George Church (genetista) - George Church (geneticist)

Iglesia de San Jorge
George Church.jpg
George Church en 2012
Nació
Iglesia George McDonald

( 28 de agosto de 1954 )28 de agosto de 1954 (67 años)
Ciudadanía Estados Unidos
alma mater
Conocido por Padre de la biología sintética
Esposos) Ting Wu
Premios
Carrera científica
Los campos Química
Instituciones
Tesis Elementos genéticos dentro de intrones de inmunoglobulina de ratón y mitocondrias de levadura  (1984)
Asesor de doctorado Walter Gilbert
Estudiantes de doctorado
Otros estudiantes notables
Sitio web arep .med .harvard .edu / gmc

George McDonald Church (nacido el 28 de agosto de 1954) es un genetista , ingeniero molecular y químico estadounidense . Es profesor de genética Robert Winthrop en la Escuela de Medicina de Harvard , profesor de Ciencias y Tecnología de la Salud en Harvard y el MIT , y miembro fundador del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica . En marzo de 2017, Church se desempeña como miembro del Boletín de la Junta de Patrocinadores del Boletín de Científicos Atómicos .

Educación y vida temprana

George McDonald Church nació el 28 de agosto de 1954 en MacDill Air Force Base cerca de Tampa , Florida , y creció en la cercana Clearwater; asistió a la escuela secundaria en el internado preparatorio Phillips Academy , en Andover, Massachusetts, de 1968 a 1972. Luego estudió en la Universidad de Duke , completando una licenciatura en zoología y química en dos años.

En el otoño de 1973, Church comenzó el trabajo de investigación en la Universidad de Duke con el profesor asistente de bioquímica Sung-Hou Kim , trabajo que continuó un año después con Church en un programa de posgrado en bioquímica en Duke con una beca de la NSF.

Como informó Peter Miller para la serie de National Geographic , "Los innovadores":

"Como estudiante de posgrado en Duke ... usó cristalografía de rayos X para estudiar la estructura tridimensional del ARN de" transferencia ", que decodifica el ADN y lleva instrucciones a otras partes de la célula. Fue una investigación innovadora, pero Church gastó mucho tiempo en el laboratorio —hasta cien horas a la semana— que descuidó sus otras clases [en el otoño de 1975] ".

Como resultado, Church no cumplió con las políticas académicas de posgrado de Duke y fue retirado del programa de grado en enero de 1976. Le dijeron que "[Esperamos] que cualquier problema ... que contribuyó a su falta de éxito ... en Duke no se mantendrá usted de una exitosa búsqueda de una carrera productiva ". El trabajo dio lugar a publicaciones que incluyen un informe de Proceedings con Church como autor principal sobre un modelo temprano de interacciones moleculares entre el surco menor del ADN de doble hebra y las cintas β de proteínas.

Church regresó al trabajo de posgrado en la Universidad de Harvard en 1977 con Walter Gilbert , y completó un doctorado en bioquímica y biología molecular trabajando en elementos genéticos móviles dentro de intrones de genes de inmunoglobulina de ratón y mitocondrias de levadura (1984).

Carrera profesional

Después de completar su trabajo de doctorado, Church pasó seis meses de 1984 en Biogen , el laboratorio industrial donde el profesor Gilbert había reubicado una parte considerable de su antiguo grupo de Harvard; esto fue seguido poco después por una beca postdoctoral de la Fundación de Investigación en Ciencias de la Vida en la Universidad de California en San Francisco con Gail R. Martin , miembro de la Academia Nacional de Ciencias y descubridora conjunta de una técnica para extraer células madre embrionarias de ratón.

Church se unió a la facultad de la Facultad de Medicina de Harvard como profesor asistente en 1986. Church es ahora profesor de genética Robert Winthrop en la Facultad de Medicina de Harvard y miembro de la facultad de tecnología y ciencias de la salud de Harvard-MIT. También fue miembro fundador del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica en la Universidad de Harvard.

Church también se ha desempeñado como director del Centro de Tecnología de Bioenergía en Harvard, financiado por un premio de varios años del Departamento de Energía de EE. UU . y del Centro de Excelencia en Ciencias Genómicas (CEGS) de Harvard, financiado por un premio tipo P50 del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), una parte de los Institutos Nacionales de Salud .

Fue cofundador de Veritas Genetics y su subsidiaria europea y latinoamericana, Veritas Intercontinental, con la idea de llevar los beneficios de los datos genómicos a millones de personas en todo el mundo.

Church fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 2012 por sus contribuciones a las tecnologías de secuenciación del genoma humano y la síntesis y el ensamblaje de ADN.

En 2021, Church se unió como cofundador de HLTH.network (anteriormente Shivom), una startup de blockchain de atención médica que creó el primer mercado global de análisis e intercambio de datos ómicos del mundo. La red HLTH.tiene como objetivo ser el "primer protocolo de capa base del mundo para datos de salud global".

Investigar

Church es conocido por sus contribuciones profesionales en la secuenciación de genomas e interpretación de dichos datos, en biología sintética e ingeniería del genoma , y en un área emergente de la neurociencia que propone mapear la actividad cerebral y establecer un " conectoma funcional ". Entre estos, Church es conocido por ser pionero en los campos especializados de la genómica personal y la biología sintética . Ha cofundado empresas comerciales que abarcan estas áreas y otras, desde la química de productos ecológicos y naturales hasta las pruebas de agentes infecciosos y la producción de combustible, incluidas Knome , LS9 y Joule Unlimited ( empresas de genómica humana, química ecológica y combustibles solares , respectivamente ).

Tecnologías de secuenciación e interpretación del genoma

Con Walter Gilbert , Church publicó el primer método de secuenciación genómica directa en 1984. En esa publicación se describió la aplicación cíclica de fluidos a una fase sólida alternando con imágenes, además de evitar la clonación bacteriana, estrategias que todavía se utilizan en la próxima generación dominante actual. Tecnologías de secuenciación . Estas tecnologías comenzaron a afectar la secuenciación a escala del genoma en 2005. Church también ayudó a iniciar el Proyecto Genoma Humano en 1984. Inventó los conceptos ampliamente aplicados de multiplexación molecular y etiquetas de códigos de barras. La transferencia de tecnología de su laboratorio de Harvard de secuenciación automatizada y software a Genome Therapeutics Corp. resultó en la primera secuencia del genoma bacteriano y el primer genoma comercial (el patógeno humano Helicobacter pylori ) en 1994. Church también fue co-inventor de la secuenciación de nanoporos en 1995, que ahora están disponibles comercialmente (por ejemplo, Oxford Nanopore Technologies ), pero no en la forma incorporada en la contribución de Church a las patentes originales.

Para ayudar en la interpretación y el intercambio de genomas, Church, en 2005, inició el Proyecto Genoma Personal (PGP), que proporciona los únicos conjuntos de datos de rasgos y genomas humanos de acceso abierto del mundo. Ocho tríos (madre, padre e hijo) del Proyecto Genoma Personal están en proceso de ser elegidos para actuar como estándares primarios del genoma (Materiales de referencia) para el programa NIST + FDA genomeinabottle.org.

Para avanzar aún más en la genómica personal y el intercambio de datos genómicos, en 2018 Church cofundó Nebula Genomics , una empresa que utiliza blockchain y la informática que preserva la privacidad para poner los datos genómicos a disposición de los investigadores médicos, manteniendo la privacidad. En febrero de 2020, Nebula Genomics comenzó a ofrecer secuenciación del genoma personal por $ 299.

Biología sintética e ingeniería del genoma

Ha desarrollado conjuntamente tecnologías de "ingeniería del genoma" desde 1997 mediante recombinación homóloga general (recA y lambda-red) o mediante nucleasas específicas de secuencia. Desde 2004, su equipo ha desarrollado el uso de sintetizadores de matriz de ADN (también conocido como chip de ADN) para bibliotecas combinatorias y ensamblaje de grandes segmentos del genoma. Co-desarrolló Multiplex Automated Genome Engineering (MAGE) y optimizó CRISPR / Cas9 descubierto por Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier para diseñar una variedad de genomas que van desde la levadura hasta el humano. El uso de CRISPR en su laboratorio en células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPS) es el último competidor para la terapia génica precisa.

Su equipo es el primero en abordar un cambio a escala genómica en el código genético. Esto se hizo en un genoma de 4,7 millones de pares de bases de un microbio de utilidad industrial ( E. coli ) con el objetivo de crear una cepa más segura y productiva; esta cepa utiliza aminoácidos no proteinogénicos en proteínas y está aislada metabólica y genéticamente de otras especies.

Ha co-inventado varios usos para el ADN, incluidos los detectores de materia oscura : partículas masivas de interacción débil (WIMP), "nano-robots" contra el cáncer y estrategias para el almacenamiento de datos digitales que son más de un millón de veces más densas que las unidades de disco convencionales. . Junto con la polimerasa, el ADN se puede utilizar para detectar y almacenar variaciones en fotones, nucleótidos o iones.

La iniciativa BRAIN

Formó parte de un equipo de seis que, en un comentario científico de 2012, propuso un Mapa de Actividad Cerebral, más tarde llamado Iniciativa BRAIN (Investigación del Cerebro a través de Neurotecnologías Innovadoras Avanzadas). Esbozaron técnicas experimentales específicas que podrían usarse para lograr lo que denominaron un " conectoma funcional ", así como nuevas tecnologías que deberán desarrollarse en el transcurso del proyecto, incluidos métodos inalámbricos y mínimamente invasivos para detectar y manipular la actividad neuronal. , ya sea utilizando microelectrónica o biología sintética . En uno de estos métodos propuestos, el ADN producido enzimáticamente serviría como un "registro de cinta de teletipo" de la actividad neuronal.

Clonación de mamut lanudo

En marzo de 2015, Church y su equipo de investigación genética en Harvard copiaron con éxito algunos genes de mamut lanudo en el genoma de un elefante asiático. Usando la técnica de edición de ADN CRISPR , su grupo empalmó segmentos genéticos de especímenes de mamut congelados, incluidos genes de las orejas, grasa subcutánea y atributos del cabello, en el ADN de las células de la piel de un elefante moderno. Esta fue la primera vez que los genes del mamut lanudo habían estado funcionalmente activos desde que la especie se extinguió. Sin embargo, su trabajo no ha sido objeto de revisión por pares. Church declaró que "simplemente hacer un cambio en el ADN no es tan significativo. Queremos leer los fenotipos". Para hacer eso, el equipo planea realizar más pruebas para que las células híbridas se conviertan en tejidos especializados y, a partir de ahí, intentar convertir las células híbridas de piel de elefante / mamut en embriones híbridos que se puedan cultivar en úteros artificiales .

Transferencia de tecnología e impacto traslacional

Church ha cofundado 22 empresas, incluidas Veritas Genetics (genómica humana, 2014, con Mirza Cifric, Preston Estep , Yining Zhao, Joe Thakuria), Warp Drive Bio (productos naturales, 2011, con Greg Verdine y James Wells), Alacris ( Terapéutica de sistemas de cáncer, 2010, con Hans Lehrach, Bernhard Herrmann y Shahid Imran), Knome (genómica humana, 2007, con Jorge Conde y Sundar Subramaniam), Pathogenica (diagnóstico de microbios y virus NGS, 2009, con Yemi Adesokan), AbVitro ( inmunomas, 2010, con Francois Vigneault), Gen9 Bio (biología sintética, 2009, con Joseph Jacobson y Drew Endy ), EnEvolv (Genome Engineering), Joule Unlimited (SolarFuels, 2007, con Noubar Afeyan y David Berry ) y LS9 (verde química, 2005, con Chris Somerville, Jay Keasling , Vinod Khosla , Noubar Afeyan y David Berry )

Ha participado en el desarrollo de tecnología, otorgando licencias de patentes y asesorando a la mayoría de las empresas de secuenciación de próxima generación, incluidas Complete Genomics , Life Technologies , Illumina , Danaher Corporation , Roche Diagnostics , Pacific Biosciences , Genia y Nabsys.

Formó parte del Comité Asesor Científico de Cambrian Genomics.

Es uno de los cofundadores de Genome Project-Write .

Apoyo del consentimiento abierto

Church encabezó el concepto y la implementación de hardware de secuenciación de acceso abierto y datos médicos humanos que se pueden compartir. Ha notado el potencial para la reidentificación de los participantes de la investigación humana y la tendencia a que los formularios de consentimiento sean opacos, proponiendo un mecanismo alternativo de "consentimiento abierto". Ha participado en la Comisión Presidencial para el Estudio de Temas Bioéticos, advirtiendo sobre el riesgo del ADN sintético y proponiendo la reducción del riesgo a través de licencias y vigilancia. Su laboratorio tiene un enfoque importante en ingeniería de bioseguridad.

Church en TED 2010 , fotografía de Steve Jurvetson.

Apoyo a la educación abierta

Ha sido uno de los primeros defensores de la educación abierta en línea desde 2002. Es asesor del Personal Genetics Education Project y ha pasado un día enseñando en The Jemicy School. Ha defendido la ciencia ciudadana, especialmente en los campos de la biología sintética y la genómica personal. Desde 2008, su equipo ha organizado una conferencia anual sobre genomas, entornos y rasgos (GET) con videos gratuitos en línea.

Colaborativo de implementación rápida de vacunas

Church es miembro de Rapid Deployment Vaccine Collaborative (RaDVaC), un grupo formado temprano en la pandemia SARS-CoV-2 para crear una vacuna de código abierto, gratuita y fácil de producir para la autoadministración.

Controversias

Church fue financiada en parte de 2005 a 2007 por la fundación sin fines de lucro Jeffrey Epstein VI Foundation , una fundación privada establecida por el delincuente sexual convicto Jeffrey Epstein . La afiliación fue catalogada como de ciencia y educación de vanguardia. En su disculpa de 2019 por la "poca conciencia" del estado de delincuente sexual de Epstein, Church dijo que tenía una "visión de túnel nerd" y que los artículos sobre los crímenes de Epstein no estaban claros, lo que atribuía la responsabilidad de investigar a los donantes a la oficina de desarrollo.

Church enfrentó críticas por su respuesta a una pregunta de Der Spiegel donde especuló que sería técnicamente posible hacer un neandertal reconstruyendo su ADN y modificando las células humanas vivas en consecuencia. Church señaló que no estaba trabajando en tal proyecto.

Ciencia popular

En su ciencia y esfuerzos populares, Church también ha promovido la secuenciación del genoma de acceso abierto y los datos médicos humanos que se pueden compartir, así como la educación abierta en línea y la ciencia ciudadana .

Church fue autor del "libro de ciencia superior" de NewScientist de 2012 , Regenesis: cómo la biología sintética reinventará la naturaleza y nosotros mismos con Ed Regis . Ha participado en entrevistas de prensa y vídeos incluidos en TED, TEDx, y lugares de TEDMED, en PBS 's Charlie Rose , Faces of America , y NOVA , así como en PopSci, EG, y The Colbert Report . Es colaborador habitual de publicaciones y videos de Edge.org y es miembro de Xconomists, un equipo ad hoc de asesores editoriales de la empresa de medios y noticias de tecnología, Xconomy .

Premios y honores

Church ha recibido elogios, incluida la elección de la Academia Nacional de Ciencias (en 2011) y la Academia Nacional de Ingeniería (en 2012). Recibió el Premio de Investigación en Biotecnología Promega de la Sociedad Estadounidense de Microbiología y el Premio Bower heptanual y el Premio al Logro en Ciencias del Instituto Franklin . Fue autor del "libro de ciencia superior" de NewScientist , Regenesis (sobre biología sintética) con Ed Regis . Church es un colaborador habitual de Edge.org y ha aparecido ampliamente en los medios de comunicación, incluidos los lugares de TED , NOVA, Faces of America , Charlie Rose en PBS , The Colbert Report y Xconomy .

Otros honores incluyen el premio Triennial International Steven Hoogendijk Award en 2010 y el Scientific American Top 50 dos veces (por "Diseño de vida artificial" en 2005 y "El genoma de $ 1000" en 2006). Newsweek eligió a Church para su reconocimiento 2008 "Power of Ideas" en la categoría de Medicina (para el Proyecto Genoma Personal). En septiembre de 2010, el Dr. Church fue honrado por su trabajo en genética con el premio Mass High Tech All-Star.

Es miembro del Comité Asesor de Investigación de la Fundación de Investigación SENS .

Vida personal

Church está casada con Ting Wu, miembro de la facultad de genética de la Facultad de Medicina de Harvard .

Church ha sido franco en su apoyo a seguir un estilo de vida vegano , por razones relacionadas con la salud y con cuestiones ambientales y morales. Cuando se le preguntó sobre su elección dietética, Church respondió: "He sido vegano de vez en cuando desde 1974, cuando me inspiré en participar en un estudio nutricional del MIT, y estrictamente desde 2004". Continúa elaborando 4 razones:

"médicos ( colesterol en el pescado y los productos lácteos), conservación de energía (hasta 20 veces el impacto), crueldad ( los animales " orgánicos "se ven privados de los medicamentos que usan los humanos) y riesgos de propagación de patógenos (no solo la gripe) ... [observando que] el veganismo es un tema en el que el amor personal y global por la vida, la salud y la riqueza se alinean. Es una lástima perder partes de nuestra humanidad y nuestro planeta solo por la falta de recetas ".

George se identifica como un sentientista. El sentientismo es una cosmovisión naturalista que otorga consideración moral a todos los seres sintientes.

En el contexto del Proyecto Genoma Personal, los periodistas de Forbes y Wired han notado la franqueza de Church sobre sus problemas de salud, incluida la dislexia , la narcolepsia y el colesterol alto (una de las motivaciones de su dieta vegana).

Church colaboró ​​con el empresario transhumanista James Clement en el Supercentenarian Research Study, que tiene como objetivo secuenciar los genomas de supercentenarios con la esperanza de descubrir posibles factores genéticos detrás de su longevidad .

Otras lecturas

  • Centro de Historia Oral. "Iglesia de George M." . Instituto de Historia de la Ciencia .
  • Brock, David C. (3 de marzo de 2008). George M. Church, Transcripción de entrevistas realizadas por David C. Brock en Nueva Orleans, Luisiana, el 3 de marzo de 2008 (PDF) . Filadelfia, PA: Chemical Heritage Foundation .
  • Alex Salton, 2009, "Geneticist George Church '72 Sought Independence at PA", The Phillipian, 17 de abril de 2009, ver [15] . Consultado el 2 de marzo de 2015.
  • David Ewing Duncan, 2010, "On a Mission to Sequence the Genomes of 100,000 People: The genetista George Church asesora o otorga licencias de tecnología a la mayoría de las empresas involucradas en la secuenciación, The New York Times, 7 de junio de 2010, ver [16] . Consultado el 26 de febrero". 2015.
  • Jeffrey M. Perkel, 2011, "Trazando el rumbo: tres gen jockeys comparten sus pensamientos sobre las herramientas pasadas y futuras del oficio", en The Scientist (en línea), 1 de octubre de 2011. ver [17] . Consultado el 26 de febrero de 2015.
  • Heidi Legg, 2014, "El profesor de Harvard George Church y el futuro de la genómica", en BetaBoston, un sitio de Boston Globe (en línea), 25 de diciembre de 2014, ver [18] . Consultado el 2 de marzo de 2015.
  • Peter Miller, 2015, "Noticias, El proyecto de innovadores: George Church, El futuro sin límites", National Geographic (en línea), ver [19] . Consultado el 26 de febrero de 2015.
  • Matthew Allen, 2015, "Naturalezas artificiales (entrevista con George Church)", Harvard Design Magazine (en línea), ver [20] . Consultado el 10 de febrero de 2016.

Referencias

enlaces externos