โนเบล: สองนักวิจัยหญิงผู้คิดค้นเทคนิคตัดต่อพันธุกรรม "คริสเปอร์-แคสไนน์" คว้ารางวัลโนเบลสาขาเคมี 2020

ศาสตราจารย์ เอ็มมานูเอล ชาร์เพนทิเยร์ ชาวฝรั่งเศส และศาสตราจารย์ เจนนิเฟอร์ เดาด์นา ชาวอเมริกัน เป็นสองนักชีวเคมีและพันธุศาสตร์หญิง ที่พิชิตรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปีนี้ไปครอง ด้วยผลงานการคิดค้นและพัฒนาเทคนิคใหม่เพื่อตัดต่อข้อมูลพันธุกรรมหรือจีโนม (Genome) ซึ่งวิธีนี้มีชื่อเรียกกันว่า "คริสเปอร์-แคสไนน์" (CRISPR-Cas9)

ศ. ชาร์เพนทิเยร์เป็นนักวิจัยที่สถาบันมักซ์พลังก์ด้านชีววิทยาการติดเชื้อ (MPIIB) ของประเทศเยอรมนี ส่วนศ. เดาด์นานั้นสอนและวิจัยอยู่ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตเบิร์กลีย์ (UC Berkeley) ของสหรัฐฯ ทั้งสองต่างมีส่วนร่วมในการคิดค้น "กรรไกรพันธุกรรม" ซึ่งเป็นเครื่องมือทางเคมีที่ใช้ตัดต่อยีนโดยมีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่าเดิมมาก

แม้เทคนิคนี้จะเพิ่งคิดค้นขึ้นเมื่อ 8 ปีก่อน แต่ก็มีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางและหลากหลายอย่างยิ่งในปัจจุบัน โดยคณะกรรมการผู้ตัดสินรางวัลโนเบลสาขาเคมีของปีนี้กล่าวว่า "การที่เราตัดต่อแก้ไขดีเอ็นเอตรงจุดไหนก็ได้ตามต้องการนั้น เท่ากับเราสามารถจะเขียนรหัสแห่งชีวิตเสียใหม่ และปฏิวัติวงการชีววิทยาศาสตร์"

ทั้งนี้ "กรรไกรพันธุกรรม" (genetic scissors) ซึ่งสามารถออกแบบวางโปรแกรมล่วงหน้าให้แก้ไขข้อมูลพันธุกรรมได้ตามต้องการ และควบคุมการทำงานได้แม่นยำในระดับที่ละเอียดมาก มีจุดเริ่มต้นจากการที่ศ. ชาร์เพนทิเยร์ ค้นพบโมเลกุล RNA ชนิดหนึ่งในแบคทีเรีย Streptococcus pyogenes

โมเลกุลดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของภูมิคุ้มกันในเซลล์สิ่งมีชีวิต ซึ่งสามารถจะยับยั้งไวรัสได้ด้วยการตัดแบ่งแยกสายดีเอ็นเอของไวรัสให้ขาดจากกัน

ในปี 2011 ศ. ชาร์เพนทิเยร์ และศ. เดาด์นา ได้ร่วมกันทำการศึกษา จนสามารถสังเคราะห์โมเลกุลที่เป็น "กรรไกรพันธุกรรม" ของแบคทีเรียดังกล่าวขึ้นมาได้สำเร็จในหลอดทดลอง

ในเวลาต่อมาทั้งสองยังได้พัฒนาโมเลกุลดังกล่าวให้มีองค์ประกอบทางเคมีที่เรียบง่ายขึ้นอีกด้วย ทำให้มีการนำเทคนิคแก้ไขดัดแปลงพันธุกรรมแบบคริสเปอร์-แคสไนน์ ไปประยุกต์ใช้ในงานหลายด้าน ทั้งทางการแพทย์และการปรับปรุงพันธุ์พืชเพื่อเกษตรกรรม โดยในทางการแพทย์ขณะนี้กำลังมีการวิจัยเพื่อใช้เทคนิคดังกล่าวรักษาโรคโลหิตจางธาลัสซีเมีย โรคเม็ดเลือดแดงรูปเคียว อาการตาบอดจากพันธุกรรม รวมทั้งใช้ในการผลิตเซลล์ภูมิคุ้มกัน (ที-เซลล์) ที่ทำลายเซลล์มะเร็งในร่างกายด้วย