Susan Band Horwitz es una bioquímica estadounidense y profesora de la Facultad de Medicina Albert Einstein [1] [2], donde ocupa la cátedra Falkenstein de Investigación del Cáncer y es copresidenta del departamento de Farmacología Molecular.
Susan Band Horwitz | |
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Nació | 1937 Cambridge, massachusetts |
Nacionalidad | americano |
alma mater | Bryn Mawr College, Universidad Brandeis |
Conocido por | medicamentos antitumorales |
Carrera científica | |
Campos | bioquímica |
Instituciones | Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts, Facultad de Medicina de la Universidad de Emory, Facultad de Medicina Albert Einstein |
Asesor de doctorado | Nathan O. Kaplan |
Horwitz es un pionero en la disección de los mecanismos de acción de los fármacos quimioterapéuticos que incluyen camptotecina , epipodofilotoxinas , bleomicina y taxol . El trabajo de Horwitz sobre taxol en particular le ha traído reconocimiento internacional. Horwitz descubrió que el taxol se une a los microtúbulos, lo que resulta en la detención del ciclo celular en metafase . [1] Su trabajo allanó el camino para el uso de taxol y otros agentes aglutinantes de microtúbulos como quimioterapéuticos. El taxol sigue siendo ampliamente utilizado en la actualidad como un medio para tratar el cáncer de ovario, mama y pulmón. [3]Sin embargo, dado que el taxol es escaso, Horwitz está dirigiendo estudios en su laboratorio para identificar terapias similares en productos naturales .
Vida personal y educación
Susan Band Horwitz nació en Cambridge, Massachusetts en 1937. [3] Pasó su infancia en el área de Boston y asistió a una escuela secundaria pública de Boston. [1] Fue a Bryn Mawr College para sus estudios de pregrado y se graduó con una licenciatura en biología en 1958. [3] Posteriormente, Susan pasó a obtener su doctorado en bioquímica en la Universidad de Brandeis . Fue aquí donde estudió la actividad de las enzimas y la cinética de las enzimas con Nathan O. Kaplan. Más específicamente, se centró en las hexitol deshidrogenasas de varias bacterias, incluidas Bacillus subtilis y Aerobacta aerogenes . [3] Después de completar su programa de doctorado, su siguiente empresa fue en el departamento de Farmacología como becaria postdoctoral en la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts con Roy Kisliuk . Aquí, analizó los ensayos bacterianos para explorar las cualidades anti-folato presentes en compuestos novedosos. [3] Comenzó a enseñar farmacología a los estudiantes de odontología en Tufts. En 1965, Susan y su familia se mudaron a Georgia, donde aceptó un puesto en el departamento de farmacología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory. En 1967, volvió a emigrar al norte, esta vez a Nueva York, donde aceptó un trabajo como asistente de investigación con Arthur Grollman en la Facultad de Medicina Albert Einstein. [3] Ha trabajado para la Facultad de Medicina Albert Einstein desde entonces. En 1970, se trasladó a un trabajo de tiempo completo como profesora asistente en el departamento de farmacología. De 2002 a 2003, [1] [2] fue la presidenta de la Asociación Estadounidense de Investigación del Cáncer. Es miembro de varias organizaciones diferentes, entre las que se incluyen la Academia Nacional de Ciencias, el Instituto de Medicina de las Academias Nacionales, la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias y la Sociedad Filosófica Estadounidense . [1] [2] A lo largo de la carrera de Susan, ha sido publicada más de 250 veces. [4]
Descubrimiento del mecanismo taxol
Horwitz había estado trabajando en varios fármacos antitumorales en su laboratorio que inhibían el ciclo celular al unirse al ADN . El Instituto Nacional del Cáncer (NCI) la contactó un día de 1977 y le preguntó si estaría interesada en trabajar en un medicamento para ellos, llamado Taxol. Este era un fármaco que se había obtenido de la planta del tejo Taxus brevifolia . En ese momento, solo había un artículo publicado sobre la droga de 1971. Horwitz cumplió felizmente con la oferta y recibió 10 miligramos de la droga del NCI. Planeaba examinar la droga con su estudiante de posgrado, Peter Schiff, durante un mes. Después de que terminó el mes, planearon decidir si el proyecto mostraba suficiente promesa para continuar. A finales de mes, habían invertido mucho en el fármaco debido a su excepcional singularidad. Habían descubierto que la molécula actuaba interactuando con los microtúbulos. Realizaron ensayos con la molécula para determinar qué fase del ciclo celular estaba detenida por su mecanismo de acción. La interrupción del ciclo resultó claramente ocurrir durante la mitosis. Al darse cuenta, rápidamente descubrieron que había un sitio de unión para la molécula ubicada en la tubulina, lo que los llevó al siguiente descubrimiento de que los microtúbulos estaban congelados en su lugar cuando la molécula se unía a este sitio. El citoesqueleto estaba esencialmente atascado en su lugar, lo que sirvió para inhibir cualquier despolimerización . Su siguiente paso en el proceso fue identificar dónde estaba el sitio de unión y cómo la molécula logró unirse de manera efectiva. En este punto, Horwitz reclutó a otro colega, George Orr, para ayudar en el trabajo. Utilizaron análogos de fotoafinidad para identificar regiones putativas de interacción entre la molécula y la tubulina. Obtener estos análogos fue una ardua tarea para el equipo; sin embargo, después de algún tiempo, se sintetizaron análogos adecuados y se usaron con éxito en sus estudios para identificar regiones de interacción entre Taxol y ß-tubulina. Los estudios de cristalografía electrónica de otros científicos, incluidos Eva Nogales y Ken Downing en el laboratorio de Lawrence Berkeley en California, confirmaron sus hallazgos iniciales y, luego de un período de extensa investigación, se delineó oficialmente el sitio de unión del Taxol en la ß-tubulina. Este descubrimiento revolucionario inició la búsqueda de moléculas similares. Aunque Taxol® es ahora un tratamiento ampliamente aceptado para pacientes con cáncer, es una molécula muy hidrófoba y no se puede disolver en solución salina para su administración a pacientes. En cambio, debe administrarse a los pacientes en una sustancia solubilizante diferente, llamada cremóforo . Esta no es una sustancia ideal para inyección corporal y, debido a esto, las nuevas terapias que involucran la combinación de Taxol con varias partes de otras moléculas se están convirtiendo en una frontera más grande para la investigación. [1]
Más investigación
Con la búsqueda de moléculas de unión a microtubulina similares, los científicos exploraron muchos productos naturales en el océano, específicamente esponjas. Pasaron alrededor de 15 años hasta que se encontró otra molécula con un mecanismo similar. En años más recientes, las moléculas que se han descubierto tienen estructuras diferentes a las de Taxol, sin embargo, los mecanismos siguen siendo similares. Uno en particular se llama discodermolida . La Dra. Horwitz y su equipo estaban interesados no solo en el sitio de unión de la molécula en el microtúbulo, sino también en los posibles efectos alostéricos que la molécula puede tener en otras partes del microtúbulo. Para probar estos efectos, el equipo utilizó un proceso de intercambio de hidrógeno-deuterio . Los resultados mostraron que, de hecho, se produjeron varios cambios a lo largo del microtúbulo separados del sitio de unión cuando se unió la molécula. Descubrieron que las proteínas normales asociadas a los microtubos, o MAP, no podían unirse a los microtúbulos de la forma normal. Cuando se probaron juntos discodermolida y Taxol®, los resultados mostraron que se unen en la misma ubicación en los microtúbulos, sin embargo, se unen de formas únicas entre sí. Esto abrió una nueva puerta para el equipo cuando decidieron intentar hacer moléculas híbridas que unieran las partes activas de ambas moléculas en una supermolécula. [1] [3]
Premios y honores
Horwitz ha recibido muchos premios por su trabajo a lo largo de los años. Estos premios y honores incluyen:
- C. Premio Chester Stock del Memorial Sloan Kettering Cancer Center [2]
- Premio de la Fundación Warren Alpert de la Facultad de Medicina de Harvard [2]
- Premio Bristol-Myers Squibb por logros distinguidos en la investigación del cáncer [2]
- Medalla de honor de la Sociedad Estadounidense del Cáncer [2] [4]
- Premio AACR a la trayectoria profesional en la investigación del cáncer [2]
- Premio Internacional Gairdner de Canadá (2019) [5]
- Premio Szent-Györgyi al progreso en la investigación del cáncer (2020) [6]
Referencias
- ^ a b c d e f g Horwitz, Susan; Goldman, David (enero de 2015). "Una conversación con Susan Band Horwitz". Revista anual de farmacología y toxicología . 55 : 1–9. doi : 10.1146 / annurev-pharmtox-010814-124519 . PMID 25562642 .
- ^ a b c d e f g h "Susan Band Horwitz" . www.warrenalpert.org .
- ^ a b c d e f g Davis, Tinsley (26 de junio de 2006). "Perfil de Susan Band Horwitz" . PNAS . 103 (27): 10163–10165. doi : 10.1073 / pnas.0604639103 . PMC 1502428 . PMID 16801530 .
- ^ a b Erwin, Becky; Greenwell, Claire. "El Honorable Edward M. Kennedy, Mina J. Bissell, Susan Band Horwitz y Jon M. Huntsman para recibir el más alto honor de la Sociedad Americana del Cáncer" . Sociedad Americana del Cáncer . Consultado el 24 de marzo de 2016 .
- ^ Premio Internacional Gairdner de Canadá 2019
- ^ "Premio Szent-Gyorgyi 2020 otorgado a un investigador pionero que ha descubierto el funcionamiento de medicamentos contra el cáncer de origen natural" . Fundación Nacional para la Investigación del Cáncer . 13 de febrero de 2020 . Consultado el 24 de febrero de 2021 .