Riconoscere la prossima tecnologia di livello CRISPR per la biologia

Jennifer Doudna ha vinto il Premio Nobel 2020 in Chimica per la sua co-scoperta di CRISPR/Cas9, una piattaforma versatile per l'editing del genoma. Nel decennio successivo alla sua scoperta, la cassetta degli attrezzi delle tecnologie CRISPR è esplosa, agendo come carburante per missili per la scienza guidata dalla curiosità. È anche sempre più una tecnologia fondamentale per molte aziende biotecnologiche.

In questa conversazione, Doudna chatta con il partner generale di a16z Vijay Pande. In precedenza, è stato professore alla Stanford University, dove ha diretto il dipartimento di Biofisica. Durante la sua permanenza lì fondò anche la Progetto e Bioscienze del globavir. 

Pande e Doudna affrontano le domande degli scienziati in questo punto di svolta. Come riconoscere una scoperta che aprirà ulteriori opportunità a biologia ingegneristica? Cosa accadrà man mano che gli strumenti CRISPR matureranno? Che aspetto ha un futuro ingegnerizzato biologicamente e quale responsabilità hanno gli scienziati per garantire che questi strumenti siano utilizzati in modo responsabile?

Lungo la strada, Doudna tocca ciò con cui sta lottando, cosa l'ha sorpresa e cosa potrebbe non essere mai ingegnerizzabile.

Nota: questa intervista è stata originariamente pubblicata come un episodio di Bio mangia il mondo. La trascrizione è stata leggermente modificata per chiarezza. Potete ascoltare l'intero episodio qui.

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VIJAY PANDE: C'è così tanto entusiasmo per la nostra capacità di progettare la biologia e di prendere ciò che abbiamo imparato e creare nuove terapie, nuove cose e biologia sintetica. Il lato del prodotto e dell'azienda sta davvero sbocciando. Allo stesso tempo, se non avessimo quella ricerca di base, probabilmente non saremmo dove siamo ora. Dato l'arco di ciò che hai visto, da dove ti trovi, come dovremmo pensare a quell'equilibrio?

JENNIFER DOUDNA: È un piacere essere qui. 

Penso che tu abbia sollevato un ottimo punto. E cioè, come otteniamo il giusto equilibrio tra scienza fondamentale e ingegneria o scienza applicata focalizzata? Sai, ho sempre fatto quella che chiamereste scienza guidata dalla curiosità per la maggior parte. E sempre più mi ritrovo di fronte a problemi o sfide su cui stiamo lavorando che sono proprio al limite. In un certo senso ti chiedi, sappiamo abbastanza che questo è ora un problema di ingegneria, o c'è ancora un lavoro fondamentale e davvero importante che deve essere svolto che potrebbe essere molto abilitante, ma forse non per alcuni anni?

Era semplicemente scioccato dal modo in cui facciamo scienza. La sua parola era artigianale. 

VIJAY: Sì. Sai, è una domanda complicata. E penso che in parte ci siano anche solo i tempi. Quando penso alla ricerca di base, pensavo alla scoperta e all'invenzione del CRISPR, quasi simile a quella del transistor, dove è davvero solo ora, 50 anni dopo, quando puoi imballare 10 miliardi, 50 miliardi di transistor su un chip e puoi fare queste cose strabilianti. Quindi non puoi aspettarti di ottenere ritorni immediati, anche per 10 anni senza lavoro di base. 

D'altra parte, sono queste grandi scoperte come CRISPR, come il transistor, che possono davvero fare questi enormi cambiamenti. Quindi ci deve essere naturalmente un equilibrio. Gran parte della biologia è scoperta. C'è così tanto da imparare, così tanto da scoprire, rispetto, diciamo, alla fisica, dove puoi fare molto di più teoricamente e guidarla, o anche rispetto all'ingegneria dove puoi peccare per principio, macinare di più le cose. 

Come sarebbe l'industrializzazione del bio?

VIJAY: Sono davvero curioso di sapere come possiamo spostare anche solo il processo di scoperta da un'arte a un processo industrializzato. Possiamo industrializzare la scoperta? A che punto siamo adesso e dove pensi che possiamo andare?

JENNIFER: Sì, è una bella domanda. Mi ha ricordato che a un certo punto ho avuto un visitatore di Google che è venuto al laboratorio di Berkeley. Voleva fare un giro in un laboratorio di biologia sperimentale funzionante. Ed era semplicemente scioccato dal modo in cui facciamo scienza. La sua parola era artigianale. Ha detto: "Questo mi sembra artigianale". E lui ha detto: "Penso che voi ragazzi potreste fare molto per automatizzare il vostro lavoro e questo e quello". 

Ma alla fine, non è stato così facile, davvero, automatizzare o industrializzare il lavoro che stiamo facendo. Ora, certamente, in un certo senso è successo solo grazie alla potenza dell'informatica e avere più programmatori e persone che pensano che la biologia sia computazionalmente coinvolta è stato un enorme vantaggio. Questo ha davvero avuto un impatto molto positivo. Ma c'è qualcosa nella biologia che ci sono cose stocastiche che non puoi ancora prevedere davvero.

Ora, ogni tanto, succede qualcosa che mi fa pensare: "Eh, forse siamo sull'orlo di un vero cambiamento". Ad esempio, il lavoro recentemente annunciato sulla capacità di prevedere in modo accurato le pieghe proteiche. Sembra davvero un progresso davvero interessante che potrebbe rivoluzionare quel campo, giusto? E quindi puoi immaginare che quel genere di cose possa estendersi anche in altre direzioni. Forse alla fine diventa molto più facile assegnare una funzione ai geni perché avremo abbastanza informazioni predittive che se inserisci tutto questo nell'algoritmo giusto, ottieni un numero molto limitato di possibilità che emergono e questo rende il tuo lavoro sperimentale molto più semplice o più robusto.

VIJAY: Una delle cose qui è che solo gli aspetti dell'automazione sono piuttosto duri. Diventi come un grande robot come un Tecan o qualcosa del genere. È piuttosto costoso. E questo è solo per un tipo specifico di flusso di lavoro ad alta produttività. Mentre molta biologia è N è uguale a cinque o forse molte repliche. Ma non 5,000 o 5 milioni. 

Sono curioso di sapere se, proprio come l'innovazione che abbiamo visto nei kit negli ultimi 20, 25 anni, un kit possa essere sia i reagenti che il software per pilotare un piccolo robot desktop, come Opentrons. Quel robot desktop forse è l'equivalente di un PC qui, in quanto può essere veloce e agile e fare cose, e poiché viene fornito nel kit, con i reagenti e con il software per guidarlo, le persone svilupperanno i kit, kit su kit e così via. E finalmente arrivi a qualcosa di utile. 

Perché penso che forse il punto che stai facendo è che se avessi un robot grande, non sarebbe più veloce se dovessi fare la parte piccola, giusto? Sarebbe probabilmente più lavoro che pipettare a mano. Pensi che si stia avvicinando nella giusta direzione?

Ho pensato, come posso davvero difenderlo come qualcosa che ha qualcosa a che fare con la salute umana?

JENNIFER: Sto cercando di pensare a dove siano i veri colli di bottiglia proprio nel mio mondo di ricerca. Erano davvero due e una non può essere risolta con un robot, almeno fino a quando non avremo robot che pensano da soli, probabilmente, perché questo è davvero al livello della sensazione viscerale. Ci sono un sacco di idee là fuori, ma solo alcune sono buone. E quindi, come fai a capire cosa passerai il tempo a cercare. Quindi, c'è ancora quel problema. 

Ma una volta che hai preso una buona idea, e solo dopo aver portato a termine gli esperimenti, penso che sia qui che avere robot agili, piccoli e non super costosi in laboratorio potrebbe essere davvero abilitante. Devo dire che, sai, abbiamo lavorato con un certo numero di [robot]... E sì, come hai detto, in genere è una grande scatola di una cosa progettata per svolgere un tipo di attività. Almeno nella mia esperienza, sono spesso molto pignoli.

Quindi, devi dedicare un bel po' di tempo a far funzionare il tutto con qualunque cosa tu stia cercando di fare, e forse anche addestrare una persona o assumere una persona che sarà responsabile della gestione di quel robot. E poi potresti eseguirlo per alcuni mesi e poi decidere: "Oh, ora voglio cambiare il mio esperimento, fare qualcosa di diverso ma ora quel robot non va bene per quello", giusto? Penso che se ci fosse un modo per avere piccoli robot che fossero facilmente adattabili a compiti diversi, che potessero svolgerli in modo molto accurato... immagino che potrebbe essere il caso di avere singoli robot piccoli, non troppo costosi che erano bravi in ​​​​un certo tipo di attività e hai un robot diverso per diversi tipi di test, che potrebbe funzionare. Penso che potrebbe essere davvero abilitante.

VIJAY: Bene, e penso che questo sia il punto in cui l'industrializzazione [si applica]. Se stai costruendo una fabbrica di scarpe, farai scarpe. E farai forse scarpe leggermente diverse, ma non farai orsacchiotti o cose del genere. Considerando che devi essere super agile e potresti fare un esperimento radicalmente diverso la prossima settimana, o il giorno successivo, o qualcosa del genere. E penso che sia quella generalizzabilità di cui abbiamo bisogno. Ma, sai, forse il punto più eccitante è questo cambiamento. Vedo così tante persone fare il passaggio dall'aver svolto ricerche di base basate sulla curiosità verso quelle applicate.

JENNIFER: Questo ha davvero, in molti modi, sottolineato molte delle cose che ho fatto nel corso degli anni nel mio laboratorio, a cominciare da quando ho iniziato la mia carriera universitaria osservando le strutture dei ribosomi. Sai, questo ci ha davvero portato nel campo, alla fine, dell'interferenza dell'RNA e delle molecole di RNA nei virus che fanno parte del meccanismo per controllare la traduzione nelle cellule infette. E poi da lì al CRISPR. 

Si trattava sempre di progetti che, nel mio laboratorio, erano inquadrati dalla prospettiva di: come funziona? Sai, come funziona da una prospettiva molecolare, che si tratti delle strutture reali delle molecole sottostanti o dei loro comportamenti enzimatici o biochimici? È così che ci avviciniamo anche a CRISPR. È stato davvero, per noi, all'inizio che questo sembra un sistema immunitario adattativo nei batteri che è diretto in qualche modo dall'RNA. Quindi come funziona? È stato un progetto che è iniziato molto con quella domanda davvero fondamentale.

Sul fare il salto dalla biologia allo strumento

VIJAY: C'è questo divario apparentemente grande tra lo studio di un sistema immunitario adattativo di batteri alla capacità di ingegnerizzare i genomi e lo sviluppo di nuove classi di terapie per cose che prima non erano drogabili. Come hai iniziato a vedere il tipo di collegamento dei punti?

JENNIFER: Francamente, quando abbiamo iniziato quel lavoro quasi una dozzina di anni fa, di certo non mi aspettavo che andasse come è andata. In effetti, all'inizio ero un po' reticente a lavorarci, perché ricevevo finanziamenti dal NIH e dall'Howard Hughes Medical Institute. Ho pensato, come posso davvero difenderlo come qualcosa che ha qualcosa a che fare con la salute umana? E ora, come tutti sappiamo, ha tutto a che fare con la salute umana. È iniziato con quelle domande fondamentali su come funziona questo sistema immunitario? E poi una domanda molto specifica su una particolare proteina, Cas9, che era chiaramente implicata come attore centrale nel sistema immunitario CRISPR di alcuni batteri.

E poi era abbastanza ovvio da quei dati biochimici che questo enzima, che funziona come un fendente del DNA guidato dall'RNA, può essere diretto per tagliare una sequenza di DNA desiderata. Quel concetto convergeva così bene con tutto l'altro lavoro svolto nell'editing del genoma perché le persone stavano cercando modi per tagliare il DNA nelle cellule in un modo che creasse una rottura a doppio filamento che avrebbe indotto la cellula a riparare il DNA introducendo un cambiamento nella sequenza. Quindi, qui avevamo questa mannaia programmabile, in modo da poterle dire dove andare e fare un taglio. E questo è semplicemente convergente con tutto il lavoro sull'ingegneria del genoma che utilizza le tecnologie precedenti. È solo che questo è un modo molto più semplice per farlo.

Creato dalla natura per l'ingegneria

VIJAY: Una delle cose divertenti delle cose che sono venute fuori dalla selezione naturale è che sembra che [i sistemi CRISPR] si siano evoluti per poter evolvere. Penso agli accompagnatori e alle cose che aiutano le proteine ​​a fare le cose. Uno dei tratti distintivi dell'introduzione di una mentalità o di approcci ingegneristici è che puoi ottenere miglioramenti iterativi. Le cose possono migliorare un po' anno dopo anno. E spesso quel miglioramento si sta aggravando quasi come un interesse composto, in cui potresti percepire che c'è stato un passaggio da "questo è il momento di essere curiosi" a "questo è il momento di progettare".

JENNIFER: Bene, una delle cose così eccitanti di CRISPR, dal punto di vista ingegneristico, è che si è rivelato essere un sistema altamente suscettibile di modifica. Penso che tu abbia davvero un buon punto sul fatto che la natura in un certo senso imposta le cose in quel modo comunque. Lo vediamo nella biologia naturale del CRISPR perché c'è una vasta collezione di questi enzimi che si sono evoluti in diversi batteri e possono sembrare molto diversi l'uno dall'altro e avere una serie di attività. Quindi, chiaramente, la natura sta modificando e mettendo a punto queste proteine ​​per il loro ambiente nativo. Nella mia mente, ho questa visione di tutta questa cassetta degli attrezzi che è tutta costruita attorno a questo meccanismo guidato dall'RNA, che aggiunge tutti i tipi di attività chimiche diverse interessanti che consentono questo tipo di manipolazione e genomi.

Sembrano tutti molto interessanti. Quindi, lottiamo per capire dove vogliamo concentrare i nostri sforzi e se vale la pena lavorare sul prossimo sistema CRISPR piuttosto che lanciare la nostra rete in una direzione diversa.

Nel 2013 c'è stato un cascata di pubblicazioni che è uscito quell'anno da diversi gruppi che hanno dimostrato che potresti usare cellule inumane Cas9, puoi usarlo per ingegnerizzare il pesce zebra. Ci sono state molte scoperte di principio davvero interessanti che sono state avanzate utilizzando il sistema CRISPR/Cas9 che hanno chiarito che questo sarebbe stato uno strumento di trasformazione per fare tutti i tipi di scienza. Non solo la ricerca fondamentale – il tipo di cose che sono state rese possibili dall'essere in grado di sondare la funzione dei geni, creare knockout in modi mirati e cellule – ma francamente, anche per usarla in modo molto applicato. Vale a dire per fare, ad esempio, cmutazioni correttive nei geni che correggerebbero la mutazione dell'anemia falciforme, cose del genere. 

La mia mentalità stava già pensando, come li usiamo? Sono enzimi chiaramente interessanti. Hanno chiaramente utilità nell'arena della ricerca. Questo semplicemente si espanse all'infinito dal nostro pensiero originale. Quello era: possiamo usarli per fare diagnostica o usarli per rilevare diversi tipi di RNA virali, essenzialmente sfruttando ciò che fanno in natura, ma lo fanno in un ambiente in vitro come strumento di ricerca? Ma penso che ci sia ancora molta pista lì.

VIJAY: Sì, assolutamente. 

Riconoscere il prossimo sistema ingegnerizzabile

VIJAY: Sono curioso di sapere come tu abbia un'idea di quelle che saranno le prossime cose che saranno ingegnerizzabili in biologia. Ci sono cose di cui sei entusiasta? O ci sono suggerimenti che daresti alle persone su come potrebbero identificarlo?

JENNIFER: Beh, è ​​dura. È una di quelle cose in cui o stai cercando sotto il lampione cose che assomigliano a cose che già conosci, o stai facendo un lavoro fondamentale, su qualsiasi argomento, ma hai gli occhi aperti verso, sai, 'se Mi capita di imbattermi in qualcosa che sembra essere utile o ingegnerizzabile, lo metterò da parte.' 

Così, Jillian Banfield a Berkeley ha lavorato a lungo sui metagenomi batterici. Ciò significa fondamentalmente solo essere in grado di prendere le sequenze di DNA dai microbi e ricucirle insieme, quindi sappiamo come appare il loro intero genoma. Quindi, impari la biologia fondamentale eseguendo vari tipi di analisi. In realtà è stata una delle prime persone a imbattersi in sequenze CRISPR facendo quel genere di cose.

Come puoi immaginare, nel suo lavoro si imbatte in ogni sorta di osservazioni davvero interessanti. Una delle sfide che abbiamo è che spesso viene da me e dice: "Ehi, ho questa osservazione davvero interessante e, sai, cosa ne pensi?" E sembrano tutti molto interessanti. Quindi, lottiamo per capire dove vogliamo concentrare i nostri sforzi e se vale la pena lavorare sul prossimo sistema CRISPR piuttosto che lanciare la nostra rete in una direzione diversa. In una certa misura, proviamo a fare entrambe le cose, ma faccio fatica con questo. Non è davvero molto facile capire da dove arriverà la prossima grande intuizione o tecnologia.

A volte, quando ciò accade, le persone possono anche avere una visione a tunnel, giusto? Tutti iniziano a lavorare in una direzione. Tuttavia, potrebbe esserci qualcosa di molto interessante laggiù su cui la folla non è concentrata ma in realtà è davvero molto importante.

VIJAY: Sì. Bene, sono curioso di testare un'ipotesi su di te e vedere cosa ne pensi. Dovresti sentirti libero di abbattere completamente questo, mi spezzerebbe solo il cuore, tutto qui. Uno dei tratti distintivi davvero interessanti della biologia è la modularità. Sapete, dagli amminoacidi alle proteine, ai complessi, dalle grandi cose alle cellule, agli organelli, ai tessuti e agli organi e così via, c'è una sorta di modularità su molte scale. E puoi pasticciare con l'amminoacido o con le proteine ​​o puoi fare cose su scale diverse. In questo modo, non tutto deve essere ridisegnato atomo per atomo. Puoi riprogettare parti o così via in modo che la modularità sia una parte. Quindi puoi iniziare a prendere questi mattoni e metterli insieme in modi interessanti, e ovviamente l'abbiamo visto in così tanti modi diversi. Quindi, gli aspetti della selezione naturale hanno davvero guidato le capacità ingegneristiche qui o riesci a pensare a volte in cui sono in opposizione? Perché non deve essere così.

JENNIFER: Giusto. No, non deve essere così. Mentre mi ponevi la domanda, stavo ripensando alla nostra storia condivisa con i ribosomi. Perché, sai, negli anni '1980, quando le persone stavano scoprendo questi RNA catalitici, c'era una tremenda eccitazione per essere in grado di progettare qualcosa che non si trova in natura. Penso che ora, se guardi indietro, non è stato così facile fare molta ingegneria sui ribosomi per far loro fare cose diverse da quelle che trovi in ​​natura. Quindi, se guardi in modo naturale, scopriamo anche che non ci sono un numero enorme di diversi tipi di ribosomi.

VIJAY: Rispetto agli enzimi, che hanno una grande diversità.

JENNIFER: Esatto. Quindi, penso che questo sia un esempio in cui la tua ipotesi regge. Quindi, con CRISPR, è in un certo senso l'opposto, nel senso che in natura vediamo un gran numero di forme molto diverse di proteine ​​CRISPR/Cas. Hanno lo stesso meccanismo, ma funzionano in modo leggermente diverso. Quindi penso che sia coerente, almeno con l'idea che troviamo, in laboratorio, che anche la natura ha scoperto che questa è una piattaforma molto flessibile per manipolare il DNA, o in alcuni casi l'RNA, nelle cellule.

VIJAY: Sì. Cerco sempre quel momento in cui sentiamo di aver fatto quella transizione. Quel momento è davvero importante per attirare collaboratori o pensare di versare fondi per la ricerca per fare finanziamenti di rischio. Come fai a sapere che abbiamo trovato quel momento? Sembra quasi che tu debba provare alcune cose. 

Voglio dire, uno dei macchinari catalitici più importanti sulla Terra, il ribosoma, è un ribozima. Quindi, potresti avere grandi speranze per questo. Ma non deve essere. Finché puoi leggere, scrivere, modificare, modificare, puoi iniziare a creare varianti e iniziare a provare a fare queste cose. E alcune cose saranno progettate quando qualcosa sta succedendo. Immagino che vedrai se cattura. Lo vediamo nella scienza e nelle startup in cui solo le persone iniziano ad accumularsi e a rendersi conto che c'è davvero qualcosa qui.

JENNIFER: Sì. Bene, ti dirò un po'. Quando abbiamo iniziato a lavorare sulle proteine ​​CRISPR tra la metà e la fine degli anni 2000, abbiamo iniziato a farci l'idea che potessero essere enzimi molto utili per scopi di ricerca. Quindi, la prima chiamata che ho avuto con un venture capitalist è stata una chiamata in cui gli ho descritto i dati che avevamo per queste proteine ​​CRISPR/Cas che possono legare e tagliare l'RNA in un modo molto modo preciso e come potresti essere in grado di utilizzare quell'attività come un modo per rilevare particolari sequenze di RNA. Sai, abbiamo passato un'ora al telefono parlando di "Qual è l'app killer per questo?" E niente di veramente gelificato. C'erano delle idee ma non gelificava davvero e come potresti modificare una proteina del genere per renderla più utile? Non è molto chiaro. Quindi, in un certo senso, sono uscito da quella chiamata pensando: "Okay, beh, probabilmente non è ancora a un punto in cui avrà quel tipo di opportunità di espandersi in molte direzioni".

Ed era molto diverso rispetto a Cas9, giusto? Perché in un certo senso hai capito subito, non avevi bisogno di chiedere a nessuno. Era come, sì, questo sarà chiaramente qualcosa che sarà davvero utile. Quindi la domanda era: quanto in generale puoi progettarlo per fare cose diverse? E, come hai detto, quando le persone iniziano a saltare in un campo e iniziano a prendere piede nei propri progetti, e vedi una crescita esponenziale. È davvero eccitante vedere ciò che accade nella scienza. L'abbiamo visto anche nell'area delle tecnologie di imaging negli ultimi anni, così come nelle immunoterapie contro il cancro, dove ci sono così tante opportunità e molte persone che ci saltano dentro. Sono curioso di sapere come la pensi anche tu, con il tuo cappello da VC addosso.

Tecnologie come CRISPR, il più delle volte, escono dal campo sinistro, nel senso che provengono da una scienza fondamentale guidata dalla curiosità.

Ma a volte, quando ciò accade, le persone possono anche avere una visione a tunnel, giusto? Tutti iniziano a lavorare in una direzione. Tuttavia, potrebbe esserci qualcosa di molto interessante laggiù su cui la folla non è concentrata ma in realtà è davvero molto importante. Quindi, come ci pensi quando vedi questo tipo di frenesia esponenziale in un campo e tuttavia hai la sensazione che forse ci sfugge qualcosa?

VIJAY: È una domanda davvero difficile. Come ogni cosa, lo gestisci con un portfolio, giusto? Che si tratti di un portfolio di studenti laureati e dottorandi nel tuo laboratorio che fanno cose diverse, o un portafoglio di dollari, o un portafoglio di aziende, un portafoglio di idee. Penso che alcune delle cose più eccitanti siano quelle contrarian. Ma, detto questo, è tutto se i dati confermano e se c'è davvero qualcosa lì. Una delle cose che i miei più forti mentori mi hanno sempre imposto è che come PI o come investitori, dobbiamo avere un certo senso del buon gusto, giusto? Avere un'idea di qualche ipotesi, un po' di istinto su dove sono gli interessi o anche solo dove si trova la nostra curiosità, giusto?

JENNIFER: Non potrei essere più d'accordo. C'è qualcosa di non quantificabile nella sensazione viscerale di un progetto che è molto reale.

Scegliendo la tua direzione

VIJAY: Sai, sei stato uno dei fondatori o co-fondatori di molte startup ora. Che tipo di lezioni hai imparato o che consiglio daresti alle persone che stanno arrivando dietro di te e vogliono seguire quelle orme? Specialmente date tutte le cose che possiamo fare che non potevamo fare nemmeno solo pochi anni fa. In che modo ciò influisce sul modo in cui pensi alla creazione di un'azienda?

JENNIFER: Quindi, in questo momento sto lottando con questo in realtà, Vijay, perché ci sono una serie di opportunità che si basano su parte del lavoro che sta venendo fuori dalla biologia e dalla tecnologia CRISPR che potrebbero essere pronte per un'azienda. Ad esempio, una delle sfide con CRISPR è l'intera questione della consegna. Come si trasportano le molecole CRISPR nelle cellule, sia nelle piante che nelle persone? È un problema, giusto? Ed è un problema che non è stato affrontato in modo completo. Allora, è un problema di ingegneria? Sì. Ma richiederà anche qualche scoperta fondamentale? Penso che probabilmente la risposta è sì. Quindi, hai bisogno di entrambi. 

Quindi, è meglio farlo in un'azienda o è meglio farlo nei laboratori accademici? Ancora una volta, la risposta è probabilmente entrambe le cose. Quindi, sta cercando di capire come analizzare una sfida del genere e costruire, diciamo, un team aziendale attorno ad essa con le persone giuste. Idealmente, per qualcosa del genere, lo faresti con gli investitori giusti che stanno riconoscendo che: "Sì, questo non è un problema a breve termine. Sarà risolto in un periodo di tempo". Si spera che tu abbia alcuni obiettivi a breve termine integrati in modo che, dal punto di vista dell'azienda, tu possa guadagnare terreno. Ma devi avere una squadra che sarà disposta a impegnarsi davvero nello sforzo di ricerca e sviluppo per fare alcune scoperte.

Andare avanti responsabilmente

VIJAY: Quindi, pensando a questo mondo, forse tra 10, 20 anni. Pensi al CRISPR ingegnerizzato, ingegnerizzando il resto della biologia in così tanti modi diversi. Potremmo parlare di assistenza sanitaria, potremmo parlare di energia e cambiamenti climatici, potremmo parlare di nutrire 10 miliardi di persone sul pianeta in modo sostenibile e sano. Quando penso a molte delle sfide che il mondo deve affrontare, sono intrinsecamente biologiche a un certo livello, o potrebbero essere affrontate con il tipo di tecnologie di biologia ingegneristica che stiamo facendo. 

Sono curioso di sapere come pensi ai principi su come gestire ciò che possiamo fare, perché anche il rovescio della medaglia è potenzialmente spaventoso, giusto? Le cose che le persone potrebbero fare con questo grande potere e potrebbero voler fare l'opposto di ciò che abbiamo descritto. Sono curioso di sapere cosa ne pensi dei principi guida su come dovremmo gestire questo nuovo potere.

JENNIFER: Fantastico. Oh. Alla fine mi hai dato un duro colpo, Vijay. Bene, penso che parte della soluzione provenga dal coinvolgimento attivo. Sono un grande sostenitore di trasparenza ed Fidanzamento di scienziati, in particolare scienziati accademici, con persone al di fuori di quella torre d'avorio accademica. Penso che sia molto importante. Mi è stato sicuramente utile, onestamente, negli ultimi anni con CRISPR nel pensare a tutte le sfide lì. E come hai detto, ci sono molte opportunità scientifiche con esso, quindi su quali sarà più importante concentrarsi? Questa è una domanda. Ma poi anche solo assicurarsi che la tecnologia stia avanzando in modi produttivi e non distruttivi, giusto? Quindi, per quanto mi riguarda, penso che si tratti davvero di impegnarsi il più ampiamente possibile, ma anche di cercare modi per creare sinergie.

Prendiamo l'esempio del cambiamento climatico. Probabilmente è la grande minaccia esistenziale che stiamo affrontando in questo momento attraverso l'umanità. È appropriato affrontarlo con soluzioni biologiche? Assolutamente. Quindi, allora la domanda è come farlo. Tornando all'esempio CRISPR, il modo in cui ci sto pensando è di lavorare con i colleghi che si concentrano sul microbioma del suolo. Quali sono i modi in cui puoi manipolare i microbi del suolo per migliorare la cattura del carbonio, ma anche per migliorare la produzione di cibo e affrontare i problemi di un clima che cambia, dal punto di vista del suolo e dell'agricoltura? Quindi, questa è un'area. Ora, è qualcosa su cui lavoro? Non è giusto? Ma è qualcosa in cui mi piacerebbe consentire agli altri di farlo per convocare gruppi e rendere le persone consapevoli di quali sono le opportunità con questa tecnologia che potrebbe applicarsi ai problemi su cui stanno lavorando.

VIJAY: Sì. Sai, quando penso a questa domanda, penso che la stella polare per me stia cercando di fare cose che pensiamo possano essere in linea con la biologia esistente. Quindi, pensi ai combustibili fossili, dove pompi tutta questa roba dalla terra, e poi hai tutti questi rifiuti residui, che forse abbiamo trasformato in plastica, che diventano diversi tipi di rifiuti. 

Ma uno dei principi chiave della biologia è stata la natura circolare delle cose in cui l'input principale è l'energia proveniente dal sole, ma il resto va avanti, perché ci saranno sempre incognite sconosciute. Ma se riusciamo a mantenere quel tipo di allineamento, abbiamo una possibilità. E ciò che mi rende davvero entusiasta del CRISPR o di altre tecnologie di bioingegneria è che sembra che sia la migliore speranza per essere in allineamento con la natura perché lo stiamo facendo in un modo, si spera, più naturale.

JENNIFER: No, è molto interessante. E torna a questa domanda: gli organismi ingegnerizzati sono naturali o no? Voglio dire, hai ragione. Se stai usando l'ingegneria per arrivare a organismi che esisterebbero se avessero abbastanza tempo per evolversi, allora è solo che non vuoi aspettare un milione di anni, giusto?

VIJAY: Questo è esattamente giusto. Stai solo girando un po', come il curling, per farlo andare nel modo giusto, ma niente di estremo.

Quindi, solo all'ultimo minuto, CRISPR è un esempio di una tecnologia ben nota al pubblico. Penso che le persone ne sentano molte cose diverse. Sono curioso di sapere se c'è qualcosa che vorresti che il pubblico capisse meglio sulla scienza che hai fatto?

JENNIFER: Beh, immagino che si ritorni al punto in cui abbiamo iniziato, in un certo senso. Penso che sia importante capire che tecnologie come CRISPR, il più delle volte, escono dal campo sinistro, nel senso che provengono dalla scienza fondamentale guidata dalla curiosità. Quindi, è davvero importante supportare quel tipo di lavoro, di concerto con le persone che prendono quelle scoperte e le applicano. Qualcosa del genere non viene semplicemente creato, giusto? Deve essere scoperto da un processo più stocastico della scienza fondamentale.

Pubblicato il 28 giugno 2022