Anonim

A biológiai karrier megkezdése

Eric J. Topol, MD: Helló. Eric Topol vagyok, a Medscape főszerkesztője. Örömmel fogadom Beth Stevens-t a Harvardi Széles Intézetből és a bostoni Gyermekkórházból. Beszélünk néhány nagy munkáról, amit már végzett. Üdvözlet, Beth.

Beth Stevens, PhD: Köszönöm, hogy engem kapott.

Dr Topol: Massachusetts-i őslakos vagy, tehát visszatért a kezdethez. És Maryland-ben volt a PhD-re?

Dr Stevens: Valójában ezt megelőzően a Nemzeti Egészségügyi Intézetben (NIH) dolgoztam, mint technikus a Doug Fieldsnél, évekig. A laboratóriumában találtam a tudományos és neurobiológiai hibát. Abban az időben már olyan sok éve fektettek be a laboratóriumba, hogy megkezdtem PhD-t. Nagyon jól működött - Maryland-en átszereztem diplomámat, és az NIH-nál maradhattam, hogy kutatást végezzek.

Dr. Topol: Ezt nem tudtam. Ezután Stanfordba mentél. Mit csináltál ott?

Dr Stevens: Amikor Doug laboratóriumában voltam, a gliasejtek - amelyek az agy másik fele - igazán izgalmas új terület volt. Az emberek nem gondoltak arra, hogy a gliák bármit csinálnak, kivéve a neuronok támogatását. Ugyanebben az időben nagyon izgalmas munka zajlott, ami felkeltette érdeklődését a glia tanulmányozása iránt. A Doug-nal végzett munkám a gliasejteknek a fejlődés során játszott szerepét vizsgálta. Ez Ben Barres-hez vezetett, aki újabb úttörő volt a glia területén, hogy elvégezzem posztdoktori munkámat. Ez vezetett bennem arra, hogy újból gondolkodjam a glia-ról a szinapszis, a kapcsolat és az agy fejlődése szempontjából.

Dr Topol: Ezeknek az embereknek a nagysága az idegsejtek felé tolódott, és te a másik űrben dolgoztál - megtudtam, mi folyik itt.

Az igazgató és az iskolai tanár terméke - az apád és az anyád. Ön egy olyan utat követett, amely nagyon különbözött az oktatás világától.

Dr Stevens: Mindig érdekelt a tudomány, de nem gondoltam, hogy ez karriert jelent. A családomban nem volt tudós, de szerencsére számos mentorom és tanárom volt, akik kinyitotta a szemeimet erre a lehetőségre - különösképpen a továbbtanuló biológiai tanáromat. Ő volt a tanár, aki mindent megváltoztatott, mert ráébresztett, hogy meg tudom csinálni - főként a biológiában.

Dr Topol: Ez egy kivételes biológiai tanár.

Dr Stevens: Ez volt a senior év, és ez vezetett a gondolkodásomra a tudomány és a kutatás területén. Az idegtudomány része ismét az NIH-ből származik, ahol az első munkám a Doug Fieldsekkel foglalkozó idegtudományi laboratóriumban volt. Megmutatja, hogyan változhat az út, és hogy az emberek és a mentorok gyakran kritikusak az irány megtervezéséhez. Szerencsém, hogy sok ilyen mentorom van az út mentén.

Dr. Topol: Ez megerősíti, hogy mennyire fontos mindannyiunknak mentorként szolgálni és másokat inspirálni.

Egerek, Microglia és egy látványos felfedezés

Dr Topol: Előre megyek. A glia-n dolgoztál. Csodálatos felfedezést tettél; Valójában a The New York Times 2016 januárjában közölt beszámolója szerint a skizofréniáról és az immunrendszerről [1] . Mondja el nekünk a felfedezés hátulját.

Dr Stevens: Ez egy izgalmas háttértörténet. Az akkor kezdődött, amikor posztdoktor voltam. Érdekelt a glia szerepe az agy fejlődésében és vezetékezésében. Abban az időben Ben Barres a glia szerepét vizsgálta ebben az összefüggésben. Központilag, egy elfogulatlan szűrőn keresztül váratlanul azonosítottuk ezen immunmolekulák (úgynevezett komplementek) szerepét a szinapszák metszésében (vagy eltávolításában), ami normális fejlődési folyamat. Nagyon fontos az agy vezetékezésénél.

Akkor, 2005-ben, ez meglepő volt, mivel általában nem gondolkodtunk az agyban levő immunmolekulákról. Az immunmolekulákra gondolkodtunk, amikor valaki fertőzést szenvedett, vagy ha megsértették a vér-agy gátot. Felfedeztük, hogy ezeknek a molekuláknak a hagyományosan a komplementrendszerrel társult molekulái valójában expresszálódtak a normál agy idegsejtjeiben és egészséges gliasejtjeiben. Aztán rájöttünk, hogy szerepet játszanak ebben a metszési folyamatban.

Ez tökéletes mód volt a laboratórium elindítására, mivel mechanikusan semmit nem ismertek. Az első 5 évben igyekeztünk ezt alaposan átgondolni egérmodellek segítségével, és elgondolkodtunk azon, hogyan működhet ez. Ez vezetett felfedezésünkhöz, hogy egy másik típusú immunsejt, "mikroglia", itt van jelen. Gliabiológusként teljesen figyelmen kívül hagytam a mikrogliát, mivel immunsejtek és nem igazán születtek az agyban. A neurobiológusok nem gondoltak rájuk az egészséges agy összefüggésében.

Összeállítottuk ezt a két ötletet, és rájöttünk, hogy a mikroglia valójában a metszés folyamatának része. Az elmúlt nyolc évben végzett munkánk nagy részében csak ástam és próbáltam megérteni, hogy ez az immunrendszer miként vesz részt olyan fontos dolgokban, mint a metszés.

Időközben Steve McCarroll, aki a skizofrénia-munkánk genetikáját vezette, és hallgatója, Aswin Sekar, valamint laboratóriuma és kollégái a Broad-ban, felfedtek néhány genetikát, amelyek ugyanazon az utat mutatják, amelyet ugyanazon az úton mutattunk, amelyet egész évben tanulmányoztunk. egy egér.

Az ötletek konvergenciája a kávé felett

Dr. Topol: Nem volt áthallás?

Dr Stevens: Nem. Természetesen ismerem Steve munkáját, de nem voltunk ugyanabban a körben. Humán genetikus; ő az utca túloldalán található genetikai osztályon van, nem olyan messze, és abban az időben nem voltam annyira résztvevő a Broadban. Egy nap kávét vettünk, és azt mondta: "Van néhány érdekes, de nagyon előzetes megállapításom." Tudta, hogy a metszés kapcsán kiegészítéssel dolgoztam. Elkezdtünk néhány nagyon izgalmas vitát. Ez ahhoz vezetett, hogy laboratóriumainkkal közös laboratóriumi találkozókat tartottak, majd behoztunk Michael Carroll-t, immunológust, aki egész karrierje során az immunitás és az immunrendszer összefüggésében tanulmányozta a kiegészítőt.

A három laboratórium rendszeresen konvergált. Körülbelül abban az időben, amikor a 4-es komplementer (C4) papír [2] kezdett összejönni. A genetika már elképesztő, gyönyörű és fontos volt, de együtt elkezdtük gondolkodni a biológiai jelentőségről és arról, hogy a C4 genetikát össze lehet-e kapcsolni a vizsgált metszési folyamattal is. Az egyetlen módja ennek kezelésére az volt, hogy összehozza ezt az interdiszciplináris csapatot, ami nagyon izgalmas volt.

Ez annyira rendkívüli - az az elképzelés, hogy az immunológiát, a neurobiológiát és az emberi genetikát összekapcsolhatja, és ilyen jelentős felfedezést tehet.

Dr. Topol: Ez annyira rendkívüli - az a gondolat, hogy az immunológiát, a neurobiológiát és az emberi genetikát összekapcsolhatja, és egy ilyen jelentős felfedezést készíthet - valódi mechanisztikus áttörés. Ez fantasztikus.

Dr Stevens: Van egy kis serendipity abban az értelemben, hogy mind együtt voltunk. Ahhoz, hogy az események úgy történjenek, mint mindannyian, mindannyiunknak szó szerint egy blokkban kell elhelyezkednünk. Természetesen a hallgatók nagy szerepet játszottak. A különböző laboratóriumokban kezdtek együtt dolgozni, majd szikrák kezdtek repülni. Őszintén szólva, ezért csináljuk ezt. Ez nagyon érdekes. Csak az elején vagyunk, hogy valóban megértsük, hogyan működik, de most jó helyzetben vagyunk, hogy megpróbáljunk előrelépni.

Skizofrénia: Csak a kezdet?

Dr. Topol: Valamit rendkívül fontosnak tart, az immunrendszert a neurológiai betegségekben. Ez jóval túlmutathat a skizofrénia történetén, amelyen dolgoztál, és biztos vagyok benne, hogy más területeken is dolgozik. Az utóbbi időben az Alzheimer-kórról bebizonyosodott, hogy kapcsolatban áll az immunrendszerrel. Még azt sem tudtuk, hogy az agyban immunrendszer működik, és úgy tűnik, hogy valahogy sok betegséghez kapcsolódik. Kommentálni szeretne arról, hogy Ön szerint ez mekkora, és hogy nem csak egy területhez kapcsolódik?

Dr Stevens: Ez az, amiért leginkább izgatottak vagyok, mert nem hiszem, hogy ez egy betegség. Ami a szkizofrénia munkáját illeti, az izgalmas, hogy a genetika ugyanazon az úton mutat. Izgatottak voltunk azért is, hogy ez az út releváns lehet az Alzheimer-kórban, mivel oly sok neurológiai rendellenesség - ideértve az idős agy neurodegeneratív betegségeit is - füljelzése a szinapszis elvesztése, az idegsejtek közötti kapcsolatok. Valójában ez az Alzheimer-kór kognitív hanyatlásának legerősebb összefüggése. A patológián túl a plakkok és kusza összefüggések a szinaptikus veszteség, valószínűleg évekkel azelőtt, hogy megkezdenék a tünetek megjelenését. Ezt az állati modellekben is megmutatták.

Ugyanebben az évben, amikor elkezdtük a laboratóriumot, megragadtunk egy lehetőséget és feltételeztük, hogy ugyanazt az utat, amelyet a fejlődés során tanulmányoztunk, a felnőtt agyában a szórványos módon újraaktiválhatjuk a szinapszis veszteség közvetítésére. Ez csak egy ötlet, mely abból a munkából származik, amelyet posztdokumentumként tettem, és ezzel kezdtünk dolgozni a kezdeti napokban. Jelenleg bizonyítékokkal rendelkezünk arról, hogy valóban ugyanaz az út, amely a fejlesztés során jó, váratlanul bekapcsolódik az olyan érzékeny agyi régiókban, mint például a hippokampusz, egy olyan terület, amely a memóriában részt vesz. Ez korai szinapszis veszteséghez vezet, legalábbis az állati modellekben.

Most még izgalmasabb a genetika. Ha megnézzük az Alzheimer-kórban felmerülő genetikai adatokat, akkor a gének csaknem fele immun- vagy mikroglia-rokon.

Dr Topol: Csodálatos.

Dr. Stevens: Ez ismét arra utal, hogy ezek a sejtek nemcsak a downstream; valójában fő hozzájárulók és okozati összefüggések. A következő nagy lépés - ezeket az ötleteket összerakni - megtudni, hogy ez vonatkozik-e az Alzheimer-kórban szenvedő emberek metszésére. Úgy gondoljuk, hogy ez egy olyan általános mechanizmus, amely a szinapszist sebezhetővé teszi számos betegségben.

Dr. Topol: Arra számítunk, hogy ezt a jövőben tőled látják. Annyira izgalmas, mert csalódást okoz, hogy nem történt áttörés Alzheimer-kórban, de talán azért van, mert mi nem értettük meg elég jól. Fantasztikus az a munka, amelyet Ön, kollégái és munkatársai végeznek. Reméljük, hogy teljes erővel haladsz. Köszönöm, Beth.

Dr Stevens: Köszönöm, hogy engem kapott. Csodálatos volt.

Dr Topol: Ez egy szórakoztató vita volt. Még néhány órán keresztül szeretnék beszélni veled. Szeretnék köszönetet mondani a Medscape közösség mindenkinek, aki beállította ezt az egy-egy Beth Stevens-szel. Köszönöm.