Walter Isaacsons neueste Biografie, The Code Breaker, ist eine Ode an den weiblichen Einfallsreichtum in der Wissenschaft

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berkeley, ca februar, 19 jennifer doudna, erfinder des revolutionären gen-edit-Tools crispr, fotografiert im li ka shing center auf dem campus der universität von kalifornien, berkeley nick otto für die washington post via getty images Die Washington PostGetty Images

Als ich in den siebziger Jahren ein Kind war, gab es in meiner Heimatstadt in Tennessee nur wenige Buchhandlungen. Deshalb verließ ich mich auf wöchentliche Besuche in drei Bibliotheken. Meine Karten waren gekräuselt und vergilbt wie mittelalterliche Pergamentfetzen. Ich erinnere mich an eine dichte, herausfordernde Lektüre: Madame Curie, Curve Curies Biografie ihrer Mutter, der ersten Frau, die den Nobelpreis für Chemie gewann. Marie Składowskas polnische Mädchenzeit; ihre Ehe mit Pierre Curie in Paris; plötzliche Witwerschaft; zwei Nobelpreise; Tod durch Radium, ein Element, das sie entdeckte - der Bogen ihres Lebens weckte meine Neugier. Sie überragte beispiellose Durchbrüche, die die Wissenschaft ein Jahrhundert später weiter prägen.

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Walter Isaacsons Der Code Breaker (Simon & Schuster) präsentiert eine weitere Nobelpreisträgerin, Jennifer Doudna, PhD, deren Pionierarbeit die von Curie widerspiegelt: Die CRISPR-Technologie, eine RNA-basierte Form der Geneditierung, wird uns für die kommenden Jahrzehnte bereichern. Isaacson, der Doyen des amerikanischen Journalismus und selbst ein Künstler im Renaissancestil, knüpft an renommierte Biografien von Albert Einstein, Leonardo da Vinci und Steve Jobs an, um die erste Frau in seiner Galerie großer Ideen darzustellen. 'Es gibt drei große Revolutionen in unserem Leben: Physik, Digital und jetzt die Biowissenschaften', erklärt er seinen Wechsel zu Doudna als Thema. Der Code Breaker ist panoramisch im Umfang und doch ein Seitenwender, der an erinnert Die heiße Zone und Versteckte Talstraße.

Wie Curie vor ihr hat Doudna ihren eigenen Weg eingeschlagen. Als Tochter eines Literaturprofessors wuchs sie in Hilo, Hawaii, auf, wo sie die vulkanischen Hänge und üppigen Mulden der Big Island durchstreifte und sich fragte, warum sich Hilahila-Gras kräuseln würde, wenn sie es berührte. In ihrem sechsten Schuljahr gab ihr Vater ihr eine Kopie von Die Doppelhelix , James Watsons Chronik des Rennens um die Entdeckung der Struktur der DNA. Watson präsentiert die Leistung von ihm und seinem Kollegen Francis Crick auf Kosten einer anderen Forscherin, Rosalind Franklin, die hinter den Kulissen von Der Code Breaker. Obwohl Doudna gesagt wurde, dass Mädchen keine Wissenschaft betreiben, bemerkt Isaacson: 'Trotzdem bestand sie darauf.'



Als Studentin am Pomona College tauchte Doudna in die Biochemie ein und entschied sich dann für Harvard für ihre Promotion. Es waren aufregende Zeiten für DNA, das Informationsmolekül; Ein internationales Konsortium, bekannt als Human Genome Project, war auf dem Vormarsch und engagierte sich für die Kartierung des genetischen Codes des Menschen - all dieser Spiralen von As, Ts, Gs und Cs - und wurde zunächst von Watson selbst geleitet. (Es wurde vorausgesagt, dass das HGP zwanzig Jahre dauern würde, aber in einem Jahrzehnt abgeschlossen sein würde.) Doudna entschied sich jedoch dafür, das DNA-Schwestermolekül RNA zu untersuchen, von dem angenommen wurde, dass es lediglich ein Botenstoff von DNA zu Zellen im menschlichen Körper ist, und drängte sie die lebensnotwendigen Enzyme und Proteine ​​zu produzieren. Sie heiratete Jamie Cate, einen anderen Genetiker, verlegte ihr Labor an die University of California in Berkeley und brachte einen Sohn zur Welt - während sie mit wissenschaftlichen Rätseln von der viel befahrenen Autobahn des HGP rang.

Wie Doudna erkannte: Niemand bringt RNA in die Ecke.

Der Code Breaker entfaltet sich als spannende Detektivgeschichte, voller Ehrgeiz und Fehden, Labors und Konferenzen, Nobelpreisträgern und autodidaktischen Außenseitern. Das Buch untersucht unsere gemeinsame Menschlichkeit, ohne jemals die Wissenschaft zu beschwichtigen, ein Beweis für Isaacsons eigenes Genie auf der Seite. Er hält die Kapitel mit Unterüberschriften kurz; Das Buch bewegt sich in einem Clip, während Doudna in die Methoden von CRISPR hineingezogen wird, bei denen RNA fehlerhafte DNA schneidet und schneidet, ähnlich wie ein Herausgeber ein Manuskript mit ihrem Bleistift vorsichtig festziehen würde.

walter isaacson

Autor Walter Isaacson, 2021

Foto mit freundlicher Genehmigung von Simon & Schuster

Nach einem zufälligen Treffen mit der französischen CRISPR-Expertin Emmanuelle Charpentier auf einer Konferenz in Puerto Rico schwor Doudna, die Technologie zu belasten. Die therapeutischen - und unternehmerischen - Möglichkeiten schienen endlos. Aber es gab eine Komplikation: Andere Wissenschaftler waren auf der Jagd, insbesondere Feng Zhang vom Broad Institute of MIT und Harvard. Das Broad wurde 2004 von Eric Lander, PhD, einem charismatischen Visionär und Chefarchitekten des Humangenomprojekts, gegründet und ist eine glänzende Ansammlung von Labors in Cambridge, Massachusetts, mit einer Blue-Chip-Liste von Forschern und Klinikern. (Lander ist derzeit von der Broad beurlaubt und wartet auf die Bestätigung als Präsident Bidens Direktor des Amtes für Wissenschafts- und Technologiepolitik, dem ersten Kabinettsposten für einen Wissenschaftler in der Geschichte der USA.) Zhang war Landers Schützling. Während Doundas Labor sich bemühte, zu zeigen, dass CRISPR in einem Reagenzglas funktionieren kann, verwendete Zhang CRISPR, um tatsächliche menschliche Zellen zu bearbeiten.

Ein bicoastaler Krieg brach aus, mit Patenten auf der Linie, Gerichtsverfahren auf der Tagesordnung und massiven Egos, die bereit waren zu rumpeln - Doudna und ein anderer Grandee, George Church, in einer Ecke, mit Lander und Zhang in einer anderen.

Die Choreografie dieser Wissenschaftler wurde gelegentlich von ein paar bösen Jungen und Mädchen gestört, eine Generation, die nach den Regeln von Marquess of Queensberry die Nase voll hatte. Isaacson schwelgt in der Geschichte von Josiah Zayner, der dafür bekannt ist, Experimente in seiner Garage zu kochen und dann CRISPR in seinen Körper zu injizieren. „Zayner wurde mit seinem gebleichten blonden Vorderschloss und zehn Piercings in jedem Ohr zum Aushängeschild einer neuen Art von Biohacker, der temperamentvollen Bande von Abtrünnigen und lustigen Hobbyisten, die die Biologie durch Citizen Science demokratisieren und ihre Macht in die Welt bringen wollen Menschen “, schreibt Isaacson. 'In dem Drama von CRISPR spielt Zayner die Rolle eines von Shakespeares weisen Narren wie Puck in Ein Sommernachtstraum , die [. . . ] macht sich über die Ansprüche der Hochgesinnten lustig und treibt uns voran, indem er darauf hinweist, was für Dummköpfe diese Sterblichen sind. “

Isaacson befasst sich auch geschickt mit dem vielleicht provokantesten Thema rund um CRISPR: Designer-Babys. In Zukunft wird CRISPR Paaren mit bekannten genetisch bedingten Krankheiten zugute kommen, die über ihre Familien verstreut sind: Huntington, Mukoviszidose oder Tay-Sachs zum Beispiel. Das ist mir vertrautes Terrain. Im Jahr 2004, kurz nachdem unser ältester Sohn die Diagnose Spinal Muscular Atrophy oder SMA Typ I, eine verheerende neuromuskuläre Störung, gestellt hatte, entschieden sich meine Frau und ich, verunsichert über die 1: 4-Chance, dass ein anderes Kind in ähnlicher Weise betroffen sein würde, für ein Verfahren namens Genetische Präimplantationsdiagnose oder PID. Nach einem IVF-Zyklus biopsierten Kliniker eine einzelne Zelle von jedem unserer befruchteten Embryonen, flogen diese Zellen in einer Kühlbox zur Analyse in ein Labor in Michigan und überprüften am nächsten Tag telefonisch, welche Embryonen betroffen waren. Unsere gesunden fünfzehnjährigen Zwillinge sind die Früchte dieser Arbeit.

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Isaacson legt die Grundlagen der PID sorgfältig dar, geht dann aber noch einen Schritt weiter: Anders als vor 16 Jahren, als meine Frau und ich für jeden Embryo (mit einer Genauigkeit von 98%) auf Ja oder Nein angewiesen waren, konnte CRISPR austauschen das defekte Gen für ein gesundes. Doudna erkannte den Vorteil bei der Beseitigung körperlicher und emotionaler Qualen für Familien, und CRISPR wird wahrscheinlich dazu beitragen, SMA und andere Einzelgenkrankheiten zu heilen. Aber sie war nervös, eine freizuschalten Gattaca -ähnliche Zukunft, in der Eltern à la carte nach den Merkmalen ihrer Kinder suchen können: welliges blondes Haar, stahlblaue Augen, geformte Waschbrettbauchmuskeln. Und mit Preisschildern, die sich nur die Wohlhabenden leisten konnten, konnte CRISPR die Abgründe der Ungleichheit vergrößern. Isaacson meint: „Die Gefahr der Gentechnologie ist möglicherweise nicht zu groß Regierung Steuerung. Stattdessen kann es zu viel sein Individuell Kontrolle ... eine, die auf freier Wahl und vermarktetem Konsum basiert. “

He Jiankui, der arme chinesische CRISPR-Experte, der ein mit HIV assoziiertes Gen erfolgreich herausgearbeitet hat, hat es einem HIV-infizierten Ehemann und einer nicht infizierten Ehefrau ermöglicht, 2018 Zwillingstöchter zur Welt zu bringen, was die Welt beeindruckt. Zum ersten Mal hatte eine Art absichtlich ihren eigenen Lebenskodex geändert. Die Werbung war explosiv, der Rückschlag heftig, und Doudna stand im Zentrum des Sturms. Er war gezwungen, ethische Richtlinien zu erlassen, die ein Moratorium für die Anwendung von CRISPR beim Menschen irgendwie vermieden. Isaacson entwirrt den gordischen Knoten von technologischen Errungenschaften, moralischen Bedenken und kulturellen Unterschieden.

Das unmittelbarste Erbe von CRISPR könnte unsere derzeitige Seuche sein. Als Städte und Nationen vor einem Jahr gesperrt wurden, gingen Doudna und ihr Team auf Hochtouren und entwickelten einen diagnostischen COVID-19-Test. Ihr Labor wandte sich an andere, einschließlich Feng Zhangs, und teilte Daten im Geiste der Zusammenarbeit. Sie können eine gerade Linie zwischen den RNA-Grundlagen von CRISPR und den Impfstoffen von Pfizer und Moderna ziehen.

Für Isaacson ist unser Moment ein Fenster in die nahe Zukunft, in dem CRISPR-Heimtest-Kits so einfach zu verwenden sind wie ein Schwangerschaftstest, den Sie in einer Drogerie abholen würden. Die Virologie wird wie PCs vor einer Generation in unsere Häuser kommen und Medizin und Gesundheit sowie unsere persönlichen Beziehungen zur Biotechnologie verändern. Sie können feststellen, ob die Halsschmerzen Ihres Kindes durch Strep oder ein Coronavirus verursacht werden. '

Doudnas umfassende Forschung und Anwendung von CRISPR waren großartig, als sie und Emmanuelle Charpentier den Nobelpreis für Chemie 2020 gewannen. Die Reise, die in Hawaii begann, gipfelte am Everest der Wissenschaft. Und während die Pandemie weiter tobt, ist ein aufregender Kader von Frauen in den Vordergrund getreten: Epidemiologen, Ärzte und Journalisten, die Daten erweitert und interpretiert haben, um Verwirrung zu stiften. Sarah Gilbert, Helen Branswell, Elaine Choo, Usmé Blackstock, Natalie Dean, Apoorva Mandivilli, Zeynep Tufekci und Emma Hodcroft - kennen Sie ihre Namen, folgen Sie ihnen auf Twitter, bleiben Sie auf dem Laufenden, während sie uns vorwärts führen. Wie bei Jennifer Doudna bleiben sie bestehen.

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