i F&U-indsatsen for at skabe nogle gennembrud.

Går ansvarligt frem

VIJAY: Så tænker på denne verden, måske 10, 20 år fra nu. Du tænker på manipuleret CRISPR, konstruktion af resten af ​​biologien på så mange forskellige måder. Vi kunne tale om sundhedspleje, vi kunne tale om energi og klimaændringer, vi kunne tale om at brødføde 10 milliarder mennesker på planeten på en bæredygtig, sund måde. Når jeg tænker på mange af de udfordringer, som verden står over for, er de i sagens natur biologiske på et eller andet niveau, eller de kan løses med den slags ingeniørbiologiske teknologier, vi laver. 

Jeg er nysgerrig efter, hvordan du tænker om principperne for, hvordan vi håndterer det, vi kan gøre, for bagsiden er også potentielt skræmmende, ikke? De ting, som folk kunne gøre med denne store magt – og de kunne ønske at gøre det modsatte af, hvad vi beskrev. Jeg er nysgerrig efter, hvad du synes om de vejledende principper for, hvordan vi skal håndtere denne nye magt.

JENNIFER: Fedt. Wow. Du gjorde mig en hård en til sidst her, Vijay. Nå, jeg tror, ​​at en del af løsningen på det kommer fra aktivt engagement. Jeg er en stor fortaler for gennemsigtighed , engagement af videnskabsmænd, især akademiske videnskabsmænd, med folk uden for det akademiske elfenbenstårn. Det synes jeg er meget vigtigt. Det har bestemt været nyttigt for mig, ærligt talt, i de sidste par år med CRISPR til at tænke på alle udfordringerne der. Og gerne du sagde, der er mange videnskabelige muligheder med det, så hvilke vil være vigtigst at fokusere på? Det er et spørgsmål. Men så også bare sørge for, at teknologien udvikler sig på måder, der er produktive og ikke destruktive, ikke? Så for mig selv tror jeg, at det i virkeligheden handler om at engagere sig så bredt som muligt, men også at lede efter måder at skabe synergier på.

Lad os tage klimaændringseksemplet. Det er sandsynligvis den store eksistentielle trussel, som vi står over for lige nu på tværs af menneskeheden. Er det passende at tage fat på det med biologiske løsninger? Absolut. Så er spørgsmålet, hvordan man gør det. Går vi tilbage til CRISPR-eksemplet, er den måde, jeg tænker på det arbejde med kolleger der er fokuseret på jordens mikrobiom. Hvad er de måder, hvorpå du kan manipulere jordmikrober for at øge kulstoffangsten, men også for at øge produktionen af ​​fødevarer og håndtere problemer i forbindelse med et skiftende klima, set fra jordens og landbrugets perspektiv? Så det er ét område. Er det nu noget jeg arbejder på? Det er det ikke, vel? Men det er noget, hvor jeg ville elske at gøre det muligt for andre at gøre det for at indkalde grupper og gøre folk opmærksomme på, hvilke muligheder der er med denne teknologi, som kunne gælde for problemer, som de arbejder på.

VIJAY: Ja. Du ved, når jeg tænker på dette spørgsmål, tror jeg, at Nordstjernen for mig forsøger at gøre ting, som vi tror kan være i overensstemmelse med eksisterende biologi. Så man tænker på fossile brændstoffer, hvor man pumper alt det her op af jorden, og så har man alt det her restaffald, som vi måske har vendt til plastik, som bliver til forskellige typer affald. 

Men et af nøgleprincipperne i biologi har været den cirkulære natur til ting, hvor hovedinputtet er energi, der kommer ind fra solen, men resten bevæger sig med, fordi der altid vil være ukendte ubekendte. Men hvis vi kan holde fast i den slags justering, har vi en chance. Og det, der gør mig virkelig begejstret for CRISPR eller andre bioteknologiske teknologier, er, at det føles som om det er det bedste håb for at være på linje med naturen, fordi vi gør det på en forhåbentlig mere naturlig måde.

JENNIFER: Nej, det er meget interessant. Og det vender tilbage til dette spørgsmål om, er konstruerede organismer naturlige eller ej? Jeg mener, du har ret. Hvis du bruger teknik til at komme til organismer, der ville eksistere, hvis de havde tid nok til at udvikle sig, så er det bare, at du ikke vil vente en million år, vel?

VIJAY: Det er helt rigtigt. Du skyder bare lidt med det, ligesom curling, for at holde det i gang på den rigtige måde, men ikke noget ekstremt.

Så lige i det sidste øjeblik eller deromkring er CRISPR et eksempel på en teknologi, der er kendt meget bredt i offentligheden. Jeg tror, ​​folk hører mange forskellige ting om det. Jeg er spændt på, om der er noget, du ønsker, at offentligheden forstod bedre ved den videnskab, du har lavet?

JENNIFER: Nå, jeg tror, ​​det kommer tilbage til, hvor vi startede, på en måde. Jeg tror, ​​det er vigtigt at forstå, at teknologier som CRISPR, oftere end ikke, kommer ud af venstre felt i den forstand, at de kommer fra grundlæggende nysgerrighedsdrevet videnskab. Så det er virkelig vigtigt at støtte den slags arbejde, i samråd med folk, der tager disse opdagelser og anvender dem. Sådan noget bliver ikke bare skabt, vel? Det skal afsløres af en mere stokastisk proces af grundlæggende videnskab.

Offentliggjort 28. juni 2022