Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества Айзексон Уолтер
Когда Джорджу было девять лет, его мать вышла замуж за врача Гейлорда Черча, который усыновил мальчика и дал ему свою фамилию. У нового отчима был пузатый медицинский саквояж, в котором Джорджу очень нравилось копаться. Особый интерес мальчик проявлял к шприцу, с помощью которого отчим частенько вводил своим пациентам и самому себе обезболивающие препараты и гормоны для повышения настроения. Отчим научил Джорджа обращаться с инструментами из саквояжа и иногда брал пасынка с собой на вызовы. Сидя в пабе на Гарвард-сквер за тарелкой с соевым бургером, Черч ухмыляется, вспоминая свое странное детство. “Отец позволял мне делать гормональные инъекции его пациенткам, и они любили его за это, – говорит он, – а еще он позволял мне вводить ему демерол. Позже я понял, что у него была зависимость от обезболивающих”.
Используя инструменты и препараты из саквояжа отчима, Черч начал проводить эксперименты. В одном из них он применил тиреоидные гормоны, которыми его отчим снабжал благодарных пациентов, жалующихся на усталость и депрессию. Когда Черчу было тринадцать, он поместил гормоны в воду с группой головастиков, а другую группу головастиков оставил в обычной воде. Головастики из первой группы росли быстрее. “Таким был мой первый настоящий биологический эксперимент с контрольной группой, проведенный по всем правилам”, – вспоминает Черч.
Когда мама привезла его на бьюике в Нью-Йорк на Всемирную выставку 1964 года, он стал грезить о будущем. Он сгорал от нетерпения, считая, что застрял в настоящем. “Мне хотелось попасть в будущее, и мне казалось, что именно там я найду свое место, и именно тогда я понял, что должен помочь его сотворить”, – говорит он. Писатель и популяризатор науки Бен Мезрич так сказал о Черче: “Впоследствии он вспоминал этот момент, понимая, что именно тогда впервые ощутил себя своего рода путешественником во времени. В глубине души он поверил, что пришел из далекого будущего и каким-то образом остался в прошлом. Целью его жизни стало вернуться назад, попытаться сдвинуть мир к той точке, где он когда-то уже побывал”[165].
Заскучав в провинциальной школе, Черч вскоре стал досаждать родителям, и особенно отчиму, который сначала его баловал. “Он решил, что меня лучше отослать куда подальше, – говорит Черч, – и мама ухватилась за эту возможность, ведь он готов был оплатить мое обучение в частной школе”. Черча отправили в Академию Филлипса в Андовере (штат Массачусетс), старейший пансион в Америке. Чудесные лужайки среди георгианских зданий почти не уступали болотам его детства. Черч освоил программирование и получил высший балл по всем дисциплинам, связанным с химией, после чего ему вручили ключ от химической лаборатории, чтобы он мог проводить самостоятельные исследования. Он добился множества успехов – например, вырастил огромные мухоловки, поливая их водой, приправленной гормонами.
Он поступил в Университет Дьюка, где за два года получил два диплома бакалавра, после чего сразу пошел в аспирантуру. Тут он оступился. Он так увлекся лабораторными исследованиями своего научного руководителя, который в том числе с помощью кристаллографии изучал трехмерную структуру различных молекул РНК, что перестал ходить на занятия. Завалив два экзамена, он получил от декана письмо, в котором ему холодно сообщили: “Вы более не рассматриваетесь в качестве кандидата на получение степени доктора философии на кафедре биохимии Университета Дьюка”. Черч сохранил письмо, которым гордится не меньше, чем другие гордятся своими дипломами.
К тому времени он успел выступить соавтором пяти значимых статей и смог пробиться в Гарвардскую медицинскую школу. “Понятия не имею, почему меня приняли в Гарвард, после того как я вылетел из Дьюка, – говорит он в рассказе о себе. – Обычно бывает наоборот”[166]. Там он вместе с нобелевским лауреатом Уолтером Гилбертом разрабатывал методы секвенирования ДНК и присутствовал на состоявшемся в 1984 году и организованном Министерством энергетики семинаре, где было принято решение о запуске проекта “Геном человека”. Но, предвосхитив их будущие споры, он столкнулся с Эриком Лэндером, который отказался признавать предложенный Черчем метод для упрощения задач секвенирования посредством клональной амплификации ДНК.
Черч превратился в эксцентричную знаменитость в 2008 году, когда журналист The New York Times Николас Уэйд, пишущий о науке, взял у него интервью о возможности применения его инструментов генной инженерии для возрождения вымершего шерстистого мамонта из шерсти, найденной во льдах Арктики. Неудивительно, что Черчу понравилась эта озорная идея, в которой слышны отголоски его экспериментов с головастиками и гормонами. Черч стал лицом текущего эксперимента, в рамках которого ученые пытаются взять клетку кожи современного слона, перевести ее в зачаточное состояние и затем изменить геном слона таким образом, чтобы он совпал с секвенированным геномом шерстистого мамонта[167].
Когда в конце 1980-х годов Дженнифер Даудна училась в аспирантуре Гарварда, она обожала нетрадиционный подход и склад ума Черча. “Он недавно стал профессором, был высоким и долговязым, уже обзавелся окладистой бородой и казался истинным оригиналом, – говорит она. – Он нисколько не боялся отличаться от других, и мне это нравилось”. Черч вспоминает, что Даудна произвела на него впечатление своим профессионализмом. “Она работала безупречно, особенно при изучении структуры РНК, – отмечает он. – Тогда, кроме нас, она мало кого интересовала”.
На протяжении 1980-х годов Черч разрабатывал новые методы секвенирования генома. Он не только успешно занимался исследовательской работой, но также основывал компании для коммерциализации трудов своей лаборатории. Позже он переключился на создание новых инструментов для редактирования генома. Когда в июне 2012 года в онлайн-версии журнала Science была опубликована статья Даудны и Шарпантье с описанием CRISPR-Cas9, Черч решил попробовать обеспечить работу системы в организме человека.
Из вежливости он послал ученым электронное письмо. “Я был готов к сотрудничеству и хотел выяснить, кто работает в этой сфере, и узнать, не будут ли они возражать, если я займусь тем же самым”, – вспоминает он. Привыкший рано вставать, он отправил письмо в начале пятого утра:
Дженнифер и Эмманюэль!
Спешу сообщить, что ваша статья о CRISPR в журнале Science весьма полезна и интересна.
Моя группа пытается применить некоторые извлеченные вами уроки для генной инженерии в стволовых клетках человека. Уверен, вы уже получили подобные хвалебные отзывы из других лабораторий.
Предлагаю оставаться на связи.
С наилучшими пожеланиями,
Джордж
Позже в тот же день Даудна ответила на письмо:
Здравствуйте, Джордж!
Спасибо за письмо. Нам будет весьма интересно узнать о том, как продвигаются ваши эксперименты. Сейчас Cas9 действительно в центре внимания – мы надеемся, что он окажется полезен для редактирования генома и регуляции экспрессии в различных типах клеток.
Всего наилучшего,
Дженнифер
После этого они несколько раз созванивались по телефону, и Даудна сказала Черчу, что тоже пытается обеспечить работу CRISPR в клетках человека. Этот эпизод показывает, как Черч привык заниматься наукой: склонный к работе в группе, он предпочитает сотрудничество и открытость, отвергая скрытность и соперничество. “Таков Джордж, – говорит Даудна. – Он просто неспособен на вероломство”. Чтобы человек доверял тебе, лучше всего доверять ему. Даудна осмотрительна, но с Черчем она всегда была открыта.
Черчу не пришло в голову связаться лишь с одним человеком – Фэном Чжаном. Он говорит, что просто не знал о работе своего бывшего аспиранта над CRISPR. “Если бы я знал, что Фэн над этим работает, я бы спросил его об этом, – говорит Черч. – Однако он утаил, что вдруг переключился на CRISPR”[168].
Глава 24. Чжан берется за CRISPR
В режиме секретности
Завершив постдокторское исследование в лаборатории Черча в Гарвардской медицинской школе в Бостоне, Чжан перебрался на другой берег реки Чарльз в Институт Брода в Кембридже. Разместившийся в современных лабораторных зданиях на краю кампуса MIT Институт Брода был основан в 2004 году неукротимым Эриком Лэндером, который получил финансирование (в конечном счете в размере 800 миллионов долларов) от Элая и Эдит Брод. Его миссия состояла в том, чтобы совершенствовать методики лечения болезней на основе знаний, полученных в ходе реализации проекта “Геном человека”, где Лэндер был ведущим специалистом по секвенированию генома.
Лэндер, математик, ставший биологом, задумал Институт Брода как место, где разные дисциплины будут работать вместе. Для этого необходимо было построить институт нового типа, где ведутся исследования по биологии, химии, математике, информатике, инженерным наукам и медицине. Лэндер также справился с более сложной задачей: он наладил сотрудничество MIT и Гарварда. К 2020 году в сообщество Института Брода вошло более трех тысяч ученых и инженеров. Он процветает, поскольку Лэндер – жизнерадостный и невероятно приверженный своему делу наставник, вдохновитель и мастер добиваться инвестиций, который привлекает в институт все новые и новые отряды молодых ученых. Кроме того, он связывает науку с политикой и работой на благо общества: так, он возглавляет движение “Я в деле”, призывая больных раком анонимно делиться историей своей болезни и предоставлять ДНК для загрузки в базу данных, доступ к которой может получить любой ученый.
Когда в январе 2011 года Фэн Чжан перебрался в Институт Брода, он продолжил исследование о применении систем TALEN в качестве инструмента для редактирования генома, начатое в лаборатории Черча. Но для каждого нового проекта по редактированию генома приходилось создавать новую TALEN. “Порой на это уходило до трех месяцев, – говорит Чжан. – Я стал искать другой способ”.
Другим способом стало использование CRISPR. Через несколько недель после переезда в Институт Брода Чжан посетил семинар гарвардского микробиолога, который изучал один из видов бактерий. Он вскользь упомянул, что в них содержались последовательности CRISPR с ферментами, способными разрезать ДНК атакующих вирусов. Чжан почти ничего не знал о CRISPR, однако по привычке, приобретенной на дополнительных занятиях в седьмом классе, навострил уши при упоминании ферментов. Его особенно заинтересовали ферменты, называемые нуклеазами, которые разрезали ДНК. И он поступил так, как поступил бы любой из нас: обратился к Google.
На следующий день он прилетел в Майами на конференцию по экспрессии генов, но решил не ходить на лекции и остался в своем гостиничном номере, где погрузился в чтение десятка наиболее значимых научных статей о CRISPR, найденных в интернете. В частности, на него произвела большое впечатление работа, опубликованная в ноябре 2010 года Родольфом Баррангу и Филиппом Хорватом, исследователями йогуртовых культур из Danisco, в которой демонстрировалось, что системы CRISPR-Cas могут разрезать двухцепочечную ДНК в заранее определенном месте[169]. “Прочитав эту статью, я решил, что это потрясающе”, – говорит Чжан.
В лаборатории у Черча у Чжана остался протеже и друг, учившийся в магистратуре, – Лэ Цун, носивший толстые очки энтузиаст науки из Пекина, который в детстве обожал электронику, а затем, как и Чжан, увлекся биологией. Цун, как и Чжан, интересовался генной инженерией, поскольку надеялся облегчить страдания, вызываемые психическими заболеваниями, такими как шизофрения и биполярное расстройство.
Прочитав статьи о CRISPR в гостиничном номере в Майами, Чжан сразу написал Цуну и предложил ему объединиться для исследования CRISPR, чтобы выяснить, может ли система применяться для редактирования генома человека и стать более удачным инструментом, чем системы TALEN, которые они использовали раньше. “Взгляни на это, – написал Чжан и прикрепил ссылку на статью Баррангу и Хорвата. – Может, испытаем ее на организмах млекопитающих?” Цун согласился и ответил: “Будет круто!” Через пару дней Чжан снова написал ему. Цун по-прежнему работал в лаборатории у Черча, и Чжан хотел удостовериться, что друг сохранит их план в тайне, не сообщив о нем даже своему научному руководителю. “Пусть это останется между нами”, – написал он[170]. Хотя формально Цун учился в Гарварде у Черча, он последовал указанию и не сказал Черчу, что собирается заняться CRISPR, когда перебрался в Институт Брода к Чжану.
В кабинете Чжана, в коридорах, в залах заседаний, а также во всех лабораториях висят маркерные доски, на которых исследователи могут записывать идеи, неожиданно приходящие им в голову. Такова обстановка в Институте Брода. Белые доски здесь заменяют настольный футбол, в который играют в офисах попроще. На одной из видавших виды досок Чжан с Лэ Цуном принялись перечислять, что нужно сделать, чтобы обеспечить проникновение систем CRISPR-Cas в ядро клеток человека. Они засиживались в лаборатории допоздна, питаясь одной лапшой быстрого приготовления[171].
Еще до начала экспериментов Чжан подал в Институт Брода “Конфиденциальный меморандум об изобретении” от 13 февраля 2011 года. “Ключевая концепция этого изобретения основана на системе CRISPR, обнаруживаемой во многих микроорганизмах”, – говорилось в нем. Далее пояснялось, что такая система использует фрагменты РНК, чтобы направлять фермент к заранее определенным мишеням и разрезать ДНК в нужных местах. Если обеспечить работу этой системы в человеческом организме, отмечал Чжан, она станет гораздо более универсальным, чем ZFN и TALEN, инструментом для редактирования генома. В заключении его меморандума, который никогда не был обнародован, отмечалось, что “изобретение может быть полезным для модификации генома микробов, клеток, растений и животных”[172].
Несмотря на название, само изобретение в меморандуме Чжана не описывалось. Он только начал разрабатывать план исследования и пока не провел ни одного эксперимента и не предложил ни одной техники, чтобы воплотить свой замысел на практике. Меморандум был просто способом заявить о себе – ученые иногда заполняют подобные бумаги на случай, если им повезет изобрести что-нибудь и понадобятся доказательства (как в этот раз), что они разрабатывали идею на протяжении долгого времени.
Судя по всему, Чжан с самого начала почувствовал, что борьба за право первым превратить CRISPR в инструмент для редактирования генома человека будет очень конкурентной. Он держал свои планы в тайне. Он никому не показывал меморандум об изобретении и не упомянул о CRISPR в видео, в котором в конце 2011 года перечислил свои текущие исследовательские проекты. Тем не менее он начал документировать все эксперименты и открытия в журнале, проставляя даты и подписи свидетелей.
Чжан и Даудна разными путями пришли на арену соревнования по превращению системы CRISPR в инструмент для редактирования генома человека. Чжан никогда не работал над CRISPR. Позже люди в этой сфере называли его опоздавшим, который вскочил в последний вагон и взялся за CRISPR, когда другие уже проложили дорогу. Специальностью Чжана было редактирование генома, и для него системы CRISPR стали еще одним методом достижения той же самой цели – таким же, как ZFN и TALEN, только гораздо лучше. В свою очередь, ни Даудна, ни исследователи из ее команды никогда не занимались редактированием генома в живых клетках. Пять лет их внимание было направлено на выделение компонентов CRISPR. В результате Чжану было сложно определить, из каких молекул состоит система CRISPR-Cas9, а Даудне оказалось непросто понять, как поместить систему в ядро человеческой клетки.
К началу 2012 года – до того, как Даудна и Шарпантье в июне опубликовали в интернете свою статью для Science и показали, из каких трех компонентов состоит система CRISPR-Cas9, – у Чжана не наблюдалось задокументированных успехов. Вместе с коллегами из Института Брода он подал заявку на финансирование экспериментов по редактированию генома. “Мы сконструируем систему CRISPR, чтобы направлять ферменты Cas ко множественным определенным целям в геноме млекопитающих”, – написал Чжан в заявке. Он, однако, не утверждал, что успел совершить какой-либо важный шаг к этой цели. В заявке на грант даже было указано, что работа над клетками млекопитающих начнется лишь через несколько месяцев[173].
Кроме того, Чжану только предстояло выяснить, какую роль играет в системе противная tracгРНК. Как мы помним, в статье Шарпантье 2011 года и работе Шикшниса 2012 года описывалось участие этой молекулы в создании направляющей РНК, или cгРНК, которая направляет фермент к тому месту ДНК, где нужно произвести разрез. Но в статье 2012 года Даудна и Шарпантье среди прочего указали, что tracгРНК играет и другую важную роль: она остается в системе, чтобы производить разрез ДНК-мишени. В заявке Чжана на грант отмечалось, что он этого пока не открыл; там говорилось только об “элементе tracгРНК, обеспечивающем обработку направляющих РНК”. На одной из иллюстраций было изображено, что в комплекс входит только cгРНК, без tracгРНК, а разрез совершает Cas9. Это может показаться мелочью. Но именно из-за таких маленьких открытий (или их отсутствия) ведутся битвы за признание заслуг[174].
Помощь Марраффини
Если бы все сложилось иначе, история о сотрудничестве Фэна Чжана и Лучано Марраффини могла бы стать не менее вдохновляющей, чем рассказ о взаимодействии Даудны и Шарпантье. Биография Чжана была замечательной и сама по себе: усердный и амбициозный китайский иммигрант, настоящий вундеркинд, который вырос в Айове и благодаря своей безграничной любознательности стал звездой в Стэнфорде, Гарварде и MIT. Но в сочетании с биографией Марраффини, аргентинского иммигранта, который в начале 2012 года сотрудничал с Чжаном, она стала бы еще прекраснее.
Марраффини с удовольствием занимался исследованием бактерий и, учась в аспирантуре Чикагского университета, заинтересовался недавно открытым феноменом CRISPR. Поскольку его жена работала переводчиком в судебной системе Чикаго, он хотел остаться в этом городе, а потому устроился на позицию постдока в лабораторию Эрика Сонтхаймера в Северо-Западном университете. Сонтхаймер в то время изучал РНК-интерференцию, которой в прошлом занималась и Даудна, но вскоре они с Марраффини поняли, что система CRISPR работает более впечатляющим образом. Именно так в 2008 году они и совершили важное открытие, установив, что система разрезает ДНК атакующих вирусов[175].
Марраффини познакомился с Даудной на следующий год, когда она приехала в Чикаго на конференцию. Он специально занял место рядом с ней. “Я очень хотел с ней познакомиться, ведь я знал, что ей удалось изучить структуру РНК, хотя это было чрезвычайно сложно, – говорит он. – Кристаллизация белков – дело ясное, но кристаллизовать РНК гораздо сложнее, и это произвело на меня впечатление”. Даудна только приступила к работе над CRISPR, и Марраффини спросил, можно ли устроиться к ней в лабораторию. Но вакансии для него не нашлось, поэтому в 2010 году он перешел в Университет Рокфеллера на Манхэттене и основал там лабораторию по изучению CRISPR в бактериях.
Лучано Марраффини
В самом начале 2012 года он получил письмо от Чжана, с которым не был знаком. “С Новым годом! – написал Чжан. – Меня зовут Фэн Чжан, я исследователь в MIT. Я с большим интересом прочел множество ваших статей о системе CRISPR и хочу узнать, готовы ли вы к сотрудничеству при разработке системы CRISPR для применения в клетках млекопитающих”[176].
Марраффини поискал имя Чжана в Google, поскольку тогда оно мало о чем говорило большинству исследователей CRISPR. Чжан прислал письмо около десяти вечера, и Марраффини ответил примерно через час. “Я очень заинтересован в сотрудничестве”, – написал он, а затем добавил, что работает на “минимальной” системе, то есть на системе, где оставлены лишь ключевые молекулы. Исследователи договорились созвониться на следующий день. Казалось, это начало прекрасной дружбы.
Вскоре у Марраффини сложилось впечатление, что Чжан зашел в тупик и пробовал всевозможные белки Cas. “Он испытывал не только Cas9, но и все остальные системы CRISPR, включая Cas1, Cas2, Cas3 и Cas10, – говорит Марраффини. – Ничего не получалось. Он метался как белка в колесе”. В результате Марраффини, если полагаться на его собственную память, подтолкнул Чжана сосредоточиться на Cas9. “Я был совершенно уверен насчет Cas9. Я был экспертом в этой области. Я понимал, что с другими ферментами будет слишком сложно”.
После телефонного разговора Марраффини отправил Чжану список того, что необходимо было сделать. Первым пунктом в нем значился отказ от использования любых других ферментов, кроме Cas9[177]. Он также отправил по обычной почте распечатку всей обнаруженной в бактерии последовательности CRISPR, которая растянулась на несколько страниц (ATGGTAGAAAACACTAAATTA…). Рассказывая мне об этом, Марраффини встал из-за стола и распечатал последовательность и для меня. “Передав Фэну все эти данные, – сказал он, – я помог ему понять, что нужно использовать Cas9, и составил для него дорожную карту, на которую он и стал ориентироваться”.
Некоторое время они работали вместе, разделяя задачи. Чжан предлагал идеи, которые, как он надеялся, применимы для человеческих организмов. Затем Марраффини, который специализировался на микробах, испытывал их, чтобы проверить, работают ли они в бактериях, что было проще изучить экспериментально. В частности, очень важно было добавить в систему сигнал ядерной локализации (NLS), без которого невозможно было поместить CRISPR-Cas9 в ядро клетки человека. Чжан разрабатывал способы добавлять разные сигналы ядерной локализации к Cas9, а затем Марраффини испытывал их, чтобы выяснить, работают ли они в бактериях. “Если при добавлении NLS система перестает работать в бактериях, сразу становится ясно, что в человеческом организме она работать тоже не будет”, – поясняет он.
Марраффини полагал, что в случае успеха их с Чжаном плодотворное сотрудничество, основанное на взаимном уважении, позволит им выступить соавторами итоговой статьи и вместе зарегистрировать ряд потенциально прибыльных патентов. Некоторое время дело действительно обстояло именно так.
Когда он это узнал?
Результаты работы, проведенной Чжаном и Марраффини в начале 2012 года, были опубликованы лишь через год, в начале 2013-го. Позже из-за этого перед членами жюри всевозможных премий, патентными экспертами и хроникерами, описывающими “Великую гонку CRISPR”, встал вопрос на многие миллионы долларов: что именно Чжан знал и сделал до того, как в июне 2012 года Даудна и Шарпантье опубликовали в интернете свою статью о CRISPR-Cas9, написанную для журнала Science?
Одним из тех, кто впоследствии восстанавливал ход событий, стал Эрик Лэндер, наставник Чжана в Институте Брода. В неоднозначной статье “Герои CRISPR”, о которой речь пойдет чуть позже, Лэндер расхваливал Чжана. “К середине 2012 года, – писал он, – [Чжан] сконструировал надежную трехкомпонентную систему, состоящую из Cas9, взятого из S. pyogenes или S. thermophilus, tracгРНК и массива CRISPR. Выбрав шестнадцать мишеней в геномах человека и мыши, он продемонстрировал, что гены можно весьма эффективно и точно подвергать мутациям”[178].
Лэндер ничем не подкрепил свое утверждение, а Чжану еще только предстояло опубликовать доказательства, что он сумел экспериментальным путем определить, какую именно роль играет каждый из компонентов системы CRISPR-Cas9. “Мы никуда не спешили, – говорит Чжан. – Я не понимал, что у нас есть конкуренты”.
Но в июне того года в интернете была опубликована статья Даудны и Шарпантье. Чжан прочитал ее, получив регулярную рассылку журнала Science, и это подтолкнуло его к действию. “Тогда я осознал, что нужно быстрее завершать работу и публиковать результаты, – говорит он. – Я подумал: «Не хочется, чтобы нас обошли по части редактирования генома». Я задался целью показать, что [систему] можно использовать для редактирования генома в клетках человека”.
Чжан немного ощетинился, когда я спросил его, отталкивался ли он от открытий Даудны и Шарпантье. Он утверждает, что более года пытался превратить CRISPR в инструмент для редактирования генома. “Я не могу сказать, что перехватил у них эстафету”, – говорит он. Он работал в живых клетках мышей и человека, а не только в пробирке. “В их статье не говорилось о редактировании генома. Там описывался биохимический эксперимент в пробирке”[179].
Называя достижение Даудны и Шарпантье “биохимическим экспериментом в пробирке”, Чжан выражает свое пренебрежение к нему. “Демонстрацию того, что система CRISPR-Cas9 разрезает ДНК в пробирке, нельзя считать прорывом в сфере редактирования генома, – отмечает он. – При редактировании необходимо точно знать, происходит ли разрез в клетках. Я всегда работал прямо в клетках. Не in vitro. Дело в том, что среда в клетках отличается от биохимической среды”.
Даудна приводит контраргумент, утверждая, что некоторые важнейшие прорывы в биологии произошли при изучении отдельных молекулярных компонентов в пробирке. “Фэн использовал систему Cas9 целиком, со всеми входящими в нее генами и массивом CRISPR, и осуществлял экспрессию в клетках, – поясняет она. – Они не занимались биохимией, поэтому не знали точно, из каких компонентов состоит система. До выхода нашей статьи они не понимали, какие из компонентов играют ключевую роль”.
Они оба правы. Клеточная биология и биохимия дополняют друг друга. Это утверждение оправдало себя при совершении многих важных открытий в генетике, в частности при исследовании CRISPR, и необходимость совмещения двух подходов легла в основу сотрудничества Шарпантье и Даудны.
Чжан настаивает, что разработал свои идеи о редактировании генома еще до того, как прочитал статью Даудны и Шарпантье. Он представил в качестве доказательства страницы из лабораторного журнала, где описаны эксперименты, в которых он применял три компонента системы CRISPR-Cas9 – cгРНК, tracгРНК и фермент Cas9, – чтобы осуществлять редактирование генома в клетке человека[180].
Однако есть свидетельства, что в июне 2012 года он был далек от победы. Студент из Китая Шуайлян Линь девять месяцев работал в лаборатории Чжана над проектом CRISPR и был указан в качестве соавтора опубликованной впоследствии статьи. В июне 2012 года, перед тем как вернуться в Китай, Линь подготовил презентацию под названием “Обзор работы над CRISPR, проведенной с октября 2011-го по июнь 2012 года”. В ней показано, что попытки Чжана осуществить редактирование генома пока не давали убедительных результатов или оказывались неудачными. “Модификаций не наблюдается”, – говорится на одном слайде. На другом описывается иной подход и отмечается: “CRISPR 2.0 не вызывает модификации генома”. На последнем слайде обзора подводится итог работы: “Возможно, белок Csn1 [так в то время назывался Cas9] слишком велик; мы испробовали несколько способов поместить его в ядро, но потерпели поражение во всех случаях. <…> Возможно, необходимо выявить другие факторы”. Иными словами, если верить презентации Линя, к июню 2012 года лаборатория Чжана не смогла добиться, чтобы система CRISPR совершала разрезы в клетках человека[181].
Когда три года спустя Чжан сошелся с Даудной в патентной битве, Шуайлян Линь сообщил дополнительные сведения в электронном письме Даудне. “Фэн несправедлив не только по отношению ко мне, но и по отношению к истории науки, – написал он. – Утверждения в пятнадцатистраничном обзоре их с Лэ Цуном результатов работы с люциферазой преувеличены и некорректны. <…> Мы не добились успеха, пока не прочли вашу статью, и это печально”[182].
Институт Брода счел, что Линь слукавил в своем письме, надеясь получить работу в лаборатории Даудны. “Есть множество других примеров, – отметил Институт в своем заявлении, – которые доказывают, что в начале 2011 года Чжан и другие сотрудники его лаборатории активно и успешно работали над созданием уникальной системы CRISPR-Cas9 для редактирования генома эукариот, действуя самостоятельно и приступив к этому раньше, чем появилась вышедшая впоследствии [статья Шарпантье и Даудны]”[183].
На одной из страниц лабораторного журнала Чжана описываются эксперименты, проведенные весной 2012 года, которые, как он утверждает, показывают, что он смог получить результаты, демонстрирующие, что система CRISPR-Cas9 осуществляла редактирование генома в клетках человека. Однако, как часто случается с научными экспериментами, данные можно было интерпретировать по-разному. Они не доказывали вне всяких сомнений, что Чжан преуспел в редактировании генома в клетках, поскольку некоторые результаты говорили об обратном. Дана Кэрролл, биохимик из Университета Юты, по поручению Даудны и ее коллег в качестве привлеченного эксперта изучил страницы из лабораторного журнала Чжана. Он отмечает, что Чжан опустил некоторые неоднозначные и неубедительные данные из журнала. “Фэн избирательно подошел к представлению данных, – заключил он. – У них были даже данные, свидетельствующие, что эффект редактирования наблюдался и без участия Cas9”[184].
В работе Чжана в начале 2012 года был и еще один аспект, который, казалось, не оправдал ожиданий. Он связан с вопросом о роли tracгРНК. Как мы помним, в 2011 году Шарпантье открыла и описала в статье, что tracгРНК необходима для создания cгРНК, которая служит проводником для фермента Cas9. Но только после публикации статьи Даудны и Шарпантье в июне 2012 года стало понятно, что tracгРНК играет более важную роль, входя в состав механизма связывания, который позволяет Cas9 разрезать ДНК в целевой точке.
В составленной в январе 2012 года заявке на грант Чжан не описал полную роль tracгРНК. В его лабораторных журналах и обзоре с описанием работы, проведенной до июня 2012 года, нет никаких свидетельств, что он знал, какое участие tracгРНК принимает в разрезании ДНК-мишени. На одной из относящихся к делу страниц, по словам Кэрролла, “довольно подробно описаны компоненты системы, но ничто в этом списке не говорит о том, что в него входила и tracгРНК”. Позже Даудна и ее сторонники отметили, что эксперименты Чжана не приносили плодов до июня 2012 года именно потому, что он не до конца понимал, какую роль в процессе играет tracгРНК[185].
Сам Чжан в статье, которую они с коллегами в конце концов опубликовали в январе 2013 года, судя по всему, признал, что в полной мере разобрался в том, какую функцию выполняет tracгРНК, только после ознакомления с работой Даудны и Шарпантье. Он отметил, что “ранее было показано”, что tracгРНК необходима для разрезания ДНК, и дал ссылку на статью Даудны и Шарпантье. “Фэн знал, что необходимы две этих РНК, поскольку прочитал нашу статью, – говорит Даудна. – В статье Фэна 2013 года он ссылается на нас и цитирует нас именно по этой причине”.
Когда я спросил об этом Чжана, он сказал, что сделал сноску, поскольку так было принято, ведь все функции tracгРНК впервые были описаны как раз в статье Даудны и Шарпантье. Но и он сам, и Институт Брода утверждают, что он уже экспериментировал с системами, связывающими tracгРНК и cгРНК[186].
Разобраться в этом непросто. Насколько я могу судить, Чжан изучал возможность применения CRISPR для редактирования генома человека с 2011 года. К середине 2012 года он сосредоточился на системе Cas9 и добился некоторых успехов по обеспечению ее работы, но успехи эти были скромными. Тем не менее нет однозначных доказательств – и точно нет опубликованных свидетельств, – что он в полной мере изучил ключевые компоненты системы и понимал, какие функции выполняет tracгРНК, пока не прочитал статью Даудны и Шарпантье, опубликованную в июне 2012 года.
Чжан не скрывал одной вещи, которую узнал из работы Даудны и Шарпантье: только прочитав статью, он узнал, что существует способ объединить cгРНК и tracгРНК и создать одиночную направляющую РНК, которую можно запрограммировать на распознавание нужной ДНК-последовательности. “Мы адаптировали гибрид cгРНК и tracгРНК, недавно испытанный in vitro”, – написал он позже, сославшись на статью Даудны и Шарпантье. Марраффини, который по-прежнему работал с Чжаном в июне 2012 года, подтверждает его слова: “Мы с Фэном начали использовать одиночную направляющую РНК только после того, как прочитали статью Дженнифер”.
Как отмечает Чжан, создание одиночной направляющей РНК было полезным, однако не принципиально важным изобретением. Система CRISPR-Cas9 может работать, если оставить tracгРНК и cгРНК отдельными элементами, а не объединить их в одну, более простую молекулу, как сделала команда Даудны и Шарпантье. Одиночная направляющая РНК упрощает систему и облегчает ее внедрение в клетки человека, но работу системы обеспечивает не она[187].
Глава 25. Даудна вступает в гонку
“У нас не было специалистов по редактированию генома”
Удивительно, что Дженнифер Даудна вообще участвовала в конкурентной борьбе за право раньше остальных обеспечить работу CRISPR-Cas9 в организме человека. Она никогда не экспериментировала с клетками человека и никогда не конструировала инструменты для редактирования генома, такие как TALEN. Опыта в этой сфере не было и у ее ведущего исследователя Мартина Йинека. “В моей лаборатории работало много биохимиков, специалистов по кристаллографии и подобным вещам, – говорит она. – Но экспертов по созданию культивированных человеческих клеток и даже клеток круглого червя у нас не было”. В связи с этим тот факт, что Даудна вступила в борьбу, хоть и знала, что многие будут пытаться создать на основе их открытий о CRISPR-Cas9 инструмент, работающий в клетках человека, свидетельствует о ее готовности идти на риск.
Даудна правильно поняла, что использование CRISPR для редактирования генома человека станет следующим прорывом. Она решила, что другие исследователи, включая Эрика Сонтхаймера и, вероятно, сотрудников Института Брода, стремятся как можно быстрее достичь цели, и захотела вступить с ними в конкуренцию. “После нашей июньской статьи я поняла, что нужно ускориться, но наши соавторы, казалось, об этом и не думали, – вспоминает она. – Это меня удручало. Я стремлюсь везде быть первой”. Она подталкивала Йинека работать активнее. “Ты должен сделать это своей задачей номер один, – твердила она, – потому что если Cas9 станет надежной технологией для редактирования генома человека, то мир изменится”. Йинек боялся, что выполнить задачу будет нелегко. “У нас не было специалистов по редактированию генома в отличие от некоторых лабораторий, где работали пионеры этого метода, – говорит он, – и потому нам приходилось заново изобретать то, что другие уже сделали”[188].
Александра Ист
Позже Даудна признала, что сначала пережила “множество провалов”, пытаясь наладить работу CRISPR-Cas9 в клетках человека[189]. Но когда начался осенний семестр 2012 года, а Чжан ускорил работу, чтобы быстрее закончить собственные эксперименты, ей улыбнулась удача. В лабораторию пришла новая студентка Александра Ист, которая имела опыт работы с клетками человека. Особенно любопытной была ее подготовка: она училась редактировать геном, когда была лаборанткой в Институте Брода, где работала с Фэном Чжаном и другими исследователями.
Ист сумела вырастить необходимые человеческие клетки и начала эксперименты по внедрению Cas9 в их ядра. Получив первые результаты, она не смогла однозначно сказать, свидетельствуют ли данные о том, что происходит редактирование генома. Порой результаты биологических экспериментов оказываются неочевидными. Но Даудна, у которой глаз был наметан, сочла эксперименты успешными. “Когда [Александра] показала мне данные, мне сразу стало ясно, что ей удалось получить прекрасные свидетельства редактирования генома в клетках человека с помощью Cas9, – говорит Даудна. – Этим студент, не завершивший обучение, отличается от человека вроде меня, который уже некоторое время работает в своей сфере. Я знала, что именно хочу увидеть, и стоило мне взглянуть на полученные ею данные, как что-то щелкнуло и я подумала: «Да, у нее получилось». Она сомневалась в этом и подозревала, что ей придется провести эксперименты снова, но я сказала: «О боже, это же здорово! Это просто замечательно!»”[190]
По мнению Даудны, данные свидетельствовали, что обеспечение работы CRISPR-Cas9 в клетках человека нельзя считать ни серьезным прорывом, ни новым изобретением: “Было хорошо известно, что можно пометить белки сигналами ядерной локализации, чтобы направить их в ядро, и именно так мы поступили с Cas9. Кроме того, было известно, как изменить кодоны в гене, чтобы белок лучше экспрессировался в клетках млекопитающих, и это мы тоже сделали”. Ей казалось, что в этом не было ничего особенно нового, хотя она и спешила первой достичь поставленной цели. Чтобы поместить ферменты в ядро клетки, достаточно было адаптировать методы, которые использовались ранее, например TALEN. Ист добилась этого за несколько месяцев. “Когда стало понятно, из каких компонентов состоит система, сложностей уже не возникло, – говорит Даудна. – С задачей справилась студентка первого года магистратуры”.
Даудна считала, что нужно как можно быстрее что-нибудь опубликовать. Она поняла – и поняла совершенно верно, – что, если другие лаборатории первыми покажут, что CRISPR-Cas9 можно поместить в клетки человека, это назовут важным открытием. Она настояла, чтобы Ист подкрепила свои данные повторными экспериментами. Йинек между тем искал способ превратить созданную ими в пробирке одиночную направляющую РНК в направляющую, которая сможет доставлять Cas9 к мишени в клетке человека. Было непросто. Оказалось, что полученная им одиночная направляющая РНК слишком коротка, чтобы максимально эффективно работать с человеческой ДНК.
Глава 26. Фотофиниш
Чжан на финишной прямой
Когда Фэн Чжан начал проверять возможность применения одиночной направляющей РНК, он обнаружил, что вариант, описанный в статье Даудны и Шарпантье, опубликованной в июне 2012 года, плохо работает в клетках человека. Он создал более длинную вариацию одиночной направляющей РНК со шпилькой, и такая вариация оказалась более практичной[191].
Модификация Чжана показала, в чем разница между работой в пробирке, по примеру команды Даудны, и работой в клетках человека. “Вероятно, биохимические данные убедили Дженнифер, что РНК не нужен этот дополнительный фрагмент, – говорит он. – Она полагала, что короткой одиночной направляющей РНК, созданной Йинеком, достаточно, поскольку в пробирке все работало. Я же знал, что биохимия не всегда может спрогнозировать, что на самом деле будет происходить в живых клетках”.
Чжан внедрил в систему CRISPR-Cas9 и другие изменения и оптимизировал ее для работы в клетках человека. Порой бывает сложно провести крупную молекулу сквозь мембрану, окружающую ядро. Техника Чжана включала маркировку фермента Cas9 последовательностью ядерной локализации, которая дает белку доступ к ядру клетки, куда иначе невозможно проникнуть.
Кроме того, Чжан применил известную технику “оптимизации использования кодонов”, чтобы обеспечить работу системы CRISPR-Cas9 в клетках человека. Кодоны – это трехбуквенные фрагменты ДНК, передающие инструкции о последовательности аминокислот, из которых состоят белки. Одну аминокислоту могут кодировать разные кодоны, причем в разных организмах с задачей наиболее эффективно справляются разные вариации кодонов. При попытке перенести систему экспрессии генов из одного организма в другой, например от бактерии к человеку, оптимизация использования кодонов позволяет заменить последовательность кодонов на наиболее подходящую.
Пятого октября 2012 года Чжан отправил свою статью редакторам Science, которые приняли работу к публикации 12 декабря. В списке авторов значились имена Шуайляна Линя, того самого постдока, который заявил, что у Чжана почти не наблюдалось прогресса, пока не вышла статья Даудны и Шарпантье, и Лучано Марраффини, посоветовавшего Чжану сосредоточиться на Cas9, но оставшегося за бортом при подаче заявки на патент. В статье описывались проведенные эксперименты и полученные результаты, а завершалась она весьма эффектным и значимым предложением: “Способность осуществлять мультиплексное редактирование генома в клетках млекопитающих может найти широкое применение в фундаментальной науке, биотехнологической отрасли и медицине”[192].
Чжан против Черча
Двадцать пять лет Джордж Черч занимался различными методами редактирования генома. Он учил Фэна Чжана и формально оставался научным руководителем его ведущего соавтора, Лэ Цуна. Однако до поздней осени 2012 года никто из них не сказал ему – во всяком случае, как считал он сам, – что более года они работают над превращением CRISPR в инструмент для редактирования генома человека.
Лишь в ноябре, когда Черч приехал в Институт Брода, чтобы выступить там с лекцией, он узнал, что Чжан отправил в Science статью о применении системы CRISPR-Cas9 в клетках человека. Черч был потрясен, ведь он и сам только что отправил в тот же журнал статью на ту же тему. Он рассердился и почувствовал, что его предали. В прошлом он публиковал статьи о редактировании генома вместе с Чжаном и не понимал, что бывший студент теперь считает его конкурентом, а не соратником. “Думаю, Фэн не проникся в полной мере культурой моей лаборатории, – отмечает Черч. – А может, он просто решил, что ставки слишком высоки, и потому ни о чем мне не сказал”. Хотя Лэ Цун перешел в Институт Брода, чтобы работать с Чжаном, он по-прежнему учился в Гарварде, где Черч оставался его научным руководителем. “Я расстроился, и мне показалось, что нарушены правила, ведь мой собственный студент занимался тем, что интересовало и меня, о чем он прекрасно знал, но все же решил мне об этом не сообщать”, – говорит Черч.
Когда Черч сообщил об этом руководителю магистерской программы Гарвардской медицинской школы, тот согласился, что протокол нарушен. Затем Эрик Лэндер обвинил Черча в запугивании Лэ Цуна. “Я не хотел раздувать это дело, – утверждает Черч. – Мне казалось, что я его не запугиваю, но Эрик считал иначе. Поэтому я пошел на попятный”[193].
Чтобы разобраться в ситуации, я беседовал попеременно с разными заинтересованными лицами и снова и снова убеждался, что память часто бывает ненадежным проводником по истории. Чжан настаивает, что вообще-то сообщил Черчу о своей работе над CRISPR в августе 2012 года, когда они вместе ехали в аэропорт Сан-Франциско с передовой конференции Science Foo Camp, которая проходила в кампусе Google в часе езды оттуда. Черч страдает от нарколепсии и признает, что вполне мог заснуть, пока Чжан говорил. Но даже если все было именно так, это, по мнению Черча, не оправдывает Чжана, поскольку тот все-таки не сумел поделиться с ним своими планами, ведь Чжан не мог не заметить, что Черч не отвечает на его слова.
Однажды за ужином я попросил Лэндера изложить свою точку зрения на спор. Он утверждает, что нарколепсия Черча – “нонсенс”, и обвиняет Черча в том, что тот приступил к работе над CRISPR только после того, как Чжан сообщил ему о своих исследованиях. Когда я спросил об этом Черча, мне показалось, что черты его бесстрастного лица под густой бородой несколько напряглись. “Это абсурд, – ответил он. – Если бы мои студенты сказали, что хотят сделать себе имя на этом, я бы отошел в сторону. Мне и без того было чем заняться”.
Столкновение так огорчило кроткого и вежливого Лэ Цуна, что впоследствии он отказался от работы с тем, что связано с CRISPR. Когда я нашел его в Медицинской школе Стэнфордского университета, где он занимается исследованиями в области иммунологии и нейробиологии, он только что вернулся после медового месяца. Он считает, что не сделал ничего предосудительного, утаив от Черча подробности своей работы в лаборатории Чжана. “Это были две самостоятельные исследовательские лаборатории в двух институтах, – говорит он. – За распространение информации и материалов отвечали ведущие исследователи [Чжан и Черч]. Так нас учили на занятиях по ответственному проведению исследований, когда мы только поступили в аспирантуру”[194].
Когда я пересказал ему версию Цуна, Черч усмехнулся. Он преподает в Гарварде курс по этике и согласен, что поведение Чжана и Цуна не нарушало этические нормы. “Все было в рамках норм, которые действуют в науке”. Однако их действия шли вразрез с нормами, которые он старался поддерживать в собственной лаборатории. Все было бы немного иначе, отмечает он, если бы Чжан и Цун остались с ним, а не перебрались в Институт Брода. “Если бы они остались в моей лаборатории, где проповедуется открытость, я бы добился, чтобы они гораздо плотнее сотрудничали с Дженнифер, и тогда никаких патентных войн не случилось бы”.
Черч склонен к мирному решению проблем. Чжан тоже избегает конфликтов. Его обезоруживающая улыбка служит ему отличным щитом, который оберегает его от ненужных столкновений. “Когда родился один из наших внуков, Фэн прислал нам цветной игральный коврик с азбукой, – говорит Черч. – Он также каждый год приглашает меня на свои семинары. Жизнь для всех нас продолжается”. Чжан разделяет его чувства. “Мы обнимаемся при встрече”[195].
Черч добивается успеха
В конце концов Черч и Чжан практически одновременно продемонстрировали, как создавать CRISPR-Cas9 для применения в клетках человека. Черч отправил свою статью в журнал Science 26 октября, через три недели после того, как представил свою работу Чжан. После внесения изменений в соответствии с замечаниями редколлегии обе статьи были приняты к публикации в один день, 12 декабря, и одновременно опубликованы онлайн 3 января 2013 года.
Как и Чжан, Черч создал кодон-оптимизированную вариацию Cas9 с сигналом ядерной локализации. Опираясь на статью Даудны и Шарпантье, вышедшую в июне 2012 года (и уделяя ей больше внимания, чем Чжан), Черч также синтезировал одиночную направляющую РНК. Его вариация оказалась длиннее, чем созданная Чжаном, и работала еще лучше. Кроме того, Черч представил шаблоны для гомологичной репарации ДНК после двухцепочечного разреза, совершаемого CRISPR-Cas9.
Хотя их статьи несколько различаются, оба ученых пришли к одному и тому же историческому выводу. “Наши результаты дают инструмент для редактирования генома, направляемый РНК”, – говорилось в работе Черча[196].
Редактор Science удивился и насторожился, получив две статьи на одну тему от исследователей, которые считались коллегами и соратниками. Может, его пытались обмануть? “Редактору показалось, что мы хотим сорвать двойной куш, написав две статьи, когда достаточно было и одной, – вспоминает Черч. – Он попросил меня прислать письмо, в котором я подтвердил, что мы писали статьи независимо друг от друга”.
Мартин Йинек
Глава 27. Финишный рывок Даудны
В ноябре 2012 года Даудна и ее команда усердно работали, чтобы закрепить результаты своих экспериментов и раньше других опубликовать данные о применении системы CRISPR-Cas9 в организме человека. Даудна не знала, что Черч недавно отправил статью в Science, и почти ничего не слышала о Фэне Чжане, который также представил свое исследование редакторам. Затем ей позвонил коллега. “Надеюсь, ты сейчас сидишь, – сказал звонивший. – CRISPR превращается в конфетку в руках Джорджа Черча”[197].
Из письма Черча Даудна знала, что он работает над CRISPR, поэтому, услышав о его успехах при переносе системы в клетки человека, она решила ему позвонить. Он любезно объяснил ей, какие эксперименты провел и какую статью написал. К тому времени Черч узнал о работе Чжана и сообщил Даудне, что к публикации готовится и его исследование.
Черч пообещал, что пришлет Даудне текст статьи, как только редакторы Science ее одобрят. Когда Даудна получила текст в начале декабря, у нее опустились руки. Йинек продолжал эксперименты в ее лаборатории, но данные Черча были гораздо обширнее.
“Как думаете, мне стоит все же попытаться опубликовать свою работу?” – спросила Даудна у Черча. Он ответил, что стоит. “Он всячески поддерживал нашу работу и считал, что ее следует представить к публикации, – говорит Даудна. – На мой взгляд, он повел себя как прекрасный коллега”. Черч сказал Даудне, что любые полученные ею экспериментальные данные станут ценным вкладом в исследования и, что особенно важно, помогут понять, как лучше всего подготавливать направляющую РНК.
“Я считала, что очень важно продолжать наши эксперименты, даже если тем же самым занимаются и другие, – впоследствии сказала мне Даудна, – потому что таким образом можно было показать, как просто применять Cas9 для редактирования генома человека. Стало ясно, что применение технологии не требует специальных умений, а мне казалось, что людям важно это знать”. Публикация работы также позволила бы Даудне заявить, что ее команда продемонстрировала возможность работы CRISPR-Cas9 в клетках человека примерно в одно время с учеными из других лабораторий.
Это значило, что ей нужно было как можно скорее опубликовать статью. Она позвонила коллеге из Беркли, который недавно основал размещенный в свободном доступе электронный журнал eLife, где статьи проходили рецензирование быстрее, чем в таких традиционных изданиях, как Science и Nature. “Я поговорила с ним, описала данные и отправила название, – говорит Даудна. – Он сказал, что [работа] кажется ему интересной, поэтому он проследит, чтобы ее поскорее отрецензировали”.
Йинек, однако, не был склонен публиковать статью. “Он истинный перфекционист, и ему хотелось, чтобы в ней было гораздо больше данных, больше материала, – вспоминает Даудна. – Он считал, что наши данные публиковать бессмысленно”. Они не раз вступали в ожесточенные споры, один из которых состоялся в прямоугольном дворе Беркли перед их лабораторией в Стэнли-холле.
– Мартин, нам нужна публикация, пусть это и не совсем та история, которую нам хотелось бы рассказать, – настаивала Даудна. – Необходимо написать как можно более полную статью на основе данных, которыми мы располагаем, поскольку время у нас на исходе. Вот-вот выйдут другие статьи, и мы должны торопиться.
– Если мы опубликуем эту работу, то нас сочтут дилетантами в сфере редактирования генома, – возразил Йинек.
– Мартин, мы и есть дилетанты, но это нормально, – ответила Даудна. – Вряд ли кто-то составит о нас дурное мнение. Если бы у нас было еще шесть месяцев, мы сделали бы гораздо больше, но, думаю, со временем ты поймешь, насколько важно нам опубликовать статью прямо сейчас[198].
Даудна вспоминает, что “отказалась уступать” и, еще немного поспорив, они пришли к соглашению: Йинек сводил воедино данные и цифры, полученные в ходе экспериментов, но писала статью Даудна.
В то время она занималась подготовкой второго издания учебника по молекулярной биологии, который написала с двумя коллегами[199]. “Нас не полностью устроило первое издание, поэтому мы сняли дом в Кармеле, чтобы за два дня обсудить, как его переработать”, – говорит Даудна. В результате в середине декабря она оказалась в Кармеле, где было чертовски холодно, в доме без отопления. Владельцы сказали, что вызовут ремонтника, но никто не смог приехать сразу. Даудна и ее соавторы собрались у камина и до позднего вечера пересматривали свой учебник.
Когда в 11 часов все ушли спать, Даудна осталась, чтобы подготовить статью о CRISPR для eLife. “Я ужасно устала и замерзла, и тогда я поняла, что должна написать статью здесь и сейчас, иначе никто ее не напишет, – вспоминает она. – И три часа я сидела в постели, щипала себя, чтобы не заснуть, и печатала черновик”. Она отправила текст Йинеку, который стал присылать ей свои замечания. “Я ничего не сказала об этом своим соавторам и редакторам, и можете себе представить, как я сидела в этом холодном доме и пыталась обсуждать учебник, но думала только о своей статье, а Мартин тем временем присылал все новые и новые правки”. В конце концов она велела Йинеку остановиться и объявила статью завершенной. 15 декабря она отправила ее в eLife.
Через несколько дней они с мужем Джейми и сыном Энди отправились в Юту кататься на лыжах. Даудна проводила много времени в гостиничном номере, согласовывала детали с Йинеком и уговаривала редактора eLife ускорить рецензирование. Каждое утро она заходила на сайт журнала Science, чтобы проверить, не вышли ли статьи Черча и Чжана. Главный рецензент ее статьи жил в Германии[200], и Даудна чуть ли не каждый день писала ему по электронной почте.
Она также была на связи со своей бывшей коллегой Эмманюэль Шарпантье, которая жила в Умео, где теперь круглые сутки царила тьма. “Я пыталась поддерживать контакты с ней, и мне не хотелось, чтобы ей казалось, будто здесь мы оставили ее за бортом, но фактически она не участвовала в проведении исследований для статьи в eLife, – поясняет Даудна. – Мы отметили ее заслуги, но в число соавторов она не вошла”. Даудна отправила ей черновик статьи, надеясь, что Шарпантье не расстроится. “Все в порядке”, – ответила Шарпантье, но больше ничего не сказала. В их отношениях с Даудной наметилось охлаждение. Даудна не поняла, что, хотя Шарпантье и не хотела участвовать в попытках редактировать геном человека, она испытывала некоторые собственнические чувства в отношении системы CRISPR-Cas9. В конце концов, именно она предложила Даудне заняться этой областью исследований, когда они встретились в Пуэрто-Рико[201].
Когда координатор рецензирования из Германии наконец прислал свои замечания, он посоветовал провести ряд дополнительных экспериментов. “Необходимо секвенировать несколько мутировавших мишеней, просто чтобы продемонстрировать, что ожидаемые типы мутаций имеют место”, – написал он. Даудна смогла от него отмахнуться. Проведение предложенных экспериментов “потребует анализа почти сотни клонов, – ответила она, – [а его] лучше осуществить в рамках более масштабного исследования”[202].
Она одержала верх, и 3 января 2013 года журнал eLife принял ее статью к публикации. Но порадоваться она не смогла. Накануне вечером она вдруг получила письмо, в котором ей желали счастья в новом году, но которое намекало, что новый год счастливым не будет:
От: Фэна Чжана
Отправлено: Среда, 2 января 2013 года, 19:36
Кому: Дженнифер Даудне
Тема: CRISPR
Вложения: CRISPR manuscript.pdf
Дорогая доктор Даудна!
Привет из Бостона! Счастья в новом году!
Я доцент в MIT и ищу способы применения системы CRISPR. Мы встречались в Беркли в 2004 году, когда я проходил собеседование перед поступлением в аспирантуру, и ваша работа с тех пор производит на меня огромное впечатление. Наша группа в сотрудничестве с Лучано Марраффини из Рокфеллеровского университета недавно завершила серию исследований по применению системы CRISPR II типа для редактирования генома в клетках млекопитающих. Нашу статью приняли в журнал Science, и завтра она будет опубликована онлайн. Я прикладываю к письму ее копию, чтобы вы могли с ней ознакомиться. Система Cas9 весьма функциональна, и мне хотелось бы с вами поговорить. Уверен, нам есть что обсудить, и, возможно, мы найдем точки соприкосновения для будущей совместной работы!
С наилучшими пожеланиями,
Фэн Чжан, Ph. D.
Ведущий исследователь, Институт Брода при MIT и Гарварде
Если бы Йинек был более сговорчив, спросил я позже у Даудны, могла ли написанная ею статья выйти раньше? Могла ли она опубликовать ее в одно время с Чжаном и Черчем, а может, даже обойти их, хотя ее команда и завершила эксперименты позже? “Было бы сложно, – ответила Даудна. – Пожалуй, нет. Мы проводили эксперименты до последнего, поскольку Мартин, имея полное на это основание, хотел убедиться, что данные в статье были воспроизведены трижды. Мне жаль, что у нас не получилось отправить работу раньше, но это, вероятно, было невозможно”.
В их статье не описывалась более длинная вариация направляющей РНК, которая, как показали Чжан и Черч, лучше работала в клетках человека. В отличие от статьи Черча, их работа также не содержала шаблонов для гомологичной репарации, обеспечивающей более надежное редактирование ДНК. Однако исследование подтверждало, что лаборатория, которая специализируется на биохимии, может быстро перенести CRISPR-Cas9 из пробирки в клетки человека. “Мы демонстрируем, что Cas9 можно экспрессировать и локализовать в ядре клеток человека, – написала Даудна. – Полученные результаты доказывают, что РНК-программируемое редактирование генома в клетках человека возможно”[203].
Одни великие открытия и изобретения – такие как теории относительности Эйнштейна и создание транзистора в Лабораториях Белла – совершаются одиночками. Другие – такие как изобретение микрочипа и применение CRISPR для редактирования клеток человека – становятся достижениями многих исследовательских групп, которые добиваются успеха примерно в одно время.
В тот же день, когда статья Даудны вышла в eLife, 29 января 2013 года, онлайн было опубликовано четвертое исследование, показывающее, что CRISPR-Cas9 работает в клетках человека. Его провел ученый из Южной Кореи Джинсу Ким, который переписывался с Даудной и отметил, что ее статья от июня 2012 года легла в основу его работы. “Ваша статья в Science подтолкнула нас начать этот проект”, – написал он в письме, отправленном в июле[204]. В пятой статье, опубликованной в тот же день, Кит Цзоун из Гарварда продемонстрировал, что система CRISPR-Cas9 может генетически модифицировать эмбрионы рыбы данио-рерио[205].
Хотя Чжан и Черч на несколько недель опередили Даудну, тот факт, что в январе 2013 года вышло сразу пять статей о редактировании генома животных с помощью CRISPR-Cas9, подтвердил, что открытие стало неизбежным после демонстрации работы системы в пробирке. Будь она хоть нетривиальной, как утверждает Чжан, хоть совсем очевидной, как настаивает Даудна, идея о применении легко программируемой молекулы РНК для выделения и модификации конкретных генов стала для человечества судьбоносным шагом в новую эру.
Глава 28. Основание компаний
Кадриль
В декабре 2012 года, за несколько недель до публикации целого ряда статей о редактировании генома с помощью CRISPR, Даудна устроила одному из своих бизнес-партнеров, Энди Мэю, встречу с Джорджем Черчем в его гарвардской лаборатории. Мэй окончил Оксфорд, был специалистом по молекулярной биологии, занимал должность научного консультанта в биотехнологической компании Caribou Biosciences, которую Даудна в 2011 году основала в партнерстве с Рейчел Хорвиц, и хотел изучить коммерческий потенциал применения технологии редактирования генома на базе CRISPR в медицинской сфере.
Когда Мэй попытался связаться с Даудной, чтобы рассказать об итогах встречи, она вела семинар в Сан-Франциско. “Разговор терпит до вечера?” – спросила она в ответном сообщении. “Да, но нам очень нужно поговорить”, – написал он.
Она связалась с ним по дороге обратно в Беркли.
– Ты сейчас сидишь? – сразу спросил он.
– Да, конечно, я веду машину, – ответила она.
– Постарайся не съехать с дороги, – сказал Мэй. – Я провел невероятную встречу с Джорджем, и он утверждает, что открытие станет великолепным. Он переключает все свое внимание в сфере редактирования генома на CRISPR[206].
Воодушевленные потенциалом CRISPR, основные участники событий принялись выплясывать сложнейшую кадриль, объединяясь в группы и меняясь партнерами: они намеревались основать компании для коммерциализации CRISPR в медицинской сфере. Сначала Даудна и Мэй решили основать компанию с Черчем, а также по возможности привлечь еще несколько пионеров CRISPR. В январе 2013 года Хорвиц вместе с Мэем отправились в Бостон на новую встречу с Черчем.
Роджер Новак, Дженнифер Даудна и Эмманюэль Шарпантье
Черч со своей кустистой бородой и культивируемой эксцентричностью имел в мире науки статус знаменитости, и из-за этого в день встречи его постоянно отвлекали. В интервью немецкому журналу Spiegel он невзначай упомянул о возможности воскрешения неандертальца путем внедрения его ДНК в яйцеклетку суррогатной матери, добровольно согласившейся принять участие в эксперименте. Неудивительно (хотя он сам, похоже, этого не ожидал), что у него беспрестанно звонил телефон, ведь за историю теперь взялись репортеры таблоидов[207]. Но в конце концов он сосредоточился на встрече, и за час ученые разработали план. Они решили попытаться привлечь Эмманюэль Шарпантье и Фэна Чжана, а также несколько ведущих венчурных капиталистов, чтобы создать большой консорциум для коммерциализации CRISPR.
Шарпантье тем временем разрабатывала собственный стартап. Ранее в 2012 году она связалась с Роджером Новаком, своим бывшим романтическим и давним научным партнером, с которым они подружились, когда работали в Рокфеллеровском университете и в Мемфисе. Они остались близкими друзьями, и Новак впоследствии устроился на работу в фармацевтическую компанию Sanofi в Париже.
– Что ты думаешь о CRISPR? – спросила Шарпантье.
– О чем это ты? – ответил он.
Однако, изучив ее данные и посоветовавшись с коллегами в Sanofi, он понял, что есть смысл основать компанию в этой сфере. Он позвонил своему близкому другу, венчурному капиталисту Шону Фою, и они решили обсудить перспективы, отправившись на серфинг (хотя никто из них никогда серфингом не занимался) на северное побережье острова Ванкувер. Месяц спустя, когда Фой провел финансовую оценку, он позвонил Новаку и сказал, что компанию нужно основать как можно скорее. “Увольняйся с работы”, – сказал он Новаку, который в конце концов так и поступил[208].
Пока еще сохранялась надежда заключить союз между всеми основными игроками, в феврале 2013 года они получили приглашение на бранч в некогда модном ресторане “Блю рум”, разместившемся на реконструированном кирпичном заводе неподалеку от MIT. Он находился на Кендалл-сквер в Кембридже, среди институтов, где фундаментальной науке находилось практическое применение: корпоративных исследовательских центров, таких как центры Novartis, Biogen и Microsoft, некоммерческих организаций, таких как Институт Брода и Институт Уайтхеда, и нескольких федеральных финансирующих организаций, к которым относился, например, Национальный центр транспортных систем.
За цинковым столом ресторана должны были собраться Даудна, Шарпантье, Черч и Чжан. В последний момент Чжан сообщил, что не сможет прийти, но Черч настаивал, что нужно двигаться вперед без него.
– Нам необходимо основать компанию, потому что потенциал у этой системы огромен, – сказал он. – Она очень мощна.
– Как думаешь, насколько велик потенциал? – спросила Даудна.
– Я могу лишь сказать, Дженнифер, что на нас надвигается огромная волна, – ответил Черч[209].
Даудне хотелось работать с Шарпантье, хотя в научной сфере их пути и расходились. “Я часами говорила с ней по телефону и пыталась убедить ее стать одним из сооснователей в нашем с Джорджем предприятии, – говорит Даудна. – Но она совсем не хотела работать с некоторыми людьми из Бостона. Кажется, она не доверяла им и в итоге, пожалуй, оказалась права. Но тогда я этого не понимала. Я пыталась дать людям шанс”.
Черч не так рьяно желал привлечь Шарпантье к сотрудничеству. “Я несколько опасался объединяться с ней, – поясняет он. – Одной из причин, по которой мы с ней не пришли к соглашению, стало то, что ее партнер хотел быть директором. Нам казалось, что так дела не делаются. Директора нужно выбирать в ходе специальной процедуры. Я готов был пойти на это. Я вообще довольно сговорчив. Но Дженнифер привела аргументы против такого решения, и тут я сказал: «Да, ты права»”. (На самом деле к тому времени Новак и Шарпантье уже не состояли в романтических отношениях[210].)
Энди Мэй тоже остался разочарован встречей с Новаком и Фоем, которую для него организовала Даудна. “Их подход был довольно деспотичным, – говорит он о деловых партнерах Шарпантье. – Сначала они хотели, чтобы мы вообще ушли с дороги и позволили им продолжить начатое”[211].
Справедливости ради стоит отметить, что и Новак, и Фой занимались бизнесом и понимали, что делают. Вместе с Шарпантье они прекратили переговоры с группой Даудны и Черча и основали собственную компанию CRISPR Therapeutics, которая сначала базировалась в Швейцарии, а затем обрела также офис в Кембридже (штат Массачусетс). “Тогда было чрезвычайно просто подобраться к деньгам, особенно если у тебя в названии содержалась [аббревиатура] CRISPR”, – говорит Новак[212].
В 2013 году поначалу казалось, что Даудна и Чжан могут стать союзниками в бизнесе или деловыми партнерами, несмотря на соперничество. Пропустив бранч в “Блю рум” в феврале 2013 года, Чжан написал Даудне и спросил, не хочет ли она вместе работать над темами, связанными с мозгом, которые давно входили в спектр его интересов. “Помню, я сидела за столом на своей кухне в Беркли и говорила с ним по видеосвязи в скайпе”, – вспоминает Даудна.
Той весной Чжан прилетел в Сан-Франциско на конференцию и встретился с Даудной в отеле “Клермон” в Беркли. “Я решил поговорить с ней, поскольку считал, что очень важно сформировать альянс в сфере интеллектуальной собственности, чтобы у людей появился простор для практики”, – поясняет Чжан. Он предполагал, что интеллектуальная собственность и потенциальные патенты Беркли окажутся в одном пуле с собственностью Института Брода, благодаря чему пользователям будет несложно получать лицензию на применение системы CRISPR-Cas9. Чжан счел, что Даудне понравилась его идея, и Лэндер позвонил ей, чтобы выяснить, могут ли они создать структуру для такого патентного пула. “На следующий день Эрик сказал мне, что я съездил не зря, – говорит Чжан, – и предположил, что мы заключили союз”.
Однако у Даудны были сомнения. “Фэн вызывал у меня подозрения, – вспоминает она. – Он был не до конца откровенен. Он скрывал информацию о том, когда именно они подали заявки на патенты. И мне это не нравилось”.
Она решила передать эксклюзивную лицензию на свою интеллектуальную собственность, которой Беркли управлял в связке с Шарпантье, уже существующей компании Caribou Biosciences и не заключать альянс с Институтом Брода. Чжан полагает, что Даудне “сложно доверять людям”, поэтому она слишком сильно полагалась на свою бывшую студентку и соосновательницу Caribou Хорвиц. “Рейчел – прекрасный человек, и она умна, однако на пост директора такой компании она не подходит, – отмечает Чжан. – Здесь нужен гораздо более опытный человек, способный развивать технологию”.
Решение не объединять интеллектуальную собственность, связанную с CRISPR-Cas9, привело к началу грандиозной патентной войны. Оно также осложнило широкое лицензирование технологии. “Оглядываясь назад, я думаю, что, если бы мне пришлось пройти все это снова, я бы лицензировала [технологию] иначе, – говорит Даудна. – Видимо, имея платформенную технологию вроде CRISPR, лучше лицензировать ее таким образом, чтобы она могла применяться как можно шире”. Однако у Даудны не было опыта работы с интеллектуальной собственностью, и ее университету также не хватало компетенций в этой сфере. “Получилось, что слепой вел слепого”, – поясняет она.
Editas Medicine
Несмотря на то, что Даудне не хотелось объединять в один пул свою интеллектуальную собственность и собственность Института Брода, она по-прежнему готова была стать партнером в компании с фокусом на CRISPR, которая лицензировала бы как ее потенциальные патенты, так и патенты Института Брода. Весной и летом 2013 года она много раз посещала Бостон, где вела переговоры с разными инвесторами и учеными, включая Черча и Чжана, которые пытались основать компании.
В одной из поездок в начале июня она отправилась на вечернюю пробежку вдоль реки Чарльз возле Гарварда и вспоминала, как изучала там РНК под руководством Джека Шостака. Тогда она и не думала, что ее исследования приведут к созданию коммерческих предприятий. Это выбивалось из гарвардских идеалов. Теперь Гарвард изменился, как изменилась и она. Она поняла, что, если ей хочется оказать непосредственное влияние на человеческую жизнь, лучше всего основывать компании, которые создадут клинические инструменты на базе фундаментальной науки CRISPR.
Тем летом, пока тянулись переговоры, на Даудне, пытавшейся понять, как создать компанию, стал сказываться стресс. Усугубляли ситуацию и постоянные перелеты между Сан-Франциско и Бостоном, которые она совершала раз в несколько недель. Особенно сложно было выбрать, с кем работать – с Шарпантье или с Черчем и Чжаном? “Я не могла понять, как поступить, – признает она. – Пара людей из Беркли, мои коллеги, которым я доверяла и которые создавали компании в прошлом, твердили, что надо работать с людьми из Бостона, поскольку они лучше ведут дела”.
До тех пор она редко болела. Но теперь, летом 2013 года, у нее стали случаться приступы боли, подскакивала температура. Утром у нее сводило суставы, и порой она едва могла двигаться. Она сходила к нескольким врачам, которые предположили, что проблемы, возможно, связаны с редким вирусом, а может, вызываются аутоиммунным заболеванием.
Через месяц ей стало лучше, но в конце лета, когда они с сыном отправились в “Диснейленд”, началось обострение. “Мы были вдвоем, и каждое утро, когда я просыпалась в гостинице, у меня все болело, – вспоминает она. – Мне не хотелось будить Энди, поэтому я уходила в ванную, закрывала дверь и звонила людям из Бостона”. Она поняла, что стресс сказывается на ее физическом состоянии[213].
Тем не менее к концу лета она смогла договориться с бостонцами. Ядром группы стали Даудна, Чжан и Черч. Бостонские инвестиционные компании Third Rock Ventures, Polaris Partners и Flagship Ventures предоставили начальный капитал в объеме более 40 миллионов долларов. Решив довести число ученых-основателей до пяти, исследователи привлекли к сотрудничеству двух гарвардских биологов, работавших с CRISPR, Кита Цзоуна и Дэвида Лю. “Казалось, впятером мы были командой мечты”, – говорит Черч. В совет директоров вошли представители каждой из трех основных инвестиционных компаний, а также некоторые уважаемые ученые. Большинство членов было выбрано единогласно, но Черч наложил вето на кандидатуру Эрика Лэндера.
В сентябре 2013 года была основана компания Gengine, Inc. Через два месяца ее переименовали в Editas Medicine. “Мы можем, по сути, работать с любым геном, – сказал Кевин Биттерман, директор компании Polaris Partners, который первые несколько месяцев исполнял обязанности президента фирмы. – И нашей мишенью становятся любые болезни с генетическим компонентом. Мы можем просто взять и исправить ошибку”[214].
Даудна уходит
Всего через несколько месяцев недомогание и стресс Даудны снова дали о себе знать. Ей казалось, что партнеры, в частности Чжан, действуют у нее за спиной, и эти подозрения усугубились в январе 2014 года на медицинской конференции J. P. Morgan, прошедшей в Сан-Франциско. Чжан прилетел из Бостона вместе с несколькими управленцами из Editas, и они пригласили Даудну на пару встреч с потенциальными инвесторами. Она почувствовала неладное, как только вошла. “По поведению и жестикуляции Фэна я сразу поняла, что в нем что-то изменилось, – говорит она. – Он был настроен не по-товарищески”.
Пока она наблюдала за происходящим из своего угла, мужчины на встрече обступили Чжана, обращаясь с ним как с директором. Его представили как “изобретателя” редактирования генома с помощью CRISPR. Даудне отводилась вторая роль – роль одного из научных консультантов. “Меня постепенно вытесняли, – говорит она. – Мне не сообщали о ситуации с интеллектуальной собственностью. Было неспокойно”.
Затем, узнав неожиданную новость, она поняла, почему подозревала, что Чжан держит ее в неведении. 15 апреля 2014 года она получила письмо от журналиста, который интересовался, какие чувства она испытала, узнав, что Чжан и Институт Брода только что получили патент на применение CRISPR-Cas9 в качестве инструмента для редактирования генома. Заявка Даудны и Шарпантье по-прежнему оставалась на рассмотрении, но Чжан и Институт Брода, которые подали заявку позже, заплатили, чтобы ускорить принятие решения. Вдруг стало ясно – по крайней мере Даудне, – что Чжан и Лэндер пытались оттеснить их с Шарпантье на второстепенные роли как в истории, так и в сфере коммерческого применения CRISPR-Cas9.
Даудна осознала, что именно поэтому ей казалось, будто Чжан и многие другие люди из Editas что-то скрывают от нее. Финансисты из Бостона позиционировали Чжана как изобретателя технологии. “Они знают об этом уже несколько месяцев, – сказала она себе, – и теперь, получив патент, пытаются избавиться от меня и всадить мне нож в спину”.
Она чувствовала, что дело не только в Чжане. Проблема была в мужчинах, которые заправляли бостонским миром финансов и биотехнологий. “Все в Бостоне были взаимосвязаны, – говорит она. – Эрик Лэндер входил в консультативный совет при Third Rock Ventures, часть уставного капитала Editas была получена от Института Брода, и по лицензионным соглашениям они могли заработать кучу денег, при условии что Фэн будет считаться изобретателем [технологии]”. После этого инцидента Даудна заболела.
В дополнение ко всему прочему она смертельно устала. Раз в месяц она летала в Бостон на встречу в Editas. “Было ужасно тяжело. Я покупала билет в экономкласс, сидела в кресле пять часов и прилетала в семь утра. Я заходила в бизнес-зал, принимала душ, переодевалась, ехала в Editas, проводила встречи, а затем часто заходила в лабораторию к Черчу, чтобы поговорить о науке. После этого я садилась на шестичасовой рейс и возвращалась в Калифорнию”.
И она решила уйти.
Она посоветовалась с адвокатом, прежде чем расторгать подписанное соглашение. Все произошло не сразу, но к июню они набросали черновик адресованного директору Editas письма об увольнении. Они довели его до ума, созвонившись, пока Даудна была на встрече в Германии. “Так, текст готов”, – сказал адвокат, сделав последние правки. Когда Даунда нажала на кнопку “Отправить”, в Германии был вечер, но в Бостоне – еще день. “Мне было интересно, через сколько минут у меня зазвонит телефон, – говорит Даудна. – Не прошло и пяти минут, как со мной связался директор Editas”.
– Нет, нет, вы не можете уйти, – сказал он. – В чем проблема? Почему вы приняли такое решение?
– Вы знаете, как вы со мной поступили, – ответила она. – С меня хватит. Я не собираюсь работать с людьми, которым не доверяю, с людьми, готовыми нанести удар в спину. Вы нанесли мне удар в спину.
Директор Editas отрицал свое участие в патентных делах Чжана.
– Слушайте, – сказала Даудна, – может, вы и правы, но я все равно не могу оставаться частью этой компании. С меня хватит.
– А как же ваши акции? – спросил он.
– Мне все равно, – отрезала она. – Вы не понимаете. Я занимаюсь этим не ради денег. Если же вы считаете, что я занимаюсь этим ради денег, то вы совсем меня не знаете.
Когда Даудна пересказывала мне этот эпизод, я впервые услышал такой гнев в ее голосе. Спокойствия как не бывало. “Он утверждал, что не знает, о чем я говорю, но это было просто смешно. Полный бред! Все было ложью. Может, я и ошибаюсь, Уолтер, но такое у меня сложилось впечатление”.
Все основатели компании, включая Чжана, в тот день написали ей и попросили пересмотреть свое решение. Они обещали загладить свою вину и сделать все возможное, чтобы исправить положение. Но она ответила отказом.
“С меня хватит”, – написала она.
Ей сразу же стало лучше. “Мне вдруг показалось, что с плеч свалился тяжкий груз”.
Когда она объяснила ситуацию Черчу, тот сказал, что может и сам подумать об уходе, если она этого хочет. “В воскресенье я позвонила Джорджу домой, – рассказывает Даудна. – Он обмолвился, что может отойти от дел, но затем решил остаться и уже не отказался от своего решения”.
Я спросил у Черча, права ли была Даудна в своем недоверии к другим основателям. “Они действовали у нее за спиной, подавали заявки на патенты, не сообщая ей”, – согласился он. Однако он говорит, что Даудне не стоило удивляться. Чжан действовал в собственных интересах. “Вероятно, он работал с юристами, которые говорили ему, что говорить и делать, – поясняет Черч. – Я пытаюсь понять, почему люди поступают так, как поступают”. Он считает, что можно было предугадать, как будет вести себя каждый, включая Чжана и Лэндера. “Все действовали ровно так, как я мог бы от них ожидать”.
Почему же он не ушел? Он сказал, что было нелогично удивляться их поведению, а следовательно, нелогично и уходить из-за этого. “Я чуть не ушел вместе с ней, но затем подумал: чего я этим добьюсь? Они бы остались в выигрыше, получив всю прибыль. Я всегда советую людям сохранять спокойствие. Поразмыслив об этом, я решил, что лучше угомониться. Я хотел, чтобы компания добилась успеха”.
Вскоре после ухода из Editas Даудна посетила конференцию, где рассказала о случившемся Шарпантье. “Любопытно, – ответила Шарпантье. – Хочешь работать с CRISPR Therapeutics?” Эту компанию она основала вместе с Новаком.
“Знаешь, я словно только что получила развод, – ответила Даудна. – Пожалуй, мне сейчас не хочется новых отношений. Пока компаний с меня хватит”.
Через несколько месяцев она решила, что ей будет удобнее всего работать с надежным партнером – ее бывшей студенткой Рейчел Хорвиц, с которой они в 2011 году основали Caribou Biosciences. Из Caribou выделилась компания Intellia, которая нацелилась на коммерциализацию инструментов CRISPR-Cas9. “Меня очень заинтересовала Intellia, потому что команда Caribou запустила ее в сотрудничестве с учеными, которым я больше других симпатизировала, которым доверяла и которых уважала”, – говорит Даудна. В их числе были трое блестящих пионеров CRISPR: Родольф Баррангу, Эрик Сонтхаймер и бывший коллега Чжана Лучано Марраффини. Они были очень умны, но при этом обладали и более важным качеством: “Это были люди, которые были хороши в науке, но, что важнее, отличались честностью и прямотой”[215].
В результате пионеры CRISPR-Cas9 оказались в трех конкурирующих компаниях: CRISPR Therapeutics, основанной Шарпантье и Новаком; Editas Medicine, где осели Чжан и Черч и работала до своей отставки Даудна; и Intellia Therapeutics, основателями которой стали Даудна, Баррангу, Сонтхаймер, Марраффини и Хорвиц.
Глава 29. Mon Amie
Отдаление
Решение Даудны присоединиться к конкурирующей компании отразило легкое охлаждение в ее отношениях с Шарпантье и, возможно, усугубило его. Даудна всячески пыталась поддерживать их связь. Например, когда они только начали работать вместе, одной из целей они выбрали кристаллизацию Cas9 и точное описание его структуры. После того как лаборатория Даудны успешно справилась с этим в конце 2013 года, Даудна спросила у Шарпантье, хочет ли та стать соавтором итоговой публикации в журнале. Шарпантье, считая, что именно она принесла проект в лабораторию Даудны, согласилась. Это не понравилось Йинеку, но Даудна не отступила от своего решения. “Я из кожи вон лезла, чтобы быть великодушной по отношению к ней, – говорит она, – и, честно говоря, мне хотелось сохранить с ней и профессиональные, и личные отношения”[216].
Отчасти надеясь поддержать их научное партнерство, в 2014 году Даудна предложила Шарпантье вместе написать обзорную статью для Science. В отличие от “научных публикаций”, в которых рассказывается о новых открытиях, “обзорные статьи” представляют собой отчет о последних достижениях в определенной сфере. Их статья называлась “CRISPR-Cas9 открывает новые рубежи генной инженерии”[217]. Даудна написала черновик, и Шарпантье его отредактировала. Это помогло им залатать трещину, наметившуюся в их отношениях.
Тем не менее они начали отдаляться друг от друга. Вместо того чтобы присоединиться к Даудне и заняться поиском способов применения CRISPR-Cas9 в организме человека, Шарпантье сказала, что планирует сосредоточиться на изучении плодовых мушек и бактерий. “Мне больше нравятся фундаментальные исследования, а не разработка инструментов для их применения”, – поясняет она[218]. Была и другая причина возникшей напряженности: Даудна полагала, что систему CRISPR-Cas9 они с Шарпантье открыли в качестве равноправных партнеров, но Шарпантье считала CRISPR-Cas9 собственным проектом, к которому она лишь на поздних стадиях привлекла Даудну. Порой она называла его “своей работой” и говорила о Даудне так, словно та играла лишь второстепенную роль. Теперь Даудна купалась в лучах славы, давала интервью и строила планы по продолжению исследований CRISPR-Cas9.
Даудна никогда не понимала собственнических чувств Шарпантье и не могла найти способ справиться с холодком, который чувствовался, несмотря на внешнюю приветливость и беззаботность коллеги. Она предлагала новые и новые совместные проекты, и Шарпантье отвечала: “Отличная идея”. Но этим дело и ограничивалось. “Мне хотелось сотрудничать и дальше, но Эмманюэль явно не испытывала такого желания, – говорит Даудна с печалью в голосе. – Она так и не сказала мне об этом открыто. Мы просто отдалились друг от друга”. В конце концов Даудне это надоело. “Мне казалось, что в таком взаимодействии скрыта пассивная агрессия, – говорит она. – Мне было обидно и досадно”.
Отчасти проблема заключалась в том, что у каждой из них было собственное отношение к публичности. Когда они встречались на церемониях вручения наград и конференциях, их встречи проходили неловко, особенно когда им приходилось позировать для фотографий: Шарпантье с некоторым изумлением наблюдала, как в центре внимания оказывается Даудна, и смотрела на нее снисходительно. Эрик Лэндер из Института Брода, периодически противостоявший Даудне, сказал мне, что в разговорах с ним Шарпантье не скрывала своего недовольства славой Даудны.
Роджер Новак считал, что Даудна, будучи американкой, привыкла к похвалам, а его подруга Шарпантье, репутацию которой он оберегал, ведет себя сдержаннее, как истинная парижанка. Он настаивал, чтобы Шарпантье давала больше интервью и даже прошла тренинг по взаимодействию с прессой. “Она просто другой человек – она не с Западного побережья, а из Европы, из Франции, и ее больше волнует наука, чем газетная шумиха”, – сказал он впоследствии[219].
Это не совсем так. Хотя публичность не пугала Даудну, а признание ей льстило, на самом деле она не из тех, кто специально ищет славы. Она всеми силами пыталась поделиться популярностью и наградами с Шарпантье. Родольф Баррангу считает, что проблема в самой Шарпантье. “В присутствии Эмманюэль людям становится неловко, даже когда она позирует для фотографий или сидит в фойе перед выходом к публике, – говорит он. – Меня поражает ее нежелание делить заслуги с другими. Я наблюдаю, как Дженнифер пытается поделиться славой и даже порой проявляет излишнюю заботу, но Эмманюэль остается несколько строптивой и замкнутой”[220].
Их различия проявлялись во многом, в том числе и в отношении к музыке. На одной из церемоний, где присутствовали обе исследовательницы, каждой из них нужно было выбрать музыку для выхода на сцену. Даудна выбрала песню “On the Sunny Side of the Street” в блюзовом исполнении Билли Холидей. Шарпантье – технопанковую композицию французского электронного дуэта Daft Punk[221].
Серьезной также стала и проблема, знакомая всем историкам. Почти все участники любых событий, как правило, считают, что сыграли в них чуть более важную роль, чем кажется другим. Так происходит даже в нашей жизни. Мы прекрасно запоминаем, какой важный вклад внесли в дискуссию, но при этом хуже помним, что говорили другие, а порой и вовсе преуменьшаем значение их слов. Если смотреть на историю CRISPR с точки зрения Шарпантье, то она считает, что именно она первой занялась работой с Cas9, выделила его компоненты, а затем привлекла к сотрудничеству Даудну.
Возьмем, например, докучливый вопрос о роли tracгРНК, который снова и снова возникает в нашем повествовании. Дело в том, что tracгРНК не только участвует в создании cгРНК, которая направляет систему к нужному гену, но и остается после этого в системе и помогает комплексу CRISPR-Cas9 разрезать ДНК-мишень, о чем Даудна и Шарпантье впервые написали в своей статье 2012 года. После публикации исследования Шарпантье стала время от времени отмечать, что знала обо всех функциях tracгРНК еще в 2011 году, до того как приступила к совместной работе с Даудной.
Это начало раздражать Даудну. “На мой взгляд, если посмотреть на ее последние выступления и показанные на них слайды, можно сделать вывод, что юристы надоумили ее попытаться представить работу так, словно они уже знали, что tracгРНК играет важную роль в функционировании Cas9, прежде чем мы стали работать вместе, и это, как я полагаю, непорядочно, потому что неверно, – говорит Даудна. – Я не знаю, было ли это ее решением, или же она пошла на поводу у юристов, но у меня складывается впечатление, что она пыталась стереть грань между тем, о чем она написала в своей статье 2011 года, и тем, что было установлено гораздо позже”[222].
