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Nature Biotechnology发布生物技术Top20顶尖转化研究学者榜单,张锋领衔,2020年诺奖得主等在列

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创鉴汇 2021-12-03 03:39

▎药明康德内容团队编辑

近日,Nature Biotechnology评选出2020年度的20名顶尖转化学者(top translational researchers),评价维度涵盖学者2020年度获批专利总数(欧洲及北美地区)、过去5年间高被引专利及H-指数(衡量已发表工作随时间推移的影响力--与影响力呈正相关)。

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▲ 2020年度20名顶尖转化学者榜单(图片来源:Nature Biotechnology)

高山仰止,景行行止,榜单中的学者都为生物制药的进步做出了卓越贡献,今天创鉴汇将带领读者认识其中5位(按2020年度获批专利总数排名),向他们致以由衷的祝贺和崇高的敬意。

1

张锋

▲ 张锋(图片来源:张锋实验室官网)

张锋教授是著名的华裔神经生物学家,现任麻省理工学院教授、美国国家科学院院士。张锋教授开发了广泛适用于研究遗传疾病以及开发诊断和治疗方法的工具。这些分子工程工具可用于了解神经系统功能和具有遗传联系的疾病,例如自闭症谱系障碍。张锋教授率先开发了CRISPR-Cas9作为基因组编辑工具,并通过发现和利用新的CRISPR大大扩展了这个工具箱,因而被誉为基因编辑技术先驱。

最初,CRISPR-Cas9系统仅仅是特定细菌体内用来抵御病毒感染的“免疫系统”,然而包括张锋教授在内,许多科研人员都意识到,这一系统有望用于精确、快速的基因编辑。2012年,Jennifer Doudna教授与Emmanuelle Charpentier教授在《科学》杂志上发表文章,确认CRISPR-Cas9系统在体外实验中能“定点”对DNA进行切割。两个月后,Virginijus Siksnys教授在《PNAS》杂志上发表了类似的研究。这些论文也表明CRISPR-Cas9系统作为基因编辑工具的巨大潜力。但到此时为止,这项技术还从未被应用于哺乳动物甚至人体,但张锋教授与其团队打破了这一空白。2013年,张锋教授在《科学》杂志上发表了一篇重磅研究:他们首次在哺乳动物内应用了CRISPR-Cas9系统,并确认它能在几周内建立起小鼠的疾病模型。此外,张锋团队也首次在人体细胞内成功地用CRISPR-Cas9系统完成了基因编辑。张锋教授也凭借这项科研成果在2016年登上《时代周刊》封面。

2

Ugur Sahin

▲ Ugur Sahin(图片来源:BioNTech官网)

Ugur Sahin教授是BioNTech的联合创始人和首席执行官,他曾主导开发对抗癌症和传染病的新方法,是世界上最负盛名的mRNA药物专家之一。他开创了几项突破性研究,使mRNA疫苗和其他类型的免疫疗法得以开发。Sahin教授曾发起并参与COVID-19的首个mRNA疫苗的历史性开发,在短短11个月时间内实现将疫苗从实验室和临床试验推向有条件批准上市。他还带领BioNTech的研究人员研发新抗原特异性mRNA癌症疫苗,这些疫苗是根据患者肿瘤新一代测序确定的非同义突变谱个体化定制和按需生产的。Ugur Sahin教授是500多项专利的共同发明人。

Ugur Sahin教授在德国Johannes Gutenberg大学担任转化肿瘤学和免疫学的全职教授及50多名博士生的导师。他还担任Helmholtz Institute转化肿瘤研究所(HI-TRON)科学管理委员会主席。基于他对科学发现的贡献,Sahin教授获得了众多的奖项和认可,包括德国可持续性奖、Mustafa奖和德国癌症奖。

3

Robert Langer

Robert Langer(图片来源:Massachusetts Institute of Technology官网)

Robert Langer是麻省理工学院教授,曾于1995年至2002年担任美国FDA科学委员会的成员,并于2002年担任主席。Langer教授在2020年共有31项专利获批,之前的专利已被授权或再授权给400多家制药、化学、生物技术和医疗器械公司。他曾获得多项重要奖项,包括2002年获得的Charles Stark Draper奖(相当于工程界的诺贝尔奖)、2006年美国总统授予的美国国家科学奖章、2012年美国化学会颁发的最高荣誉——Priestley Medal等。

Langer教授在众多领域都具有突出贡献,尤其以对靶向药物递送系统和组织工程学的研究而知名。他在麻省理工学院的生物医学工程实验室聚焦聚合物的研究和开发,在较长时间内以受控速率连续输送药物,特别是基因工程蛋白、DNA和RNAi。该实验室目前正在进行的工作包括用微观结构分析和数学模型研究聚合物递送系统的释放机理;研究开发胰岛素、抗癌药物、生长因子、基因治疗剂和疫苗的有效长期递送系统;开发可通过磁力、超声或酶促触发的控释系统,来提高释放速率;合成新的生物可降解聚合物递送系统,最终将被人体吸收;创造新方法,通过体内复杂屏障(如血脑屏障、肠道、肺和皮肤)递送蛋白质和基因等药物;研究创建组织和器官的新方法,例如为组织工程创建新的聚合物系统;创造具有形状记忆或表面切换特性的新型生物材料等。

Langer教授曾发现烯-醋酸乙烯酯和乳酸-乙醇酸共聚物等材料可以溶解,与药物混合,并制成将药物缓慢释放到体内的材料。此外,他还曾和同事共同制造出支持人体细胞的生长的可降解聚合物支架,也因此制造出现在用于治疗患者的人造皮肤、肌肉、神经、软骨、骨骼和器官,此举解决了供体器官短缺的问题。Langer教授的发现也造福了多家公司,例如MicroCHIPS和BIND Biosciences等。

4

George Church

George Church(图片来源:Harvard University官网)

George Church是哈佛大学医学院遗传学教授,也是哈佛和麻省理工学院的健康科学与技术教授。他在Wyss研究所领导合成生物学,负责监督分子、聚合物和全基因组的定向进化,以创建可应用于再生医学和化学品生物生产的新工具。他最近在Wyss的工作包括开发一种合成全基因和工程化全基因组的技术,比目前的方法更快、更准确、成本更低。

Church教授因其对基因组科学的创新贡献以及对化学和生物医学的许多开创性贡献而广受认可。1984年,他开发了第一个直接基因组测序方法,从而产生了第一个基因组序列(人类病原体,幽门螺杆菌)。他将液体循环应用于固相,与成像交替进行,再加上避免细菌克隆,这些策略仍被用于目前主流的下一代测序技术。这些技术在2005年开始影响基因组规模测序。此外,他还帮助启动了1984年的人类基因组计划和2005年的个人基因组计划。Church教授发明了分子多路复用和标签、同源重组方法和阵列DNA合成仪的广泛应用概念。他的许多创新已经成为许多公司的基础,包括Editas(基因治疗);Gen9bio(合成DNA);和Veritas Genetics(全人类基因组测序)。

2021年9月13日,Church教授创立了Colossal,这是一家基因公司,计划在6年内生产出拥有猛犸性状的杂交象,将利用CRISPR技术对亚洲象的胚胎进行基因编辑,插入近50个与耐寒性状相关的猛犸基因

5

Jennifer Doudna

Jennifer Doudna(图片来源:University of California, Berkeley官网)

Jennifer Doudna是加州大学伯克利分校的生物化学与分子生物学教授,也是霍华德休斯医学研究所的研究员,于2020年获得诺贝尔化学奖。她曾获得许多重要奖项包括2000年的Alan T. Waterman奖,以表彰她对通过X射线晶体学确定的核酸酶结构的研究;曾在2015年与Charpentier一起获得生命科学突破奖(Breakthrough Prize in Life Sciences),表彰其对CRISPR-Cas9基因组编辑技术的贡献。2012年,Doudna教授与Charpentier教授在《科学》杂志上发表了她们的发现,确认她们所设计的CRISPR-Cas9基因编辑系统(Cas9是一种能切割DNA的内切酶)能在DNA的特定部位“定点”切开口子,也就是说它可以切割任何我们想要切割的DNA序列。在论文中,他们也指出将来有潜力利用这个系统,对基因组进行编辑。这也为日后的诺奖成果奠定了基础。

Doudna教授领导的实验室(Doudna Lab)和其他试验室进行密切合作,目前进行的项目包括工程CRISPR-Cas蛋白、CRISPR细菌适应性免疫系统、CRISPR-Cas系统中的DNA获取RNA引导的Csm复合物切割RNA、核酸靶向CRISPR-Cas系统、CRISPR-Cas 基因编辑,用于治疗和研究人类疾病、将CRISPR-Cas工具传递给疾病相关的人类细胞等。

此外,Doudna教授还联合创立了Mammoth Biosciences。通过对新型CRISPR系统的发现和改造,Mammoth旨在开发潜在的“best-in-class”体内和离体疗法,为难治疾病带来永久性的治愈方法。Mammoth的技术平台发现和改造的新型Cas酶具有独特特性,例如超小尺寸、更好的温度稳定性、更快的反应动力学、高保真和扩大的靶向能力。其超小型CRISPR系统包括两种Cas酶:Cas14和Casɸ。它们有望为广泛的疾病开发出强大的基于CRISPR的治疗和诊断方法。

参考资料:

[1] Top 20 translational researchers of 2020. Retrieved 2021-12-01, from https://www.nature.com/articles/s41587-021-01107-y

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