Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Джеймс Дж. Коллинз (родился 26 июня 1965 г.) - американский биоинженер , профессор медицинской инженерии и науки в Термире и профессор биологической инженерии Массачусетского технологического института . Он является одним из основателей развивающейся области синтетической биологии и совершил многочисленные прорывы в области синтетической биологии в биотехнологии и биомедицине, включая бумажную диагностику вируса Зика и Эбола и программируемые клетки, которые служат живыми диагностическими средствами и живыми терапевтическими средствами для обнаружения и - лечить инфекции, редкие генетические нарушения обмена веществ и воспалительные заболевания кишечника. Коллинз также является пионером в области системной биологии , сделав фундаментальные открытия относительно действия антибиотиков.и появление устойчивости к антибиотикам . [2]

Биография [ править ]

Коллинз получил степень бакалавра физики (с отличием) в Колледже Святого Креста в 1987 году и докторскую степень в области медицинской инженерии в Оксфордском университете в 1990 году. С 1987 по 1990 год он был стипендиатом Родса . В настоящее время Коллинз является профессором медицинской инженерии и науки в Термире и профессором биологической инженерии в Массачусетском технологическом институте . Коллинз также является одним из основных преподавателей-основателей Института биологической инженерии Висса при Гарвардском университете и членом Института Броуда в Массачусетском технологическом институте и Гарварде. Коллинз также является руководителем факультета наук о жизни в клинике Джамиля Массачусетского технологического института.с 2018 года. [3] [4]

С 1990 по 2014 год , он был на факультете в Бостонском университете , где он был Уильям Ф. Уоррен Выдающийся профессор , профессор университета , профессор биомедицинской инженерии и Со-директор Центра биодинамика и директор Центра Synthetic Биология.

Научные достижения Коллинза были отмечены многочисленными наградами, включая премию директора NIH Pioneer Award , премию старшего научного сотрудника Ellison Medical Foundation в области старения , первую премию Энтони Дж. Дрекселя за выдающиеся достижения , премию Лагранжа от итальянского фонда CRT, премию Sanofi - Премия Института Пастера, Премия BMES Роберта А. Притцкера, Премия HFSP Nakasone, Премия Promega за биотехнологические исследования и участие в первом конкурсе TR100 от Technology Review - 100 молодых новаторов, которые будут определять будущее технологий [5] - и The Scientific American50 - ТОП-50 выдающихся лидеров науки и техники. [6] Коллинз также является членом Американского физического общества , Института физики и Американского института медицинской и биологической инженерии. В 2003 году он получил Макартуров « Genius Award », [1] став первым биоинженер , чтобы получить эту награду. В цитировании Коллинза отмечалось: «На протяжении всего своего исследования Коллинз демонстрирует склонность к выявлению абстрактных принципов, лежащих в основе сложных биологических явлений, и к использованию этих концепций для решения конкретных практических проблем». Он также был удостоен звания Медицинского Матча всех звезд по версии Boston Red Sox и проиграл первую подачу.на игре Red Sox в Fenway Park. В 2016 году Группа Пола Г. Аллена Фронтиерс назвала Коллинза выдающимся следователем Аллена. Коллинз является избранным членом всех трех национальных академий США - Национальной академии наук , Национальной инженерной академии и Национальной медицинской академии . Он также является избранным членом Американской академии искусств и наук , а также членом Национальной академии изобретателей .

Коллинз - одаренный и целеустремленный учитель. Он получил множество наград за преподавание в Бостонском университете, в том числе награду «Учитель года в области биомедицинской инженерии», награду «Профессор года инженерного колледжа», а также кубок Меткалфа и приз за выдающиеся достижения в области преподавания, что является высшей наградой за преподавание, присуждаемой Бостоном. Университет. [7]

Коллинз был связан с рядом начинающих компаний, а его изобретения и технологии были лицензированы несколькими компаниями, производящими биотехнологии и медицинские устройства. Коллинз является научным соучредителем и в настоящее время возглавляет Научно-консультативный совет (SAB) компаний Sample6 Technologies, Synlogic и EnBiotix. Он входит в совет директоров компаний Fulcrum Therapeutics и SAB Agilis Biotherapeutics, Evelo Biosciences, enEvolv, Indigo Agriculture, Joule Unlimited , PureTech Health.и Excel Medical Ventures. Кроме того, он работал в SAB Mannkind Corporation, Seres Health, Codon Devices, Selventa, Gene Network Sciences, Epitome Biosystems, Afferent Corp, Cellicon Biotechnologies, Synereca Pharmaceuticals, LifeWave Ltd и Bios Group Inc. Коллинз также выполнял функции научный советник Unilever, Lifebuoy, Agilent, Momenta Pharmaceuticals, New England Patriots и Brooks Sports.

Коллинз бегал по легкой атлетике и бегу по пересеченной местности в Холи-Кросс (он пробегал 4:17 миль) и заработал синий, играя за университетскую баскетбольную команду Оксфордского университета.

Работа [ править ]

Коллинз был пионером в разработке и использовании нелинейных динамических подходов для изучения, имитации и улучшения биологических функций и помог преобразовать биологию в инженерное дело. Его текущие исследовательские интересы включают: синтетическую биологию - моделирование, проектирование и построение синтетических генных сетей и системную биологию - обратный инжиниринг естественных регуляторных сетей генов.

Коллинз изобрел ряд новых устройств и методов, включая вибрационные стельки для повышения баланса, [8] прокариотическая riboregulator , [9] бистабильных генетических переключатели [10] для биотехнологии и биоэнергетических приложений, динамических методов управления для устранения сердечной аритмии, и методы системной биологии для определения лекарств-мишеней [11] [12] и медиаторов болезней. [13]

Коллинз предположил, что входной шум может быть использован для улучшения сенсорных функций и моторного контроля у людей. Он и его сотрудники показали, что ощущение прикосновения и контроль равновесия у молодых и пожилых людей, пациентов с инсультом и пациентов с диабетической невропатией можно улучшить с помощью подсенсорного механического шума, например, с помощью вибрирующих стелек. Эта работа привела к созданию нового класса медицинских устройств для лечения осложнений, возникающих в результате диабетической невропатии, восстановления функции мозга после инсульта и улучшения баланса пожилых людей.

Коллинз был пионером в использовании методов нелинейной динамики и молекулярной биологии для моделирования, проектирования и конструирования генных сетей, что привело к развитию области синтетической биологии. Коллинз и его сотрудники создали генетические переключатели, переключатели РНК, генетические счетчики, программируемые клетки, настраиваемые генетические переключатели млекопитающих и сконструированные бактериофаги, каждый из которых имеет широкое применение в биотехнологии и биомедицине.

Коллинз также является одним из ведущих исследователей в системной биологии, первым применившим экспериментально-вычислительные биофизические методы для обратного проектирования и анализа регуляторных сетей эндогенных генов. Коллинз с соавторами показали, что реконструированные генные сети можно использовать для идентификации лекарств-мишеней, биологических медиаторов и биомаркеров болезней.

Коллинз и его сотрудники обнаружили, используя подходы системной биологии, что все классы бактерицидных антибиотиков вызывают общий путь гибели клеток при окислительном повреждении. [14] Это открытие указывает на то, что нацеливание на бактериальные системы, которые устраняют окислительное повреждение, включая реакцию на повреждение ДНК SOS, является жизнеспособным средством повышения эффективности всех основных классов антибиотиков и ограничения появления устойчивости к антибиотикам. Коллинз и его сотрудники также обнаружили, что сублетальные уровни антибиотиков активируют мутагенез, стимулируя выработку активных форм кислорода, что приводит к множественной лекарственной устойчивости. [15] Это открытие имеет важные последствия для широкого и неправильного использования антибиотиков. Недавно Коллинз и его коллеги, используя свои системные подходы, открыли популяционный механизм резистентности, представляющий собой форму родственного отбора, при котором небольшое количество устойчивых бактериальных мутантов перед лицом антибиотического стресса может за определенную плату для себя обеспечить защиту. другим, более уязвимым клеткам, повышая выживаемость всего населения в стрессовой среде. [16]

В 2020 году Коллинз был частью команды, с товарищем MIT Джамиль клиники факультета ведут профессор Регина Barzilay -Вот объявила об открытии с помощью глубокого изучения в halicin , первого нового антибиотика соединения в течение 30 лет, который убивает более 35 мощных бактерий , в том числе antimicrobial- устойчивый туберкулез , супербактерия C. difficile и две из трех самых смертоносных бактерий Всемирной организации здравоохранения . [17] [18] [19] В 2020 году Коллинз, Барзилай и клиника Джамиля Массачусетского технологического института также получили финансирование в рамках проекта Audacious.расширить открытие галицина в использовании искусственного интеллекта для ответа на кризис устойчивости к антибиотикам путем разработки новых классов антибиотиков. [20] [21]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "MacArthur Fellows, октябрь 2003 г." . Фонд Джона Д. и Кэтрин Т. Макартуров. Архивировано из оригинала на 2007-10-16 . Проверено 15 апреля 2007 .
  2. ^ Рирдон, Майкл (зима 2007). "Профиль: Джеймс Дж. Коллинз-младший '87" . Журнал Святой Крест . 41 (1). п. 80 . Проверено 15 апреля 2007 .
  3. ^ «Регина Барзилай, Джеймс Коллинз и Фил Шарп присоединяются к руководству новыми усилиями по машинному обучению в здравоохранении» . MIT News | Массачусетский технологический институт . Проверено 13 ноября 2020 .
  4. ^ "Люди" . J-Clinic . Проверено 13 ноября 2020 .
  5. ^ "1999 Молодой новатор, Джеймс Коллинз" . Обзор технологий. Ноябрь-декабрь 1999 . Проверено 15 апреля 2007 .
  6. ^ "Scientific American 50: SA 50 Победители и участники" . Scientific American. 2005-11-21 . Проверено 15 апреля 2007 .
  7. Brick, Tricia (весна 2006 г.). «Гений в действии» . Бостония . С. 20–25. Архивировано из оригинала на 2012-10-19 . Проверено 12 июня 2009 .
  8. ^ Приплата, А; Niemi J; Гарри Дж; Lipsitz LA; Коллинз Дж. Дж. (4 октября 2003 г.). «Вибрационные стельки и контроль равновесия у пожилых людей». Ланцет . 362 (9390): 1123–1124. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (03) 14470-4 . PMID 14550702 . S2CID 33216209 .  
  9. ^ Айзекс, FJ; Дуайер, диджей; Дин, С; Первушин, ДД; Кантор, CR; Коллинз, Дж. Дж. (2004). «Разработанные риборегуляторы позволяют посттранскрипционный контроль экспрессии генов». Nat Biotechnol . 22 (7): 823-4 2004. DOI : 10.1038 / nbt986 . PMID 15208640 . S2CID 7289450 .  
  10. ^ Гарднер, TS; Cantor CR; Коллинз Дж. Дж. (20 января 2000 г.). «Конструирование генетического переключателя при кишечной палочке». Природа . 403 (6767): 339–342. Bibcode : 2000Natur.403..339G . DOI : 10.1038 / 35002131 . PMID 10659857 . S2CID 345059 .  
  11. ^ Гарднер, TS; ди Бернардо Д; Lorenz D; Коллинз Дж. Дж. (4 июля 2003 г.). «Вывод генетических сетей и определение соединения действия посредством профилирования экспрессии». Наука . 301 (5629): 102–105. DOI : 10.1126 / science.1081900 . PMID 12843395 . S2CID 8356492 .  
  12. ^ ди Бернардо, D; Томпсон MJ; Гарднер Т.С.; Chobot SE; Иствуд Э.Л .; Войтович А.П .; Elliot SJ; Schaus SE; Коллинз Дж. Дж. (Март 2005 г.). «Хемогеномное профилирование в масштабе всего генома с использованием реверсивных генных сетей». Природа Биотехнологии . 23 (3): 377–383. DOI : 10.1038 / nbt1075 . PMID 15765094 . S2CID 16270018 .  
  13. ^ Ergun, A; Лоуренс CA; Коханский М.А.; Бреннан Т.А.; Коллинз Дж. Дж. (2007). «Подход сетевой биологии к раку простаты» . Молекулярная системная биология . 3 (1): 82. DOI : 10.1038 / msb4100125 . PMC 1828752 . PMID 17299418 .  
  14. ^ Кохански, Массачусетс; Дуайер DJ; Hayete B; Лоуренс CA; Коллинз Дж. Дж. (2007). «Общий механизм гибели клеток, вызванный бактерицидными антибиотиками». Cell . 130 (5): 797–810. DOI : 10.1016 / j.cell.2007.06.049 . PMID 17803904 . S2CID 1103795 .  
  15. ^ Кохански, Массачусетс; ДеПристо MA; Коллинз Дж. Дж. (2010). «Сублетальное лечение антибиотиками приводит к множественной лекарственной устойчивости за счет радикально-индуцированного мутагенеза» . Молекулярная клетка . 37 (3): 311–320. DOI : 10.1016 / j.molcel.2010.01.003 . PMC 2840266 . PMID 20159551 .  
  16. ^ Ли, HH; Molla MN; Cantor CR; Коллинз Дж. Дж. (2010). «Бактериальная благотворительность приводит к сопротивлению населения» . Природа . 467 (7311): 82–85. Bibcode : 2010Natur.467 ... 82L . DOI : 10,1038 / природа09354 . PMC 2936489 . PMID 20811456 .  
  17. ^ Стоукс, Джонатан М .; Ян, Кевин; Суонсон, Кайл; Цзинь, Венгонг; Кубильос-Руис, Андрес; Donghia, Nina M .; MacNair, Craig R .; Френч, Шон; Carfrae, Lindsey A .; Блум-Акерманн, Зохар; Тран, Виктория М. (20 февраля 2020 г.). «Подход с глубоким обучением к открытию антибиотиков» . Cell . 180 (4): 688–702.e13. DOI : 10.1016 / j.cell.2020.01.021 . ISSN 1097-4172 . PMID 32084340 .  
  18. ^ «Искусственный интеллект дает новый антибиотик» . Кампания Массачусетского технологического института за лучший мир . Проверено 13 ноября 2020 .
  19. ^ Маршан, Jo (2020-02-20). «Сильные антибиотики открыты с помощью ИИ» . Природа . DOI : 10.1038 / d41586-020-00018-3 . PMID 33603175 . S2CID 214135545 .  
  20. ^ «Джим Коллинз получает финансирование, чтобы использовать ИИ для открытия лекарств» . MIT News | Массачусетский технологический институт . Проверено 13 ноября 2020 .
  21. ^ Платон, переиздан. "콜린스, 약물 발견 을 위해 AI 를 활용 하기 위한 자금 지원 |" (на корейском) . Проверено 13 ноября 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Лаборатория Коллинза в Массачусетском технологическом институте
  • Веб-страница факультета Джима Коллинза @ the Wyss Institute, Гарвардский университет