Sarah Nyquistは、高校時代に、ゲノミクスのパイオニアであるEric Landerが教えるオンラインMITコースを受講したときに、生物学を初めて紹介しました。 最初は何を期待するのかわからなかったので、彼女はすぐに生物学が自分の好きな科目であることを発見しました。 彼女は、古いPCR装置といくつかの食堂の野菜から始めて、見つけたものなら何でも実験を始めました。

ナイキストは生物学専攻として大学に入学しましたが、すぐに彼女のコンピュータサイエンスクラスのコースワークのより実践的なスタイルに引き寄せられました。 コンピュータサイエンスを専攻し、GoogleでXNUMX回夏のインターンを務めたとしても、生物学はナイキストの心から遠くはありませんでした。 彼女のお気に入りのクラスは、計算生物学の教授によって教えられました。「生物学の質問を調べるためのツールとしてコンピューターサイエンスを使用することに、私はとても興奮しました」と彼女は回想します。

ライス大学の学部生としての最後のXNUMX年間、ナイキストはベイラー医科大学の研究室でも働き、最終的にはエリックランダー自身と論文を共同執筆しました。

ナイキストは現在、計算生物学とシステム生物学を研究している博士課程の候補者です。 彼女の仕事は教授によって共同アドバイスされています アレックス・シャレック & ボニー・バーガー 機械学習を使用して、単一細胞のゲノムデータを理解します。 この技術はほぼすべての生物に適用できるため、ナイキストは焦点を選択することになりました。

潜在的な論文のアイデアを切り替えた後、ナイキストは最終的に、人間の発達において重要で見過ごされているトピックである授乳の研究に落ち着きました。 彼女とポスドクのブルターニュグッズは現在、MITミルク研究の一部です。これは、単一細胞のゲノムデータを使用してヒト母乳中の細胞をプロファイリングする最初の縦断研究です。 「多くの人は、母乳に実際に生細胞があることに気づいていません。 私たちの研究は、さまざまな細胞タイプが何であるか、そしてそれらが何をしているのかを調べることです」とナイキストは言います。

彼女はMITで感染症の研究を始めましたが、ナイキストは現在、出生時に女性に割り当てられた人々の生殖の健康に関する基本的な科学の質問を調査することを楽しんでいます。 「私の論文に取り組むことで、この非常に重要な研究分野に目を向けることができました。 女性として、私は常に女性の生殖の健康について多くのことが知られていないことに気づきました」と彼女は言います。 「私がその知識に貢献できるという考えは、私にとって本当にエキサイティングです。」

ミルクの複雑さ

彼女の論文では、ナイキストと彼女のチームは、40人以上のドナーから母乳を調達しました。 これらのサンプルは、産後すぐから約XNUMX週間後に提供され、母乳が時間の経過とともにどのように変化するかについての洞察を提供します。 「子供がデイケアを始めたのか、母親が月経を始めたのか、母親がホルモン避妊を始めたのかなど、多くの変化する環境要因を記録しました」とナイキストは言います。 「これらの補因子のいずれも、私たちが目撃した組成の変化を説明することができます。」

ナイキストはまた、母乳に関する発見が乳房組織の研究の代用になる可能性があるとの仮説を立てました。 乳房組織は授乳に必要であるため、研究者は歴史的に組織サンプルの収集に苦労してきました。 「授乳中のヒトの乳房組織の細胞組成については、重要な初期の栄養源を生み出しているにもかかわらず、多くのことがわかっていません」と彼女は付け加えます。

全体として、チームはドナー間に多くの不均一性を発見しました。これは、母乳が予想よりも複雑であることを示唆しています。 彼らは、ミルクの細胞が主に時間の経過とともに量が増加する一種の構造細胞で構成されていることを目撃しました。 彼女のチームは、この変化は母乳育児中の乳房上皮組織の高い代謝回転が原因である可能性があると仮説を立てました。 理由はまだ不明ですが、それらのデータは、フィールドの以前の理解に追加されます。

彼らの発見の他の側面は、母乳中の重要な免疫細胞に関するいくつかの初期の発見を検証しました。 「私たちは、他の研究者が以前にマウスの乳房組織で特定した、ヒトの母乳中のある種のマクロファージを発見しました」とナイキストは言います。 「私たちの結果が彼らが見ているのと同様のことを確認したことに本当に興奮しました。」

彼女の研究をCovid-19に適用する

母乳中の細胞の研究に加えて、ナイキストはCovid-19に感染する可能性のある臓器細胞の研究に彼女のスキルを応用しました。 研究はパンデミックの初期に始まり、ナイキストと彼女の研究室の仲間は、彼らが彼らの研究室の集合的な細胞データを新しい方法で探索できることに気づきました。 「私たちは、Covid-19ウイルスによる細胞侵入のためにハイジャックされる可能性のある遺伝子を発現する細胞があるかどうかを調べ始めました」と彼女は言います。 「確かに、鼻、肺、腸の組織には、ウイルスの侵入を媒介しやすい細胞があることがわかりました。」

彼らの結果は 公開され、伝達された 急速に大衆に。 ナイキストにとって、これは、次世代の生物学的研究を生み出す上でコラボレーションと計算ツールがいかに重要であるかを示す証拠でした。 「これほど動きの速いプロジェクトに参加したことはありませんでした。わずかXNUMX週間でフィギュアを制作することができました。 科学者がこれに非常に迅速に取り組んでいるのを見るのは一般の人々にとって励みになったと思います」と彼女は言います。

ナイキストは、自身の研究以外に、他の科学者の指導や指導を楽しんでいます。 彼女のお気に入りの経験のXNUMXつは、でコーディングを教えることでした。 HSSP、MITの学生が運営する中高生向けのマルチウィークエンドプログラム。 この経験により、彼女はコーディングをあらゆるバックグラウンドの学生にとって親しみやすいものにする方法を考えるようになりました。 「メッセージを簡単に伝えるか難しいかを判断するのは難しい場合があります。どちらかが人々を怖がらせる可能性があるからです。 私は人々が基本を学び、さらに飛び込む自信をつけることができる場所に十分に興奮するように努めています」と彼女は言います。

卒業後、ナイキストは教授としてのキャリアを追求することにより、メンタリングへの愛情を継続したいと考えています。 彼女は、さまざまな感染症が女性の生殖組織にどのように影響するかを研究することによって、子宮の健康に関する研究を深めることを計画しています。 彼女の目標は、長い間タブーと見なされてきた生物学的プロセスについてのより深い洞察を提供することです。

「生理、母乳育児、更年期障害などの重要なトピックについて学ぶことがたくさんあるのは、私には夢中です」とナイキストは言います。 「たとえば、妊娠中にいくつかの薬が人々にどのように異なる影響を与えるかを理解していません。 一部の医師は、妊娠中の人に抗うつ薬をやめるように言います。なぜなら、抗うつ薬が赤ちゃんに影響を与えるのではないかと心配しているからです。 実際には、私たちが実際に知らないことがたくさんあります。」   

「これが私のキャリアの方向性であると人々に話すとき、それは人口の50％にしか影響しないため、女性の生殖健康研究のための資金を得るのは難しいとよく言われます」と彼女は言います。

「私は彼らに彼らの考えを変えるように説得することができると思います。」