Λογότυπο Zephyrnet

Η χημική μηχανική συναντά την ανοσοθεραπεία κατά του καρκίνου

Ημερομηνία:

Ο Sachin Bhagchandani, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Τμήμα Χημικής Μηχανικής που εργάζεται στο Koch Institute for Integrative Cancer Research, έχει κερδίσει το βραβείο National Cancer Institute Predoctoral to Postdoctoral Fellow Transition (F99/K00). Ο Bhagchandani είναι ο πρώτος μαθητής στο MIT που έλαβε το βραβείο.

Η υποτροφία δίνεται σε εξαιρετικούς μεταπτυχιακούς φοιτητές με υψηλό δυναμικό και ενδιαφέρον να γίνουν ανεξάρτητοι ερευνητές καρκίνου. Ο Bhagchandani είναι ένας από τους 24 υποψηφίους που επιλέχθηκαν για την υποτροφία φέτος. Οι υποψηφιότητες περιορίζονταν σε έναν φοιτητή ανά ίδρυμα. Το βραβείο παρέχει έξι χρόνια χρηματοδότησης, η οποία θα υποστηρίξει τον Bhagchandani καθώς ολοκληρώνει το διδακτορικό του στη χημική μηχανική και θα τον βοηθήσει να μεταβεί σε μια υπόδραση, με επίκεντρο τον καρκίνο, μεταδιδακτορική ερευνητική θέση. ανοσολογία.

Κάνοντας αλλαγή

Η έρευνα του Bhagchandani έχει εξελιχθεί από τις προπτυχιακές του ημέρες σπουδάζοντας χημική μηχανική στο Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας, Roorkee. Περιγράφει την εμπειρία ως αυστηρή, αλλά περιοριστική. Ενώ ήταν στο MIT, βρήκε περισσότερες ευκαιρίες για εξερεύνηση, οδηγώντας σε εξαιρετικά διεπιστημονικά έργα που του επιτρέπουν να θέσει την εκπαίδευση του στη χημική μηχανική στην υπηρεσία της ανθρώπινης υγείας.

Πριν φτάσει ο Bhagchandani στο διδακτορικό του πρόγραμμα, πολλά κομμάτια έπρεπε να μπουν στη θέση τους. Ολοκληρώνοντας τη μεταπτυχιακή του διατριβή, ο Bhagchandani ανακάλυψε το ενδιαφέρον του για τον βιοϊατρικό χώρο ενώ εργαζόταν σε ένα έργο που συμβουλεύτηκε ο καθηγητής του Ινστιτούτου MIT Robert Langer και ο καθηγητής της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ, Jeffrey Karp, για την ανάπτυξη διαφορετικών βιοϋλικών για τη διαρκή χορήγηση φαρμάκων για τη θεραπεία της αρθρίτιδας. Ως υποψήφιος διδάκτορας, εντάχθηκε στο εργαστήριο χημείας καθηγητής Jeremiah Johnson για να μάθει μακρομοριακή σύνθεση με έμφαση στα νανοϋλικά που έχουν σχεδιαστεί για τη χορήγηση φαρμάκων. Το τελευταίο κομμάτι θα έμπαινε στη θέση του με τις πρώτες επιθέσεις του Bhagchandani στην ανοσολογία-με τον Darrell Irvine, τον καθηγητή βιολογικής μηχανικής και επιστήμης και μηχανικής του Underwood-Prescott στο MIT και τον Stefani Spranger, τον Howard S. (1953) και τη Linda B. Stern Career Καθηγητής Ανάπτυξης και επίκουρος καθηγητής βιολογίας στο MIT.

«Όταν εκτέθηκα στην ανοσολογία, έμαθα πόσο σχετικό είναι το ανοσοποιητικό σύστημα με την καθημερινή μας ζωή. Διαπίστωσα ότι οι βιοϊατρικές προκλήσεις στις οποίες δούλευα θα μπορούσαν να ενταχθούν στην ανοσολογία », εξηγεί ο Bhagchandani. «Η παράδοση φαρμάκων ήταν ο δρόμος μου, αλλά η ανοσολογία είναι η πορεία μου προς τα εμπρός, όπου νομίζω ότι θα είμαι σε θέση να συμβάλω στη βελτίωση της ανθρώπινης υγείας».

Ως αποτέλεσμα, τα ενδιαφέροντά του έχουν στραφεί προς την ανοσοθεραπεία του καρκίνου - με στόχο να καταστήσει αυτές τις θεραπείες πιο βιώσιμες για περισσότερους ασθενείς καθιστώντας τις λιγότερο τοξικές. Υποστηριζόμενο, εν μέρει, από το πρόγραμμα Koch Institute Frontier Research, το οποίο παρέχει χρηματοδότηση για έρευνα υψηλού κινδύνου, υψηλής ανταμοιβής/καινοτόμου πρώιμου σταδίου, ο Bhagchandani επικεντρώνεται στις ιμιδαζοκινολίνες, μια πολλά υποσχόμενη κατηγορία φαρμάκων που ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα για την καταπολέμηση καρκίνο, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσει σημαντικές παρενέργειες όταν χορηγείται ενδοφλεβίως. Στην κλινική, η τοπική χορήγηση έχει αποδειχθεί ότι ελαχιστοποιεί αυτές τις παρενέργειες σε ορισμένους εντοπισμένους καρκίνους, αλλά παραμένουν πρόσθετες προκλήσεις για μεταστατικούς καρκίνους που έχουν εξαπλωθεί σε όλο το σώμα.

Προκειμένου να χορηγηθούν συστηματικά ιμιδαζοκινολίνες με ελάχιστη τοξικότητα για τη θεραπεία τόσο των πρωτογενών όσο και των μεταστατικών όγκων, ο Bhagchandani προσαρμόζει ένα μόριο σε σχήμα πινέλου που αναπτύχθηκε στο εργαστήριο Johnson για να αδρανοποιήσει τις ιμιδαζοκινολίνες και να τις μεταφέρει με ασφάλεια σε όγκους. Ο Bhagchandani ρυθμίζει με ακρίβεια τη σύνδεση μορίων που απελευθερώνουν όσο το δυνατόν λιγότερο φάρμακο ενώ κυκλοφορούν στο αίμα και στη συνέχεια απελευθερώνουν αργά το φάρμακο μία φορά μέσα στον όγκο. Βελτιστοποιεί επίσης το μέγεθος και την αρχιτεκτονική του μορίου της φούρνου, έτσι ώστε να συσσωρεύεται στα επιθυμητά ανοσοκύτταρα που υπάρχουν στον ιστό του όγκου.

«Πολλοί μαθητές εργάζονται σε διεπιστημονικά έργα ως μέρος μιας μεγαλύτερης ομάδας, αλλά ο Sachin είναι ένα προσωπικό άτομο, ικανό να συνθέσει νέα πολυμερή χρησιμοποιώντας αιχμή της χημείας, να χαρακτηρίσει αυτά τα υλικά και στη συνέχεια να τα δοκιμάσει σε ζωικά μοντέλα καρκίνου και να αξιολογήσει τις επιδράσεις τους στο ανοσοποιητικό σύστημα », δήλωσε ο Irvine. «Οι γνώσεις του καλύπτουν τη χημεία πολυμερών έως τη μοντελοποίηση του καρκίνου στην ανοσολογία».

Παραδειγματικές φυγούρες

Πριν εγγραφεί στο MIT, ο Bhagchandani είχε ήδη μια προσωπική σχέση με τον καρκίνο, τόσο μέσω του παππού του, ο οποίος πέθανε από τον καρκίνο του προστάτη, όσο και μέσω της εργασίας σε παιδικό νοσοκομείο στη γενέτειρά του στη Βομβάη, περνώντας χρόνο με παιδιά με καρκίνο. Μόλις βρισκόταν στην πανεπιστημιούπολη, ανακάλυψε ότι η εργασία στον βιοϊατρικό χώρο θα του επέτρεπε να θέσει τις ικανότητές του ως χημικός μηχανικός στην υπηρεσία της αντιμετώπισης ικανοποιημένων ιατρικών αναγκών. Επιπλέον, διαπίστωσε ότι ο διεπιστημονικός χαρακτήρας του έργου προσέφερε μια ποικιλία προοπτικών πάνω στις οποίες θα χτίσει την καριέρα του.

Το διδακτορικό του έργο συνδέεται με τη χημεία πολυμερών, τη χορήγηση φαρμάκων και την ανοσολογία και απαιτεί τη συνεργασία αρκετών εργαστηρίων, όλων των μελών του Ινστιτούτου Koch για την Ολοκληρωμένη Έρευνα για τον Καρκίνο στο MIT. Εκτός από το εργαστήριο Johnson, ο Bhagchandani συνεργάζεται με το εργαστήριο Irvine για την τεχνογνωσία του στην ανοσομηχανική και το εργαστήριο Langer για την εμπειρία του στην παροχή φαρμάκων και συνεργάζεται με το εργαστήριο Spranger για την εμπειρία του στην ανοσολογία του καρκίνου.

"Για μένα, η εργασία στο Ινστιτούτο Koch ήταν μια από τις πιο διαμορφωτικές εμπειρίες της ζωής μου, επειδή πέρασα από την παραδοσιακή εκπαίδευση χημικής μηχανικής στην έκθεση σε ειδικούς σε όλους αυτούς τους διαφορετικούς τομείς με πολλές διαφορετικές προοπτικές", δήλωσε ο Bhagchandani. Όταν εργαζόταν μόνο από την άποψη της χημικής μηχανικής, ο Bhagchandani είπε ότι δεν μπορούσε πάντα να βρει λύσεις στα προβλήματα που προέκυψαν.

«Έφτιαχνα τα υλικά και τα δοκίμαζα σε μοντέλα ποντικιών, ωστόσο δεν μπορούσα να καταλάβω γιατί τα πειράματά μου δεν λειτουργούσαν», λέει. «Έχοντας όμως επιστήμονες και μηχανικούς που κατανοούν την ανοσολογία, την ανοσολογία και την παράδοση φαρμάκων μαζί στο ίδιο δωμάτιο, εξετάζοντας το πρόβλημα από διαφορετικές οπτικές γωνίες, τότε είναι που παίρνετε εκείνη τη στιγμή« α-χα », όταν ένα έργο λειτουργεί πραγματικά».

"Είναι υπέροχο να έχω στην ομάδα μου λαμπρούς, διεπιστημονικούς επιστήμονες όπως ο Sachin", δήλωσε ο Johnson. «Wasταν ο πρώτος φοιτητής από το τμήμα Χημικής Μηχανικής που εντάχθηκε στην ομάδα μου στο Τμήμα Χημείας για τις διδακτορικές τους σπουδές και η ικανότητά του να φέρνει νέες προοπτικές στη δουλειά μας ήταν πολύ επιδραστική. Τώρα, με επικεφαλής τον Sachin, και μέσω των συνεργασιών μας με τον Darrell Irvine, τον Bob Langer, τον Stefani Spranger και πολλούς άλλους στο Ινστιτούτο Koch, είμαστε σε θέση να μεταφράσουμε τη χημεία μας με τρόπους που δεν μπορούσαμε να φανταστούμε πριν ».

Στη μεταδιδακτορική του εκπαίδευση, ο Bhagchandani σχεδιάζει να εμβαθύνει στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος, ιδιαίτερα πώς τα διαφορετικά δοσολογικά σχήματα αλλάζουν την ανταπόκριση του σώματος στις ανοσοθεραπείες. Τελικά, ελπίζει να συνεχίσει τη δουλειά του ως μέλος ΔΕΠ με επικεφαλής το δικό του εργαστήριο ανοσολογίας - που εστιάζει στην κατανόηση και την αξιοποίηση πρώιμων ανοσολογικών αποκρίσεων στις θεραπείες για τον καρκίνο.

«Θα ήθελα πολύ να φτάσω σε ένα σημείο όπου μπορώ να αναδημιουργήσω ένα εργαστηριακό περιβάλλον για χημικούς, μηχανικούς και ανοσολόγους να συναντηθούν και να αλληλεπιδράσουν και να εργαστούν σε διεπιστημονικά προβλήματα. Ειδικά για τον καρκίνο, πρέπει να επιτεθείς στο πρόβλημα σε όλα τα διαφορετικά μέτωπα ».

Εκτός από την προώθηση του έργου του στον βιοϊατρικό χώρο, ο Bhagchandani ελπίζει να χρησιμεύσει ως μέντορας για μελλοντικούς μαθητές που θα βρουν τις δικές τους διαδρομές.

«Αισθάνομαι ότι πολλοί άνθρωποι στο MIT, συμπεριλαμβανομένου και του εαυτού μου, αντιμετωπίζουν προκλήσεις στο διδακτορικό τους, όπου αρχίζουν να χάνουν την πεποίθησή τους:« Είμαι ο κατάλληλος άνθρωπος, είμαι αρκετά καλός για αυτό; » Έχοντας ξεπεράσει πολλές δύσκολες εποχές όταν το έργο δεν λειτουργούσε όπως ελπίζαμε, νομίζω ότι είναι σημαντικό να μοιραστούμε αυτές τις εμπειρίες με νέους εκπαιδευόμενους για να τους δώσουμε τη δυνατότητα να ακολουθήσουν σταδιοδρομία στην έρευνα. Το να κερδίσω αυτό το βραβείο με βοηθά να ανατρέξω σε αυτές τις προκλήσεις και να επιμείνω, και να ξέρω, ναι, είμαι ακόμα στο σωστό δρόμο. Επειδή αισθάνθηκα πραγματικά ότι αυτό είναι που θέλω να κάνω στη ζωή μου και πάντα ένιωθα πραγματικά παθιασμένος όταν μπήκα στη δουλειά, ότι εκεί ανήκω ».

Πλάτωνας. Επανεκτίμησε το Web3. Ενισχυμένη ευφυΐα δεδομένων.
Κάντε κλικ εδώ για πρόσβαση.

Πηγή: https://news.mit.edu/2021/chemical-engineering-meets-cancer-immunotherapy-sachin-bhagchandani-0916

spot_img

Τελευταία Νοημοσύνη

spot_img