ג'ניפר דאודנה זכתה ב פרס נובל לכימיה 2020 על הגילוי המשותף שלה של CRISPR/Cas9, פלטפורמת עריכת גנום רב-תכליתית. בעשור שחלפו מאז גילויו התפוצץ ארגז הכלים של טכנולוגיות CRISPR, ופועל כמו דלק רקטי עבור מדע מונע מסקרנות. זו גם יותר ויותר טכנולוגיה בסיסית עבור חברות ביוטכנולוגיה רבות.
בשיחה זו, Doudna משוחח עם השותף הכללי של a16z ויג'יי פנדה. בעבר הוא היה פרופסור באוניברסיטת סטנפורד, שם ניהל את המחלקה לביופיזיקה. בתקופתו שם הוא גם הקים את Project ו-Globavir Biosciences.
פנדה ודודנה מתחבטים בשאלות העומדות בפני מדענים בנקודת הפיתול הזו. איך מזהים תגלית שתפתח הזדמנויות נוספות מהנדס ביולוגיה? מה יקרה כשכלי CRISPR יתבגרו? איך נראה עתיד מהונדס ביולוגית, ואיזו אחריות יש למדענים להבטיח שימוש אחראי בכלים האלה?
בדרך, דודנה נוגעת במה שהיא נאבקת בו, במה שהפתיע אותה, ובמה שאולי לעולם לא ניתן להנדס.
הערה: ראיון זה פורסם במקור כפרק של Bio Eats World. התמליל עבר עריכה קלה למען הבהירות. ניתן להאזין לפרק המלא כאן.
VIJAY PANDE: יש כל כך הרבה התרגשות מהיכולת שלנו להנדס ביולוגיה, ולקחת את מה שלמדנו וליצור טיפולים חדשים, דברים חדשים וביולוגיה סינתטית. הצד של המוצר והחברה ממש פורח. יחד עם זאת, אם לא היה לנו את המחקר הבסיסי הזה, כנראה שלא היינו איפה שאנחנו עכשיו. בהתחשב בקשת של מה שראית, איפה אתה עומד על זה, איך עלינו לחשוב על האיזון הזה?
ג'ניפר DOUDNA: תענוג להיות כאן.
אני חושב שאתה מעלה נקודה מצוינת. וזהו, איך נקבל את האיזון הנכון בין מדע יסוד להנדסה או מדע יישומי ממוקד? אתה יודע, תמיד עשיתי את מה שהיית מכנה מדע מונחה סקרנות לרוב. ויותר ויותר, אני מוצא את עצמי מתמודד עם בעיות או אתגרים שאנחנו עובדים עליהם שנמצאים ממש בקצה של זה. אתה סוג של שואל את עצמך, האם אנחנו יודעים מספיק שעכשיו זו בעיה הנדסית, או שצריכה לקרות עדיין עבודה חשובה ובסיסית שיכולה להיות מאוד מאפשרת, אבל אולי לא לכמה שנים?
הוא פשוט היה בהלם מהדרך שבה אנחנו עושים מדע. המילה שלו לזה הייתה אומנותית.
ויאי: כן. אתה יודע, זו שאלה מסובכת. ואני חושב שחלק מזה הוא גם רק לוחות הזמנים. כשאני חושב על מחקר בסיסי, חשבתי על הגילוי וההמצאה של CRISPR, כמעט כדי להיות דומה לזה של הטרנזיסטור, שם זה באמת רק עכשיו - 50 שנה מאוחר יותר - כשאתה יכול לארוז 10 מיליארד, 50 מיליארד טרנזיסטורים על גבי שבב, ואתה יכול לעשות את הדברים האלה שמטריפים את המוח. אז אתה לא יכול לצפות לקבל תשואות מיידיות, אפילו תשואות של 10 שנים מתוך עבודה בסיסית.
מצד שני, התגליות הגדולות האלה כמו CRISPR, כמו הטרנזיסטור, הן שבאמת יכולות לעשות את השינויים העצומים האלה. אז מטבע הדברים חייב להיות איזון. כל כך הרבה מהביולוגיה הוא גילוי. יש פשוט כל כך הרבה מה ללמוד, כל כך הרבה לגלות, בהשוואה, נניח, בפיזיקה, שבה אתה יכול לעשות כל כך הרבה יותר תיאורטית ולהניע אותה, או אפילו בהשוואה להנדסה שבה אתה יכול לחטוא עקרונות לטחון דברים יותר.
איך ייראה התיעוש של הביו?
VIJAY: אני באמת סקרן לגבי הדרכים שבהן אנחנו יכולים להעביר אפילו רק את תהליך הגילוי מאמנות לתהליך מתועש. האם נוכל לתעש את הגילוי? איפה אנחנו עכשיו עם זה ולאן אתה חושב שאנחנו יכולים ללכת?
ג'ניפר: כן, זו שאלה מצוינת. זה הזכיר לי בשלב מסוים, היה לי מבקר מגוגל שהגיע למעבדה בברקלי. הוא רצה לערוך סיור במעבדת ביולוגיה ניסויית עובדת. והוא פשוט היה בהלם מהדרך שבה אנחנו עושים מדע. המילה שלו לזה הייתה אומנותית. הוא אמר, "זה נראה לי אומנותי." והוא אמר, "אני חושב שאתם יכולים לעשות הרבה כדי להפוך את העבודה שלכם לאוטומטית וזה וזה".
אבל בסופו של דבר, זה לא היה כל כך קל, באמת, לבצע אוטומציה או תיעוש של העבודה שאנחנו עושים. עכשיו, בהחלט, במובנים מסוימים זה קרה רק בזכות הכוח של המחשוב, והיותה של עוד מתכנתים ואנשים שחושבים מעורבות חישובית בביולוגיה הייתה יתרון עצום. זה באמת השפיע מאוד חיובי. אבל יש משהו בביולוגיה שיש דברים סטוכסטיים שאתה פשוט עדיין לא יכול לחזות באמת.
עכשיו, מדי פעם, קורה משהו שגורם לי לחשוב, "אה, אולי אנחנו על סף שינוי אמיתי." לדוגמה, העבודה שהוכרזה לאחרונה על היכולת לחזות באופן חישובי קפלי חלבון במדויק. זה באמת נראה כמו התקדמות ממש מעניינת שיכולה לחולל מהפכה בתחום הזה, נכון? וכך אתה יכול לדמיין שדבר כזה יכול להתרחב גם לכיוונים אחרים. אולי בסופו של דבר יהיה הרבה יותר קל להקצות תפקוד לגנים כי יהיה לנו מספיק מידע חיזוי שאם תזין את כל זה באלגוריתם הנכון, תקבל מספר מצומצם מאוד של אפשרויות שיוצאות החוצה, וזה הופך את העבודה הניסיונית שלך להרבה יותר קלה או חזקה יותר.
VIJAY: אחד הדברים כאן הוא שרק ההיבטים של אוטומציה הם די הארדקור. אתה נהיה כמו רובוט גדול כמו טקאן או משהו כזה. זה די יקר. וזה רק עבור סוג מסוים של זרימת עבודה עם תפוקה גבוהה. בעוד הרבה ביולוגיה היא N שווה לחמישה או אולי הרבה שכפולים. אבל לא 5,000 או 5 מיליון.
אני סקרן האם, בדיוק כמו החידוש שראינו בערכות במהלך 20, 25 השנים האחרונות, האם ערכה יכולה להיות גם הריאגנטים וגם התוכנה להניע רובוט שולחני קטן, כמו Opentrons. הרובוט השולחני הזה אולי שווה ערך למחשב כאן, בכך שהוא יכול להיות מהיר וזריז ולעשות דברים, ומכיוון שהוא מגיע בערכה, עם הריאגנטים ועם התוכנה להניע אותו, אז אנשים יבנו על ערכות, ערכות על ערכות וכן הלאה. וסוף סוף מגיעים למשהו שימושי.
כי אני חושב שאולי הנקודה שאתה מעלה היא שאם היה לך רובוט גדול, זה לא היה מהיר יותר אם אתה צריך לעשות את הקצה הקטן, נכון? זה כנראה יהיה יותר עבודה מאשר פיפטינג ביד. אתה חושב שזה מתקרב בכיוון הנכון?
חשבתי, איך אני באמת יכול להגן על זה כמשהו שיש לו קשר לבריאות האדם?
ג'ניפר: אני מנסה לחשוב איפה צווארי הבקבוק האמיתיים נמצאים רק בעולם המחקר שלי. זה היה באמת שניים ואי אפשר לפתור אחד עם רובוט, לפחות עד שנקבל רובוטים שחושבים בעצמם, כנראה, כי זה באמת ברמת תחושת הבטן. יש המון המון רעיונות בחוץ, אבל רק חלק מהם טובים. וכך, איך אתה מבין אחרי מה אתה הולך לבזבז זמן. אז עדיין יש את הבעיה הזאת.
אבל ברגע שאתה על רעיון טוב, אז רק לעבור את הניסויים, אני חושב ששם יש רובוטים זריזים, קטנים ולא סופר יקרים במעבדה יכול להיות באמת מאפשר. אני חייב לומר, אתה יודע, עבדנו עם מספר [רובוטים]... וכן, כפי שאמרת, זו בדרך כלל קופסה גדולה של דבר שנועדה לבצע סוג אחד של משימה. לפחות מניסיוני, הם לעתים קרובות מאוד בררנים.
אז, אתה צריך להשקיע לא מעט זמן רק כדי לגרום לכל העניין לעבוד עם כל מה שאתה מנסה לעשות, ואולי אפילו להכשיר אדם או להעסיק אדם שעומד להיות אחראי על הפעלת הרובוט הזה. ואז אולי תפעיל אותו במשך כמה חודשים, ואז תחליט, "אה, עכשיו אני רוצה לשנות את הניסוי שלי, לעשות משהו אחר אבל עכשיו הרובוט הזה לא טוב לזה," נכון? אני חושב שאם הייתה דרך ליצור רובוטים קטנים שניתן להסתגל בקלות למשימות שונות, שיוכלו לעשות אותם בצורה מדויקת מאוד... אני מניח שיכול להיות שהייתה לך רובוטים קטנים ולא יקרים מדי שהיו טובים ב סוג מסוים של משימה, ויש לך רובוט אחר לסוגים שונים של בדיקות, שיכול לעבוד. אני חושב שזה יכול להיות באמת מאפשר.
ויג'יי: ובכן, ואני חושב שכאן [חלה] התיעוש. אם אתה בונה מפעל נעליים, אתה הולך לייצר נעליים. ואתה תעשה אולי נעליים קצת אחרות, אבל אתה לא הולך לעשות דובונים או משהו כזה. בעוד שאתה צריך להיות סופר זריז, ואולי אתה עושה ניסוי שונה בתכלית בשבוע הבא, או למחרת, או משהו כזה. ואני חושב שזאת ההכללה שאנחנו צריכים. אבל, אתה יודע, אולי הנקודה המרגשת ביותר היא השינוי הזה. אני רואה כל כך הרבה אנשים שעושים את המעבר ממחקר בסיסי מבוסס סקרנות לכיוון יישומי.
ג'ניפר: זה באמת, במובנים רבים, הדגיש הרבה מהדברים שעשיתי במהלך השנים במעבדה שלי, החל מההתחלה עד שהתחלתי את הקריירה שלי בפקולטה בהסתכלות על המבנים של הריבוזומים. אתה יודע, זה באמת לקח אותנו לתחום, בסופו של דבר, של הפרעות RNA ומולקולות RNA בנגיפים שהם חלק מהמנגנון לבקרת תרגום בתאים נגועים. ומשם ל-CRISPR.
אלה תמיד היו פרויקטים שהיו, במעבדה שלי, ממוסגרות מנקודת מבט של: איך זה עובד? אתה יודע, איך זה עובד מנקודת מבט מולקולרית, בין אם זה המבנים האמיתיים של המולקולות הבסיסיות או ההתנהגויות האנזימטיות או הביוכימיות שלהן? כך אנחנו ניגשים גם ל-CRISPR. זה היה באמת, עבורנו, בהתחלה שזה נראה כמו מערכת חיסון אדפטיבית בחיידקים שמכוונת ל-RNA בדרך כלשהי. אז איך זה עובד? זה היה פרויקט שמאוד התחיל עם השאלה הבסיסית הזו.
על ביצוע הקפיצה מביולוגיה לכלי
VIJAY: ישנו פער גדול לכאורה בין לימוד מערכת חיסונית מסתגלת של חיידקים ליכולת להנדס גנומים, לבין פיתוח כיתות חדשות של תרופות טיפוליות לדברים שלא היו ניתנים לתרופה בעבר. איך התחלת לראות את סוג החיבור בין הנקודות?
ג'ניפר: למען האמת, כשהתחלנו את העבודה הזו עכשיו לפני כמעט תריסר שנים, בהחלט לא ציפיתי שזה ילך כמו שזה הלך. למעשה, הייתי קצת מסויג בעבודה על זה בהתחלה, כי קיבלתי מימון מה-NIH ומהמכון הרפואי הווארד יוז. חשבתי, איך אני באמת יכול להגן על זה כמשהו שיש לו קשר לבריאות האדם? ועכשיו, כפי שכולנו יודעים, יש לזה כל קשר לבריאות האדם. זה התחיל עם השאלות המאוד בסיסיות של איך עובדת מערכת החיסון הזו? ואז שאלה מאוד ספציפית לגבי חלבון מסוים, Cas9, שהיה מעורב בבירור כשחקן מרכזי במערכות החיסון CRISPR של חיידקים מסוימים.
ואז זה היה די ברור מהנתונים הביוכימיים האלה שאפשר להפנות את האנזים הזה, שפועל כחותך מונחה RNA של DNA, לפיתוח רצף DNA רצוי. הרעיון הזה התכנס כל כך טוב עם כל העבודה האחרת שהתרחשה בעריכת גנום מכיוון שאנשים חיפשו דרכים לחתוך DNA בתאים באופן שיעשה שבירה דו-גדילית שתגרום לתא לתקן את ה-DNA על ידי הכנסת שינוי ברצף. אז, הנה היה לנו את הבורר הזה שניתן לתכנות, כדי שתוכל לומר לו לאן ללכת ולחתוך. וזה פשוט התכנס יפה עם כל העבודה על הנדסת גנום באמצעות טכנולוגיות קודמות. רק שזו דרך הרבה יותר קלה לעשות את זה.
תוצרת הטבע להנדסה
VIJAY: אחד הדברים המהנים בדברים שהגיעו מהברירה הטבעית הוא שנראה כאילו [מערכות CRISPR] התפתחו להיות ניתנות להתפתחות. אני חושב על מלווים ודברים שעוזרים לחלבונים לעשות דברים. אחד מסימני ההיכר של הבאת מנטליות הנדסית או גישות הוא שאתה יכול לקבל שיפור איטרטיבי. דברים יכולים להשתפר משנה לשנה. ולעתים קרובות השיפור הזה מתערב כמעט כמו שילוב ריבית, שבו אפשר היה לחוש שהיה שינוי מ'זה הזמן להיות סקרן' ל'זה הזמן להנדס'.
ג'ניפר: ובכן, אחד הדברים שכל כך מרגשים ב-CRISPR, מנקודת מבט הנדסית, הוא שהתברר שהיא מערכת שמאוד ניתנת לשינויים. אני חושב שאתה מעלה נקודה ממש טובה שהטבע די מסדר דברים כך בכל מקרה. אנחנו רואים את זה בביולוגיה טבעית של CRISPR כי יש אוסף גדול של אנזימים אלה שהתפתחו בחיידקים שונים, והם יכולים להיראות ממש שונים זה מזה, ולהיות בעלי מגוון פעילויות. אז ברור שהטבע עושה את זה ומכוונן את החלבונים האלה עבור הסביבה המקומית שלהם. במוחי, יש לי את החזון הזה של כל ארגז הכלים הזה שבנוי כולו סביב המנגנון המונחה RNA הזה, שמוסיף כל מיני פעילויות כימיות מעניינות ושונות שמאפשרות את סוגי המניפולציה והגנומים האלה.
כולם נראים מאוד מעניינים. לכן, אנו נאבקים להבין היכן אנו רוצים למקד את המאמצים שלנו והאם כדאי לעבוד על מערכת CRISPR הבאה לעומת להטיל את הרשת שלנו לכיוון אחר.
בשנת 2013, הייתה א מפל פרסומים שיצא באותה שנה מקבוצות שונות והראה שאפשר להשתמש בתאים לא אנושיים של Cas9, אתה יכול להשתמש בו כדי להנדס דג זברה. היו המון תגליות מעניינות של הוכחה עקרונית שהועלו באמצעות מערכת CRISPR/Cas9 שהבהירו שזה הולך להיות כלי טרנספורמטיבי לעשיית כל מיני סוגים של מדע. לא רק מחקר בסיסי - סוגי הדברים שהתאפשרו על ידי היכולת לחקור את תפקוד הגנים, לבצע נוקאאוט בדרכים ובתאים ממוקדים - אלא למען האמת, גם להשתמש בו בצורה מאוד יישומית. כלומר לעשות, למשל, גמוטציות מתקנות בגנים שיתקנו את המוטציה של תאי חרמש, דברים כאלה.
הלך הרוח שלי כבר חשב, איך אנחנו משתמשים באלה? ברור שהם אנזימים מעניינים. ברור שיש להם תועלת בזירת המחקר. זה פשוט התרחב לאין שיעור מהחשיבה המקורית שלנו. זה היה: האם אנחנו יכולים להשתמש בהם כדי לעשות אבחון או להשתמש בהם כדי לזהות סוגים שונים של RNA נגיפי, בעצם תוך ניצול מה שהם עושים בטבע, אבל לעשות זאת במבחנה ככלי מחקר? אבל אני חושב שעדיין יש שם הרבה מסלול.
ויאי: כן, בהחלט.
זיהוי המערכת הניתנת להנדסה הבאה
ויג'יי: אני סקרן לדעת איך יש לך חוש למה שעומדים להיות הדברים הבאים שניתן להנדס בביולוגיה. יש דברים שאתה מתלהב מהם? או שיש טיפים שהיית נותן לאנשים איך הם יכולים לזהות את זה?
ג'ניפר: ובכן, זה קשה. זה אחד מאותם דברים שבהם אתה מחפש מתחת לפנס אחר דברים שנראים כמו דברים שאתה כבר יודע עליהם, או שאתה עושה עבודה בסיסית, בכל נושא, אבל יש לך עין כלפי, אתה יודע, "אם במקרה נתקלתי במשהו שנראה כאילו זה הולך להיות שימושי או מהנדס, אני הולך למשוך את זה הצידה.'
אז, ג'יליאן בנפילד בברקלי עבדו על מטאנומים של חיידקים במשך זמן רב. זה בעצם רק אומר להיות מסוגל לקחת את רצפי ה-DNA מחיידקים ולחבר אותם יחד, כדי שנדע איך כל הגנום שלהם נראה. לאחר מכן, אתה לומד ביולוגיה בסיסית על ידי ביצוע סוגים שונים של ניתוח. היא הייתה למעשה אחד האנשים הראשונים שנתקלו ברצפים של CRISPR על ידי עשייה מסוג זה.
כפי שאתה יכול לדמיין, היא נתקלת בכל מיני תצפיות מעניינות באמת בעבודתה. אחד האתגרים שיש לנו הוא שהיא באה אליי לעתים קרובות ואומרת, "היי, יש לי את התצפית המגניבה הזו, ואתה יודע, מה אתה חושב?" וכולם נראים מאוד מעניינים. לכן, אנו נאבקים להבין היכן אנו רוצים למקד את המאמצים שלנו והאם כדאי לעבוד על מערכת CRISPR הבאה לעומת להטיל את הרשת שלנו לכיוון אחר. במידה מסוימת, אנחנו מנסים לעשות את שניהם, אבל אני נאבק עם זה. זה לא ממש קל להבין מאיפה תבוא התובנה או הטכנולוגיה הגדולה הבאה.
לפעמים כשזה קורה, אנשים גם יכולים לקבל ראיית מנהרה, נכון? כולם מתחילים לעבוד בכיוון אחד. עם זאת, יכול להיות שיש שם משהו מאוד מעניין שהקהל לא מתמקד בו אבל הוא בעצם ממש ממש חשוב.
ויאי: כן. ובכן, אני סקרן לבדוק השערה עליך ולראות מה אתה חושב. אתה צריך להרגיש חופשי להפיל את זה לגמרי, זה רק ישבור לי את הלב, זה הכל. אחד מסימני ההיכר המעניינים באמת בביולוגיה הוא המודולריות. אתה יודע, מחומצות אמינו לחלבונים, לקומפלקסים, דברים גדולים לתאים, אברונים, רקמות ואיברים, וכן הלאה, יש סוג של מודולריות בקנה מידה רבים. וגם, אתה יכול להתעסק עם חומצת האמינו או להתעסק עם החלבון או שאתה יכול לעשות דברים בקנה מידה שונה. כך, לא הכל חייב להיות עוצב מחדש אטום אחר אטום. אתה יכול לעצב מחדש חלקים וכדומה אז מודולריות היא חלק אחד. אז אתה יכול להתחיל לקחת את אבני הבניין האלה ולחבר אותן בדרכים מעניינות, וברור שראינו את זה בכל כך הרבה דרכים שונות. אז, האם היבטים של ברירה טבעית באמת הניעו את היכולת ההנדסית כאן או שאתה יכול לחשוב על זמנים שבהם הם נמצאים באופוזיציה? כי זה לא חייב להיות כך.
ג'ניפר: נכון. לא, זה לא חייב להיות כך. בזמן ששאלת את השאלה, חשבתי על ההיסטוריה המשותפת שלנו עם הריבוזומים. כי, אתה יודע, עוד בשנות ה-1980, כשאנשים גילו את ה-RNA הקטליטי הזה, הייתה התרגשות עצומה מהיכולת להנדס משהו שלא נמצא בטבע. אני חושב שעכשיו, אם אתה מסתכל אחורה, זה לא היה כל כך קל לעשות הרבה הנדסה על ריבוזומים כדי לגרום להם לעשות דברים אחרת ממה שאתה מוצא בטבע. ואז אם אתה מסתכל באופן טבעי, אנחנו גם מגלים שאין מספר עצום של סוגים מגוונים של ריבוזומים.
ויג'יי: בהשוואה לאנזימים, שיש להם מגוון גדול.
ג'ניפר: בדיוק. אז, אני חושב שזו דוגמה אחת שבה ההשערה שלך מתקיימת. ואז, עם CRISPR, זה בערך הפוך במובן זה שאנו רואים מספר רב של צורות מגוונות מאוד של חלבוני CRISPR/Cas בטבע. יש להם אותו מנגנון, אבל הם עובדים קצת אחרת. אז אני חושב שזה עולה בקנה אחד, לפחות עם הרעיון שאנחנו מוצאים, במעבדה, שהטבע מצא שזו גם פלטפורמה גמישה מאוד למניפולציה של DNA, או במקרים מסוימים RNA, בתאים.
ויאי: כן. אני תמיד מחפש את הרגע הזה שבו אנחנו מרגישים שעשינו את המעבר הזה. הרגע הזה באמת חשוב להבאת משתפי פעולה או לחשוב על הזרמת מימון מחקר לביצוע מימון סיכון. איך אתה יודע שמצאנו את הרגע הזה? זה כמעט נשמע שאתה צריך לנסות כמה דברים.
אני מתכוון, אחד מהמכונות הקטליטיות החשובות ביותר על פני כדור הארץ, הריבוזום, הוא ריבוזים. אז אולי יש לך תקוות גדולות לזה. אבל זה לא חייב להיות. כל עוד אתה יכול לקרוא, לכתוב, לערוך, לשנות, אתה יכול להתחיל ליצור גרסאות ולהתחיל לנסות לעשות את הדברים האלה. וכמה דברים יהיו מהונדסים כשמשהו קורה. אני מניח שתראה אם זה תופס. אנחנו רואים את זה במדע ובסטארט-אפים שבהם פשוט אנשים מתחילים להצטבר ולהבין שיש כאן באמת משהו.
ג'ניפר: כן. ובכן, אני אספר לך קצת. כשהתחלנו לעבוד על חלבוני CRISPR באמצע עד סוף שנות ה-2000, התחלנו לקבל את הרעיון שאלו יכולים להיות אנזימים שימושיים מאוד למטרות מחקר. אז, השיחה הראשונה שאי פעם הייתה לי עם איש הון סיכון הייתה שיחה שבה תיארתי לו את הנתונים שהיו לנו עבור חלבוני CRISPR/Cas אלה שיכולים לקשור ולחתוך RNA בצורה מאוד אופנה מדויקת, וכיצד תוכל להשתמש בפעילות זו כדרך לזיהוי רצפי RNA מסוימים. אתה יודע, בילינו שעה בטלפון ודיברנו על, "מה האפליקציה הרוצחת לזה?" ושום דבר לא ממש ג'ל. היו רעיונות אבל זה לא ממש ג'ל ואיך בכלל היית משנה חלבון כזה כדי שיהיה שימושי יותר? זה לא ממש ברור. אז, קצת יצאתי מהשיחה הזו וחשבתי, "אוקיי, טוב, זה כנראה עדיין לא בנקודה שבה תהיה לה סוג כזה של הזדמנות להתרחב להרבה כיוונים."
וזה היה שונה מאוד מאשר עם Cas9, נכון? כי בערך מיד ידעת, לא היית צריך לשאול אף אחד. זה היה כאילו, כן, ברור שזה הולך להיות משהו שיהיה ממש שימושי. ואז השאלה הייתה, עד כמה אתה יכול להנדס את זה כדי לעשות דברים שונים? וכמו שאמרת, אז כשאנשים מתחילים לקפוץ לתחום, והם מתחילים לקבל אחיזה בפרויקטים שלהם, ואתה רואה צמיחה אקספוננציאלית. זה באמת מרגש כשאתה רואה את זה קורה במדע. ראינו את זה גם בתחום טכנולוגיות ההדמיה בשנים האחרונות, כמו גם באימונותרפיה של סרטן, שם יש כל כך הרבה הזדמנויות והמון אנשים קופצים לזה. אני סקרן איך אתה חושב על זה, גם עם כובע ה-VC שלך.
טכנולוגיות כמו CRISPR, לעתים קרובות יותר, יוצאות מהשדה השמאלי במובן זה שהן מגיעות ממדע בסיסי המונע על ידי סקרנות.
אבל לפעמים כשזה קורה, אנשים גם יכולים לקבל ראיית מנהרה, נכון? כולם מתחילים לעבוד בכיוון אחד. עם זאת, יכול להיות שיש שם משהו מאוד מעניין שהקהל לא מתמקד בו אבל הוא בעצם ממש ממש חשוב. אז איך אתה חושב על זה כשאתה רואה סוג כזה של טירוף אקספוננציאלי בתחום ובכל זאת יש לך תחושה שאולי אנחנו מפספסים משהו?
ויג'יי: זו שאלה ממש קשה. כמו כל דבר, אתה מטפל בזה עם תיק עבודות, נכון? בין אם זה תיק של סטודנטים לתואר שני ופוסט דוקטורט במעבדה שלך שעושים דברים שונים, או תיק של דולרים, או תיק של חברות, תיק של רעיונות. אני חושב שחלק מהדברים הכי מרגשים הם הדברים המנוגדים. אבל, עם זאת, הכל זה האם הנתונים מתקבלים והאם יש שם משהו באמת. אחד הדברים שהמנטורים הכי חזקים שלי תמיד כפו עליי הוא שכמנהלי עסקים או כמשקיעים, אנחנו צריכים להיות בעלי חוש טעם טוב, נכון? יש לכם קצת חוש של ניחוש כלשהו, איזו תחושת בטן היכן נמצאים תחומי העניין או פשוט היכן נמצאת הסקרנות שלנו, נכון?
ג'ניפר: לא יכולתי להסכים יותר. יש משהו בלתי ניתן לכימות בתחושת הבטן בפרויקט שהוא מאוד אמיתי.
בחירת הכיוון שלך
VIJAY: אתה יודע, היית מייסד או מייסד שותף של סטארטאפים רבים עכשיו. איזה סוג של לקחים למדת או איזו עצה היית נותן לאנשים שעומדים מאחוריך שרוצים ללכת בעקבותיהם? במיוחד בהתחשב בכל הדברים שאנחנו יכולים לעשות שלא יכולנו לעשות אפילו לפני כמה שנים. איך זה משפיע על הדרך שבה אתה חושב על בניית חברה?
ג'ניפר: אז, אני נאבקת עם זה עכשיו למעשה, ויג'אי, כי יש מספר הזדמנויות שמתבססות על חלק מהעבודה שיוצאת מהביולוגיה והטכנולוגיה של CRISPR שיכולות להיות מוכנות לחברה. כאילו, אחד האתגרים עם CRISPR הוא כל שאלת המסירה. איך מעבירים מולקולות CRISPR לתאים, בין אם זה בצמחים ובין אם זה באנשים? זו בעיה, נכון? וזו בעיה שלא ממש טופלה בצורה מקיפה. אז, האם זו בעיה הנדסית? כן. אבל האם זה גם ידרוש גילוי בסיסי כלשהו? אני חושב שכנראה התשובה היא כן. אז אתה צריך את שניהם.
אז האם זה עדיף לעשות בחברה או שעדיף לעשות את זה במעבדות אקדמיות? שוב, כנראה שהתשובה היא גם וגם. לאחר מכן, הוא מנסה להבין איך אתה מנתח אתגר כזה ובונה, נניח, צוות חברה סביבו עם האנשים הנכונים. באופן אידיאלי, עבור משהו כזה, תעשה את זה עם המשקיעים הנכונים שמכירים בכך, "כן, זו לא בעיה לטווח קצר. זה ייפתר לאורך תקופה". יש לקוות שיש לך כמה יעדים לטווח קצר יותר מובנים שם כך שמנקודת מבט של החברה תוכל להשיג אחיזה. אבל אתה צריך להיות צוות שיהיה מוכן באמת להשקיע מאמץ מחקר ופיתוח כדי לעשות כמה פריצות דרך.
מתקדמים באחריות
ויג'יי: אז, חושב על העולם הזה, אולי בעוד 10, 20 שנים מהיום. אתה חושב על CRISPR מהונדס, מהנדס את שאר הביולוגיה בכל כך הרבה דרכים שונות. נוכל לדבר על שירותי בריאות, נוכל לדבר על אנרגיה ושינויי אקלים, נוכל לדבר על האכלה של 10 מיליארד בני אדם על פני כדור הארץ בצורה בת קיימא ובריאה. כשאני חושב על הרבה מהאתגרים העומדים בפני העולם, הם מטבעם ביולוגיים ברמה כלשהי, או שניתן לטפל בהם באמצעות טכנולוגיות ביולוגיה הנדסיות הנדסיות שאנו עושים.
אני סקרן איך אתה חושב על העקרונות כיצד להתמודד עם מה שאנחנו יכולים לעשות, כי הצד השני הוא גם מפחיד, נכון? הדברים שאנשים יכולים לעשות עם הכוח הגדול הזה - והם יכולים לרצות לעשות את ההפך ממה שתיארנו. אני סקרן מה אתה חושב על העקרונות המנחים כיצד עלינו להתמודד עם הכוח החדש הזה.
ג'ניפר: מגניב. וואו. זרקת לי משהו קשה בסוף כאן, ויג'אי. ובכן, אני כן חושב שחלק מהפתרון לזה מגיע ממעורבות פעילה. אני תומך גדול של שקיפות ו התעסקות של מדענים, במיוחד מדענים אקדמיים, עם אנשים מחוץ למגדל השן האקדמי הזה. אני חושב שזה מאוד חשוב. זה בהחלט עזר לי, בכנות, במהלך השנים האחרונות עם CRISPR לחשוב על כל האתגרים שיש שם. וכמו אמרת, יש בזה הזדמנויות מדעיות רבות, אז באילו מהן הכי חשוב להתמקד? זו שאלה אחת. אבל אז גם רק לוודא שהטכנולוגיה מתקדמת בדרכים פרודוקטיביות ולא הרסניות, נכון? אז, בעצמי, אני חושב שבאמת מדובר במעורבות רחבה ככל האפשר, אבל גם בחיפוש אחר דרכים לבנות סינרגיות.
בואו ניקח את הדוגמה של שינוי האקלים. זה כנראה האיום הקיומי הגדול שאנו מתמודדים איתו כעת ברחבי האנושות. האם ראוי להתייחס לזה באמצעות פתרונות ביולוגיים? בהחלט. אז השאלה היא איך עושים את זה. אם נחזור לדוגמה של CRISPR, הדרך שבה אני חושב על זה היא לפי עובדים עם קולגות המתמקדים במיקרוביום הקרקע. מהן הדרכים בהן ניתן לתמרן חיידקי קרקע כדי לשפר את לכידת הפחמן, אך גם כדי לשפר את ייצור המזון, ולהתמודד עם סוגיות של אקלים משתנה, מנקודת המבט של הקרקע והחקלאות? אז זה תחום אחד. עכשיו, זה משהו שאני עובד עליו? זה לא נכון? אבל זה משהו שבו אני אשמח לאפשר לאחרים לעשות את זה כדי לכנס קבוצות ולגרום לאנשים להיות מודעים למה הן ההזדמנויות עם הטכנולוגיה הזו שיכולה לחול על בעיות שהם עובדים עליהן.
ויאי: כן. אתה יודע, כשאני חושב על השאלה הזו, אני חושב שכוכב הצפון בשבילי מנסה לעשות דברים שאנחנו חושבים שיכולים להתאים לביולוגיה הקיימת. אז, אתה חושב על דלקים מאובנים, שבו אתה שואב את כל החומר הזה מהאדמה, ואז יש לך את כל הפסולת השיורית הזו, שאולי הפכנו לפלסטיק, שהופך לסוגים שונים של פסולת.
אבל אחד מעקרונות המפתח בביולוגיה היה הטבע המעגלי לדברים שבהם הקלט העיקרי הוא אנרגיה שנכנסת מהשמש, אבל השאר מתקדם, כי תמיד יהיו אלמונים לא ידועים. אבל אם נוכל להיצמד לסוג כזה של יישור, יש לנו סיכוי. ומה שמרגש אותי מאוד מ-CRISPR או טכנולוגיות ביו-הנדסה אחרות הוא שזה מרגיש שזו התקווה הטובה ביותר להיות בהתאמה לטבע, כי אנחנו עושים את זה בצורה טבעית יותר, בתקווה.
ג'ניפר: לא, זה מאוד מעניין. וזה חוזר לשאלה הזו, האם אורגניזמים מהונדסים הם טבעיים או לא? כלומר, אתה צודק. אם אתה משתמש בהנדסה כדי להגיע לאורגניזמים שהיו קיימים אם היה להם מספיק זמן להתפתח, אז זה פשוט שאתה לא רוצה לחכות מיליון שנה, נכון?
ויאי: זה בדיוק נכון. אתה פשוט מצלם את זה קצת, כמו סלסול, כדי לשמור על זה בצורה הנכונה אבל שום דבר קיצוני.
אז רק בדקה האחרונה בערך, CRISPR היא דוגמה לטכנולוגיה שמוכרת ברבים מאוד בציבור. אני חושב שאנשים שומעים על זה הרבה דברים שונים. אני סקרן אם יש משהו שאתה רוצה שהציבור יבין טוב יותר על המדע שעשית?
ג'ניפר: ובכן, אני מניח שזה חוזר למקום שבו התחלנו, במובן מסוים. אני חושב שחשוב להבין שטכנולוגיות כמו CRISPR, לעתים קרובות יותר, יוצאות מהשדה השמאלי במובן זה שהן מגיעות ממדע בסיסי המונע על ידי סקרנות. אז, באמת חשוב לתמוך בסוג כזה של עבודה, בשיתוף עם אנשים שלוקחים את התגליות האלה ומיישמים אותם. משהו כזה לא נוצר סתם, נכון? יש לחשוף אותו בתהליך סטוכסטי יותר של מדע יסוד.
פורסם ב -28 ביוני 2022
טכנולוגיה, חדשנות ועתיד, כפי שסיפרו הבונים אותו.
תודה על ההרשמה.
בדוק בתיבת הדואר הנכנס שלך לקבלת הערת קבלת פנים.
