Donald E. Ingber (nacido en 1956) [ cita requerida ] es un biólogo celular y bioingeniero estadounidense . Es el director fundador del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica en la Universidad de Harvard , [1] el Profesor Judah Folkman de Biología Vascular en la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital de Niños de Boston , y profesor de Bioingeniería en la Escuela de Ingeniería John A. Paulson de Harvard. y Ciencias Aplicadas . [2] También es miembro del Instituto Americano de Ingeniería Médica y Biológica., la Academia Nacional de Ingeniería , la Academia Nacional de Medicina , la Academia Nacional de Inventores y la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias .
Donald E. Ingber | |
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Nació | 1956 |
Antecedentes académicos | |
Educación | Yale College y Yale Graduate School of Arts and Sciences |
Trabajo académico | |
Instituciones | Royal Marsden Hospital de la Universidad de Harvard |
Estudiantes notables | Samira Musah |
Ingber es uno de los fundadores de los campos emergentes de la ingeniería de inspiración biológica . Él ha hecho contribuciones pioneras a numerosas otras disciplinas, incluyendo mecanobiología , biología del citoesqueleto , extracelular biología matriz , la integrina de señalización , la angiogénesis tumoral , la ingeniería de tejidos , nanobiotecnología , la biología de sistemas , y la medicina traslacional . Ingber es autor de más de 470 publicaciones en revistas científicas y libros, y es inventor de más de 190 patentes que abarcan terapias contra el cáncer, ingeniería de tejidos, dispositivos médicos , sistemas de administración de fármacos , materiales biomiméticos , nanoterapéuticos y software bioinformático .
Ingber ha sido el fundador científico de cinco empresas: Neomorphics, Inc., [3] una empresa de ingeniería de tejidos que condujo a productos clínicos a través de adquisiciones posteriores (Advanced Tissue Sciences Inc.); Tensegra, Inc. (anteriormente conocido como Molecular Geodesics, Inc.) [4] que imprime dispositivos médicos en 3D; y más recientemente, Emulate, Inc. , [5] que se formó para comercializar "órganos en chips" humanos que aceleran el desarrollo de fármacos, detectan toxicidades y promueven la medicina personalizada al reemplazar las pruebas con animales ; Boa Biomedical, Inc. (originalmente conocida como Opsonix, Inc.), [6] cuyo objetivo es reducir las muertes por sepsis e infecciones de la sangre al eliminar los patógenos de la sangre; y FreeFlow Medical Devices, LLC, que desarrolla recubrimientos especiales para dispositivos médicos para eliminar la formación de coágulos de sangre y biopelículas en los materiales.
Educación e investigación académica
Ingber creció en East Meadow, Nueva York . [7] Recibió una licenciatura / maestría combinada en biofísica molecular y bioquímica de Yale College y Yale Graduate School of Arts and Sciences en 1977; un M.Phil. en biología celular de la Escuela de Graduados de Artes y Ciencias de Yale en 1981; y un MD / Ph.D combinado. de la Escuela de Medicina de Yale y la Escuela de Graduados de Artes y Ciencias de Yale en 1984. [ cita requerida ] En Yale, llevó a cabo una investigación de pregrado sobre reparación del ADN con Paul Howard-Flanders, [8] y sobre metástasis del cáncer con Alan Sartorelli.
Ingber trabajó en el desarrollo de terapias contra el cáncer [ cita requerida ] con Kenneth Harrap en el Royal Cancer Hospital / Royal Marsden Hospital en Inglaterra, con el apoyo de una beca itinerante Bates. Realizó su Ph.D. investigación de tesis bajo la dirección del Dr. James Jamieson en el departamento de biología celular, [9] y su comité asesor incluyó a George Palade, Elizabeth Hay y Joseph Madri. De 1984 a 1986 completó su formación como becario postdoctoral Anna Fuller [10] bajo la tutela del Dr. Judah Folkman en el Laboratorio de Investigación Quirúrgica del Boston Children's Hospital y la Escuela de Medicina de Harvard. [11] [12]
Carrera científica
Equipo
- En 1986, Ingber se convirtió en instructor de patología en la Escuela de Medicina de Harvard , así como investigador asociado en cirugía en el Boston Children's Hospital y en patología en Brigham and Women's Hospital [ cita requerida ]
- En 1993, nombró a un investigador asociado [ cita requerida ] en patología en el Boston Children's Hospital
- En 1999, ascendido a Profesor [ cita requerida ] de Patología en la Facultad de Medicina de Harvard.
- En 2002, nombré a un asociado senior [ cita requerida ] en el Programa de Biología Vascular del Boston Children's Hospital
- En 2004, Ingber se convirtió en el primer titular [ cita requerida ] de la Cátedra de Biología Vascular Judah Folkman en la Facultad de Medicina de Harvard. A diciembre de 2019, actualmente ocupa este puesto [ cita requerida ] .
- En 2008, fue nombrado profesor [ cita requerida ] de Bioingeniería en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard . A diciembre de 2019, actualmente ocupa este puesto [ cita requerida ] .
- En 2009, fue nombrado Director Fundador del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard . [13] A partir de 2020, ocupa actualmente este puesto. [14]
- En 2018, fue nombrado profesor invitado Friedrich Merz en la Universidad Goethe . [15]
Contribuciones significativas
Ingber es mejor conocido por su descubrimiento del papel que juegan las fuerzas mecánicas en el control del desarrollo y en la formación del cáncer, y por su aplicación de estos principios para desarrollar dispositivos médicos, nanotecnologías y terapias bioinspiradas. Los primeros trabajos científicos de Ingber llevaron al descubrimiento de que la arquitectura de tensegridad [16] , descrita por primera vez por el arquitecto Buckminster Fuller y el escultor Kenneth Snelson , es un principio de diseño fundamental que gobierna cómo se estructuran los sistemas vivos, desde moléculas y células individuales hasta tejidos completos . órganos y organismos . [17]
El trabajo de Ingber sobre la tensegridad lo llevó a proponer que las fuerzas mecánicas desempeñan un papel tan importante en el control biológico como lo hacen las sustancias químicas y los genes, [18] y a investigar el mecanismo molecular por el cual las células convierten las señales mecánicas en cambios en la bioquímica intracelular y la expresión génica. proceso conocido como "mecanotransducción". [19] Ingber determinó que las células vivas utilizan la arquitectura de tensegridad para estabilizar su forma y citoesqueleto, que las integrinas celulares funcionan como mecanosensores en la superficie celular, y que la tensión citoesquelética (o "pretensado", que es fundamental para la estabilidad de las estructuras de tensegridad) es un regulador fundamental de muchas respuestas celulares a señales mecánicas. [20] La teoría de la tensegridad de Ingber también llevó a la predicción a principios de la década de 1980 de que los cambios en la estructura y la mecánica de la matriz extracelular juegan un papel fundamental en el desarrollo de tejidos y órganos, y que la desregulación de esta forma de control del desarrollo puede promover la formación de cáncer. [21]
Las contribuciones de Ingber a la medicina traslacional incluyen el descubrimiento de uno de los primeros compuestos inhibidores de la angiogénesis (TNP-470) [22] en entrar en ensayos clínicos para el cáncer, la creación de andamios de ingeniería de tejidos que llevaron a productos clínicos, el desarrollo de un dispositivo de limpieza de sangre similar a la diálisis para el tratamiento de infecciones del torrente sanguíneo que se está orientando hacia las pruebas clínicas, [23] [24] creación de una nanotecnología activada mecánicamente para dirigir fármacos anticoagulantes a los sitios de oclusión vascular, [25] y desarrollo conjunto de un nuevo revestimiento de superficie basado en Slippery Liquid Infused Porous Surfaces (SLIPS) para dispositivos médicos e implantes que podrían eliminar la dependencia convencional de los medicamentos anticoagulantes que presentan riesgos de efectos secundarios potencialmente mortales. [26]
Una de sus innovaciones más recientes es la creación de modelos diminutos, complejos y tridimensionales de órganos humanos vivos, conocidos como " órganos en chips " (Organ Chips), que imitan funciones complejas de órganos humanos in vitro como una forma de potencialmente Reemplazar los métodos tradicionales basados en animales para probar medicamentos y toxinas. [27] El primer chip de órgano humano, un chip de pulmón humano, se informó en Science en 2010. [28] Creado con métodos de fabricación de microchips [ cita requerida ] , el chip de pulmón es un modelo tridimensional complejo de un pulmón respiratorio que incorpora células epiteliales alveolares pulmonares humanas vivas interconectadas con células endoteliales dentro de canales microfluídicos moldeados en caucho de silicona, que recapitulan la estructura y función de la interfaz tejido-vasculatura del alvéolo pulmonar (sacos de aire). En 2012, Ingber y su equipo demostraron en un estudio en Science Translational Medicine la capacidad de imitar una enfermedad humana compleja en el Lung Chip, específicamente el edema pulmonar, conocido comúnmente como "líquido en los pulmones", e identificar nuevas terapias utilizando este modelo. . [29] Como alternativa a los estudios en animales, los chips de órganos podrían usarse para estudiar la seguridad y eficacia de nuevos medicamentos, acelerando la introducción de nuevos medicamentos en el mercado y reduciendo significativamente los costos de investigación. [30] Desde entonces, el grupo de Ingber ha expandido esta tecnología para desarrollar otros órganos modelo, incluyendo el intestino, [31] riñón, [32] médula ósea, [33] barrera hematoencefálica, [34] e hígado. En 2012, el equipo de Ingber recibió un contrato DARPA para unir múltiples Organ Chips para construir un cuerpo humano automatizado en chips que recapitulará la fisiología de todo el cuerpo. [35] Este sistema podría usarse en combinación con modelos computacionales para evaluar rápidamente las respuestas a nuevos candidatos a fármacos, proporcionando información crítica sobre su seguridad, eficacia y farmacocinética. [36]
Otras nuevas tecnologías del laboratorio de Ingber incluyen el desarrollo de una alternativa plástica totalmente biodegradable inspirada en el material de la cutícula natural que se encuentra en las conchas de camarón y exoesqueletos de insectos, conocido como "Shrilk"; [37] un nanoterapéutico activado mecánicamente que dirige selectivamente los fármacos anticoagulantes a los sitios de oclusión vascular al tiempo que minimiza el sangrado involuntario; [38] una terapia con nanopartículas de ARNip que previene la progresión del cáncer de mama; [39] un dispositivo de sepsis similar a la diálisis que limpia la sangre de todos los patógenos infecciosos, hongos y toxinas sin requerir identificación previa; [40] un revestimiento de superficie para materiales y dispositivos médicos que previene la formación de coágulos y la acumulación de bacterias que reduce la necesidad de usar medicamentos anticoagulantes convencionales que con frecuencia resultan en efectos secundarios potencialmente mortales, [26] y un enfoque computacional para el diagnóstico y la terapéutica que incorpora software de animación y modelado molecular para desarrollar y probar virtualmente fármacos potenciales diseñados para encajar con precisión en las estructuras moleculares de sus objetivos. [41]
Liderazgo y servicio público
Al principio de su carrera, Ingber ayudó a tender un puente entre la Universidad de Harvard, sus hospitales afiliados y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) a través de su participación en el Centro de Integración en Medicina y Tecnología Innovadora, División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard-MIT, y Dana-Farber / Harvard Cancer Center [ cita requerida ] . También ha sido miembro [ cita requerida ] del Centro de Sistemas a Nanoescala y del Centro de Ciencia e Ingeniería de Investigación de Materiales de Harvard, así como del Centro de Bioingeniería del MIT.
En 2009, Ingber fue nombrado Director Fundador [ cita requerida ] del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica en la Universidad de Harvard, que se lanzó con una donación de 125 millones de dólares, que en ese momento era la donación filantrópica más grande en la historia de Harvard, del multimillonario suizo Hansjörg. Wyss . El Instituto Wyss se fundó para permitir la investigación de alto riesgo y la innovación disruptiva, y para catalizar el campo de la ingeniería de inspiración biológica en el que se aprovechan los principios de diseño biológico recientemente descubiertos para desarrollar nuevas innovaciones de ingeniería en forma de materiales y dispositivos bioinspirados para la medicina y la industria. y el medio ambiente. [42] El Instituto es una asociación [ cita requerida ] entre la Universidad de Harvard, sus principales hospitales afiliados ( Beth Israel Deaconess Medical Center , Brigham and Women's Hospital , Boston Children's Hospital , Dana Farber Cancer Institute , Massachusetts General Hospital , Spaulding Rehabilitation Hospital ), Boston University , Massachusetts Institute of Technology , Tufts University , University of Massachusetts Medical School , Charité - Universitätsmedizin Berlin y University of Zurich .
Ingber es miembro de la Academia Nacional de Medicina , la Academia Nacional de Inventores , el Instituto Estadounidense de Ingeniería Médica y Biológica y la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias [ cita requerida ] . Se desempeñó como miembro de la Junta de Estudios Espaciales [43] del Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. (NRC), que asesora a la Academia Nacional de Ciencias , la Academia Nacional de Ingeniería y el Instituto Nacional de Medicina , y presidió su Comité de Biología Espacial. y Medicina. Ha sido revisor externo de varios informes de la NRC, incluido "Plan para la Estación Espacial Internacional", "Investigación futura en biotecnología en la Estación Espacial Internacional", [44] "Evaluación de direcciones en investigación de microgravedad y ciencias físicas en la NASA", [ 45] y "El contexto astrofísico de la vida". [46]
Ingber también se ha desempeñado como consultor [ cita requerida ] para numerosas empresas de las industrias farmacéutica, biotecnológica y cosmética, incluidas Merck, Roche, Astrazeneca, Biogen, Chanel y L'Oreal, entre otras. Actualmente preside [ cita requerida ] los Consejos Asesores Científicos de Emulate, Inc. y Boa Biomedical, Inc.
Es miembro del consejo asesor de Biología Integrativa . [47]
Premios
Ingber ha recibido numerosos premios y distinciones, que incluyen:
- 2021: Elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería por sus contribuciones interdisciplinarias a la ingeniería de mecanobiología y microsistemas, y su liderazgo en ingeniería de inspiración biológica.
- 2018: Nombrado en la Lista de investigadores altamente citados 2006-2016 por Clarivate Analytics. [48]
- 2017: Premio Fundador de la Sociedad Biofísica. [49]
- 2016: Elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias , y recibió el Premio Shu Chien de la Sociedad de Ingeniería Biomédica , [50] Premio Pioneer de la Universidad de Pittsburgh, [51] y Premio Max Tishler Lecture de la Universidad Tufts. [52]
- 2015: Elegido miembro de la Academia Nacional de Inventores y ganó los premios Diseño de Producto y Mejor Diseño del Año del London Design Museum por Órganos en Chips, nombrado Pensador Global Líder de 2015 por la Revista Foreign Policy. [53]
- 2014: Pronunció el Graeme Clark Oration en Melbourne, Australia, a una audiencia de más de 1.400 personas. [54] [55]
- 2013: Recibió el premio NC3Rs 3Rs del Centro Nacional para el Reemplazo, Refinamiento y Reducción de Animales en Investigación (NC3Rs) del Reino Unido, [56] y fue nombrado miembro honorario de la Sociedad de Toxicología por su trabajo sobre Órganos en Chips. . [57]
- 2012: Elegido miembro del Instituto Nacional de Medicina (anteriormente Instituto de Medicina) de las Academias Nacionales de EE. UU., [58] uno de los más altos honores en el campo de la medicina en los Estados Unidos, y ganó el Premio Mundial de Tecnología en la categoría de biotecnología. [59]
- 2011: Ingresó en el Colegio de Becarios del Instituto Americano de Ingeniería Médica y Biológica [60] y recibió la Medalla Holst. [61]
- 2010: Recibió el premio Lifetime Achievement Award de la Society for In Vitro Biology [62] y el premio Rous-Whipple de la American Society for Investigative Pathology. [63]
- 2009: Recibió el premio Pritzker de la Sociedad de Ingeniería Biomédica. [64]
- 2009-2014: Recibió un Premio al Innovador en Cáncer de Mama [ cita requerida ] del Departamento de Defensa.
- 2005: Recibió la Medalla Talbot [ cita requerida ] en Mecánica Teórica y Aplicada de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign.
- 2002: Nombrado en la lista de Esquire [ cita requerida ] de los "Mejores y más brillantes" del mundo.
- 1991 a 1996: Recipiente de un Premio de Investigación de la Facultad de la Sociedad Estadounidense del Cáncer. [sesenta y cinco]
Ingber también ha sido incluido en varias listas de Who's Who por sus diversas contribuciones, entre las que se incluyen: Science and Engineering (1991), America (1994), the World (1997), Medicine and Healthcare (1999), Business Leaders and Professionals — Honors Edition (2007). ), y fue honrado con el premio Albert Nelson Marquis Lifetime Achievement Award en 2018. [66]
Exposiciones de arte y diseño
Ingber colabora internacionalmente con artistas, arquitectos y diseñadores, así como con científicos, médicos, ingenieros y el público. Ejemplos de su participación en la comunidad de arte / diseño incluyen:
- 2019: curador invitado [ cita requerida ] de la Exposición de Bio-Futurismo y colaborador de la Exposición Trienal en el Museo de Diseño Cooper-Hewitt Smithsonian, Nueva York; Fichas de órgano expuestas en el Barbican Centre London y el Pompidou Centre Paris.
- 2018: Se muestran chips de órganos [ cita requerida ] en la exposición Biodesign en la Escuela de Diseño de Rhode Island, Providence, RI.
- 2017: Cortometraje coproducido “The Beginning” [67] para entretener y educar al público sobre la biología molecular hasta la escala atómica de precisión.
- 2016: Modelos de Tensegridad Celular, Fichas de Órgano y Shrilk exhibidos en el Museo Martin Gropius-Bau, Berlín; Fichas de órgano expuestas en el Museo de Diseño Holon, Israel y el Centro Rey Abdulaziz para la Cultura Mundial, Arabia Saudita [ cita requerida ] .
- 2015: prototipo de biospleen artificial exhibido en el Museo Nacional de Salud y Medicina (NMHM); Organ Chips exhibido en el Museo de Arte Moderno (MoMA) en Nueva York, exhibido en Le Laboratoire Cambridge en Cambridge, Massachusetts, y nombrado ganador del Premio Diseño del Año por el Museo del Diseño en Londres; [68] Shrilk exhibido en el Booth Museum of Natural history en Brighton, Reino Unido.
- 2015: Human Organs-on-Chips exhibido en el Museo de Arte Moderno (MoMA) de Nueva York; exhibido en Le Laboratoire Cambridge en Cambridge, Massachusetts; y seleccionado como finalista por el Design Museum de Londres para el Premio al Diseño del Año [ cita requerida ] .
- 2011: Human Lung-on-a-Chip seleccionó a un finalista del premio INDEX Design for Life y se incluyó en la exposición INDEX: Award 2011 en Copenhague [ cita requerida ] .
- 2010: Exposición multimedia Tensegrity exhibida en Le Laboratoire en París; presentación de una conferencia sobre tensegridad y nanobiotecnología en el Museo de Ciencias de Boston [ cita requerida ] .
- 2005: Tensegrity multimedia exhibido en la conferencia "Imagen y significado" en el Getty Center en Los Ángeles [ cita requerida ] .
- 2002: Presentación de la conferencia [ cita requerida ] tensegridad y diseño biológico en el Museo de Ciencias de Boston.
- 2001: Conferencia sobre tensegridad presentada en la conferencia "Imagen y significado" en el MIT en Cambridge, Massachusetts; Presentación multimedia de Tensegrity incluida en la exposición "Sobre el crecimiento y la forma" en el Museo Textil de Canadá en Toronto [ cita requerida ] .
Referencias
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enlaces externos
- Página web de Donald Ingber en el sitio web del Instituto Wyss