Джордж Макдональд Чёрч (родился 28 августа 1954 года) — американский генетик , молекулярный инженер , химик , серийный предприниматель и пионер в области персональной геномики и синтетической биологии . [7] Он является профессором генетики имени Роберта Уинтропа в Гарвардской медицинской школе , профессором медицинских наук и технологий в Гарвардском университете и Массачусетском технологическом институте , а также одним из основателей Института биологически вдохновленной инженерии Висса в Гарвардском университете. [8] [2] [9]
Через свою лабораторию в Гарварде Чёрч стал соучредителем около 50 биотехнологических компаний. [10] [11] [12] В 2018 году лаборатория Чёрча в Гарварде за один год выделила 16 биотехнологических компаний. [11] Лаборатория Чёрча работает над исследовательскими проектами, которые распределены по различным областям современной биологии, таким как биология развития , нейробиология , обработка информации , медицинская генетика , старение, геномика , генная терапия , диагностика , химия и биоинженерия , космическая биология и космическая генетика , а также экосистема . [13] Исследования и технологические разработки в лаборатории Чёрча повлияли или внесли прямой вклад почти во все методы и компании «секвенирования следующего поколения (NGS)». [14]
В 2017 году журнал Time включил его в список Time 100 , 100 самых влиятельных людей в мире . [15] [16] [17] В 2022 году он был включен в список самых влиятельных людей в биофармацевтике по версии журнала Fierce Pharma . [18] По состоянию на январь 2023 года [обновлять]Чёрч является членом Совета спонсоров журнала Bulletin of the Atomic Scientists . [19]
Чёрч родился 28 августа 1954 года на авиабазе Макдилл в Тампе, штат Флорида , и вырос в соседнем Клируотере, штат Флорида . [8] [20] [21] [22] Он учился в средней школе при подготовительной школе-интернате Phillips Academy в Андовере, штат Массачусетс , с 1968 по 1972 год. [23] Затем он поступил в Университет Дьюка , где за два года получил степень бакалавра наук по зоологии и химии . [8]
Осенью 1973 года Чёрч начал исследовательскую работу в Университете Дьюка с доцентом кафедры биохимии Сунг-Хоу Кимом , работа была продолжена годом позже в аспирантуре по биохимической программе в Университете Дьюка по стипендии Национального научного фонда . [21] [24]
Как писал Питер Миллер о Чёрче для серии National Geographic «Новаторы»:
Будучи аспирантом в Университете Дьюка... он использовал рентгеновскую кристаллографию для изучения трехмерной структуры «переносной» РНК, которая расшифровывает ДНК и переносит инструкции в другие части клетки. Это было новаторское исследование, но Чёрч проводил так много времени в лаборатории — до ста часов в неделю — что он пренебрег другими занятиями [осенью 1975 года]. [24]
В результате Чёрч не соответствовал академической политике Дьюка и был отчислен из программы получения степени в январе 1976 года. Ему сказали, что «[Мы] надеемся, что любые проблемы... способствовавшие вашему отсутствию успеха... в Дьюке, не помешают вам успешно заниматься продуктивной карьерой». [24] [25] Работа привела к публикациям, включая отчет PNAS с Чёрчем в качестве ведущего автора о ранней модели молекулярных взаимодействий между малой бороздкой двухцепочечной ДНК и β-лентами белков. [26]
В 1977 году Чёрч вернулся к аспирантуре в Гарвардском университете под руководством Уолтера Гилберта [ 27] и защитил докторскую диссертацию по биохимии и молекулярной биологии , работая над мобильными генетическими элементами в интронах митохондриальных генов дрожжей и иммуноглобулинов мыши (1984). [3]
После завершения своей докторской работы Чёрч провёл шесть месяцев 1984 года в Biogen , промышленной лаборатории, куда Гилберт перевёл значительную часть своей бывшей гарвардской группы. [8] Вскоре после этого последовала постдокторская стипендия Фонда исследований в области наук о жизни в Калифорнийском университете в Сан-Франциско с Гейл Р. Мартин , [28] [29] членом Национальной академии наук и соавтором метода извлечения эмбриональных стволовых клеток мыши. [30] [31]
Чёрч присоединился к факультету Гарвардской медицинской школы в качестве доцента в 1986 году. [8] Сейчас Чёрч является профессором генетики имени Роберта Уинтропа в Гарвардской медицинской школе, [32] и членом факультета медицинских наук и технологий Гарвардского MIT. Он также был одним из основателей Института Висса по биологической инженерии в Гарвардском университете. [8]
Чёрч занимал должность директора Центра биоэнергетических технологий в Гарварде, финансируемого за счет многолетней награды от Министерства энергетики США , [ когда? ] [ необходима ссылка ] и Центра передового опыта в области геномной науки (CEGS) в Гарварде, финансируемого за счет награды типа P50 от Национального института исследований генома человека (NHGRI), входящего в состав Национальных институтов здравоохранения . [33]
Он стал соучредителем компании Veritas Genetics и ее европейского и латиноамериканского филиала Veritas Intercontinental с целью предоставить преимущества геномных данных миллионам людей по всему миру.
В 2012 году Чёрч был избран членом Национальной инженерной академии за вклад в технологии секвенирования генома человека, а также синтез и сборку ДНК.
В 2018 году Чёрч стал соучредителем Nebula Genomics , компании по персональной геномике , которая предлагает услуги по секвенированию всего генома . [34] Компания заявляет, что разрабатывает собственный блокчейн с целью улучшения конфиденциальности и безопасности, а также предоставления людям возможности бесплатного секвенирования в обмен на их геномные и персональные данные, но, несмотря на это, повторная идентификация людей, начиная с генетических данных, всё ещё возможна (сама ДНК является уникальным идентификатором), правоохранительные органы всё ещё могут выдавать ордера на обыск или запрашивать данные, и эта технология, учитывая также тот факт, что её сложно реализовать, всё ещё может быть уязвима для утечек данных. [35] [36] [37]
В 2021 году Чёрч присоединился в качестве соучредителя к HLTH.network (ранее Shivom), [38] стартапу на основе блокчейна в здравоохранении, который создал первый в мире глобальный рынок обмена геномными данными и аналитики. HLTH.network стремится стать «первым в мире протоколом базового уровня для глобальных данных о здоровье». [39]
С 2007 года Чёрч входил в состав научного консультативного совета BGI Group , которая была признана Министерством обороны США китайской военной компанией . [40]
В 2017 году BGI основал «Институт регенезиса Джорджа Черча» — научно-исследовательское сотрудничество между лабораторией Черча и примерно дюжиной сотрудников BGI в Китае. Доктор Сюнь Сюй, исполнительный директор BGI Group, сказал:
Профессор Джордж Чёрч является легендой в этой области благодаря своим творческим достижениям в области редактирования генов и синтеза генома. При поддержке передовой технологической платформы China National GeneBank сотрудничество между BGI и профессором Чёрчем объединит лучшие ресурсы и таланты для преодоления текущих проблем и дальнейшего совершенствования технологии. [41]
18 февраля 2020 года Nebula Genomics, компания по персональной геномике, основанная Чёрчем, [42] объявила о партнерстве с BGI; образцы слюны, отправленные в Nebula Genomics для расшифровки, затем отправляются компанией в лаборатории BGI в Гонконге для секвенирования. [43] Nebula Genomics заявила, что это партнерство было заключено с целью снижения стоимости полногеномного секвенирования (они предлагают 30-кратное полногеномное секвенирование за 299 долларов США), поскольку обычно оно имеет стоимость, которая делает его недоступным для большинства людей. [44]
Чёрч известен своим профессиональным вкладом в секвенирование геномов и интерпретацию таких данных, в синтетическую биологию и генную инженерию , а также в новую область нейронауки, которая предлагает картировать активность мозга и устанавливать «функциональный коннектом ». Чёрч известен как пионер специализированных областей персональной геномики и синтетической биологии . Он был соучредителем коммерческих концернов, охватывающих эти и другие области, от химии экологически чистых и натуральных продуктов до тестирования инфекционных агентов и производства топлива, включая Knome , LS9 и Joule Unlimited (соответственно, компании по геномике человека, зеленой химии и солнечному топливу).
Совместно с Уолтером Гилбертом Чёрч опубликовал первый метод прямого геномного секвенирования в 1984 году. [45] [46] В этой публикации были описаны циклическое нанесение жидкостей на твёрдую фазу, чередующееся с визуализацией, а также избегание бактериального клонирования, стратегии, которые до сих пор используются в нынешних доминирующих технологиях секвенирования следующего поколения . Эти технологии начали влиять на секвенирование в масштабе генома в 2005 году. [47] Чёрч также помог инициировать проект «Геном человека» в 1984 году. [48] Он изобрел широко применяемые концепции молекулярного мультиплексирования и штрихкодовых меток, [49] и его геном стал пятым полным человеческим геномом, когда-либо секвенированным. Чёрч был первым человеком, который сделал свои медицинские записи и геном общедоступными для исследователей. [50] Передача технологий автоматического секвенирования и программного обеспечения из его лаборатории в Гарварде в Genome Therapeutics Corp. привела к первой последовательности бактериального генома и первому коммерческому геному (человеческий патоген Helicobacter pylori ) в 1994 году. [51] Чёрч был соавтором изобретения нанопорового секвенирования в 1995 году, [52] которое теперь доступно для коммерческого использования (например, Oxford Nanopore Technologies ), но не в той форме, которая была воплощена во вкладе Чёрча в первоначальные патенты. [53]
Чтобы помочь в интерпретации и обмене геномами, Чёрч инициировал проект «Персональный геном» (PGP) в 2005 году, [54] предоставив единственный в мире открытый доступ к наборам данных о геноме и признаках человека. [55] [56] [57] Восемь трио (мать, отец и ребенок) из проекта «Персональный геном» находятся в процессе выбора в качестве основных стандартов генома (справочных материалов) для программы NIST+FDA genomeinabottle.org. [58]
Кроме того, Чёрч объявил о своём намерении опубликовать свою ДНК через NFT и использовать прибыль, полученную от её продажи, для финансирования исследований, проводимых Nebula Genomics. В июне 2022 года было опубликовано 20 NFT с его изображением вместо первоначально запланированных NFT его ДНК из-за рыночных условий того времени. [59] Несмотря на неоднозначную реакцию, проект считается частью усилий по использованию генетических данных 15 000 человек для поддержки генетических исследований. Используя NFT, проект хочет гарантировать, что пользователи, отправляющие свои генетические данные, смогут получать прямую оплату за свой вклад. [59] [60]
С 1997 года Чёрч участвовал в разработке технологий «геномной инженерии» либо посредством общей гомологичной рекомбинации (recA и lambda-red) [61], либо посредством специфичных для последовательности нуклеаз. [62] С 2004 года его команда разработала использование синтезаторов ДНК-матриц (также известных как ДНК-чипы) для комбинаторных библиотек и сборки больших сегментов генома. [63] Он участвовал в разработке мультиплексной автоматизированной геномной инженерии (MAGE) и оптимизировал CRISPR / Cas9 , открытый Дженнифер Дудной и Эммануэль Шарпантье для разработки различных геномов от дрожжей до человека. [62] Использование его лабораторией CRISPR в человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (hiPS) является последним претендентом на точную генную терапию. [64]
Его команда первой взялась за изменение генетического кода в масштабах генома. [65] Это было сделано в геноме из 4,7 миллионов пар оснований промышленно полезного микроба ( E. coli ) с целью создания более безопасного и более продуктивного штамма; этот штамм использует непротеиногенные аминокислоты в белках и метаболически и генетически изолирован от других видов.
Он был соавтором нескольких изобретений для ДНК, включая детекторы темной материи – слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP), [66] противораковые «нанороботы», [67] и стратегии для хранения цифровых данных, которые более чем в миллион раз плотнее обычных дисковых накопителей. [68] Вместе с полимеразой ДНК может использоваться для обнаружения и хранения изменений в фотонах, нуклеотидах или ионах. [69]
Чёрч был частью команды, которая в научном комментарии 2012 года предложила Карту активности мозга, позже названную Инициативой BRAIN (Исследование мозга посредством продвижения инновационных нейротехнологий). [69] [70] Они обрисовали конкретные экспериментальные методы, которые могут быть использованы для достижения того, что они назвали «функциональным коннектомом », а также новые технологии, которые должны быть разработаны в ходе проекта, [69] включая беспроводные, минимально инвазивные методы обнаружения и манипулирования нейронной активностью, либо с использованием микроэлектроники , либо синтетической биологии . В одном из таких предложенных методов ферментативно полученная ДНК будет служить «тикерной записью» нейронной активности. [69] [71]
Чёрч работал над сконструированными аденоассоциированными вирусными векторами для обхода врожденных иммунных и воспалительных реакций. Исследование было опубликовано в журнале Science Translational Medicine в 2021 году и показало возможность менее иммуногенной генной терапии с использованием новых аденоассоциированных вирусов (AAV), отредактированных TLR9, в качестве более безопасного вирусного вектора. [72] Основываясь на исследовании, Чёрч и постдок из его лаборатории, который также был первым автором исследования, стали соучредителями Ally Therapeutics. [73] [74] В 2017 году лаборатория Чёрча в Гарварде создала единую комбинированную генную терапию на основе аденоассоциированного вируса (AAV) «для одновременного лечения нескольких возрастных заболеваний», подробно описав эффективность технологии в смягчении ожирения, диабета II типа, сердечной недостаточности и почечной недостаточности у мышей, и работа была опубликована в PNAS . [75] В начале 2018 года [76] Rejuvenate Bio был запущен в лаборатории Чёрча в Институте Висса в Гарварде для профилактики и лечения ряда возрастных заболеваний у собак, продлевая их общую продолжительность жизни. [77] В феврале 2020 года компания Rejuvenate Bio, соучредителем которой является Чёрч, получила эксклюзивную всемирную лицензию от Гарвардского управления по развитию технологий на коммерциализацию своей технологии генной терапии. [78] [79] Как сказал соучредитель Rejuvenate Bio в интервью Чёрч,
Наука пока не нашла способа заставить сложных животных, таких как собаки, жить вечно, поэтому лучшее, что мы можем сделать, — это найти способ поддерживать здоровье как можно дольше в процессе старения. [80]
Однако прогресс исследовательской группы в направлении генной терапии старения был весьма ограничен. Статья PNAS 2022 года от группы Church уже была предметом двух исправлений: одно за неполное раскрытие конфликта интересов и одно за дублирование изображения. [81]
Чёрч является членом факультета Консорциума космической генетики Гарвардской медицинской школы . [82]
В марте 2015 года Чёрч и его группа исследователей генетики в Гарварде успешно скопировали некоторые гены шерстистого мамонта в геном азиатского слона. Используя метод редактирования ДНК CRISPR , его группа сращивала генетические сегменты из замороженных образцов мамонта, включая гены из ушей, подкожного жира и признаков волос, в ДНК клеток кожи современного слона. National Geographic в статье под названием « Гибрид мамонта и слона может быть создан в течение десятилетия. Стоит ли это делать? » сообщил,
Мечты Чёрча о создании гибридного мамонта впервые укрепились после интервью, которое он дал New York Times в 2008 году об усилиях по секвенированию генома шерстистого мамонта.
Это был первый случай, когда гены шерстистого мамонта были функционально активны с тех пор, как вид вымер. [83] Однако их работа не подвергалась рецензированию. Чёрч заявил, что «просто внесение изменений в ДНК не имеет особого смысла. Мы хотим считывать фенотипы». Для этого команда планирует провести дополнительные тесты, чтобы заставить гибридные клетки стать специализированными тканями, а затем попытаться превратить гибридные клетки кожи слона/мамонта в гибридные эмбрионы, которые можно будет выращивать в искусственных матках . [ требуется цитата ]
13 сентября 2021 года Чёрч основал бионаучную и генетическую компанию Colossal Biosciences вместе с предпринимателем Беном Лэммом . Компания пытается использовать генетический код для возрождения шерстистого мамонта, снабдив азиатских слонов чертами мамонта. [84] [85]
Летиция Гарриот де Кайе , основатель и генеральный директор Global Space Ventures и инвестор Colossal Biosciences, сказала:
В 2014 году я спросил своего друга Илона Маска , кого он знает, кто готов внести кардинальные изменения в область геномики, и он ответил: Джорджа Черча. Поэтому в июне 2014 года я посетил Джорджа в его лаборатории в Бостоне. Я сразу понял, что буду искать возможность сотрудничать с Джорджем. Global Space Ventures рада поддержать Colossal. [86] [87]
В своей лаборатории в Гарварде Чёрч стал соучредителем около 50 [10] [12] биотехнологических компаний, включая Veritas Genetics (геномика человека, 2014 г., совместно с Мирзой Цифричем, Престоном Эстепом , Инином Чжао, Джо Такурией), Warp Drive Bio (натуральные продукты, 2011 г., совместно с Грегом Вердином и Джеймсом Уэллсом), Alacris (терапия раковых систем, 2010 г., совместно с Гансом Лехрахом, Бернхардом Херрманном и Шахидом Имраном), Knome (геномика человека, 2007 г., совместно с Хорхе Конде и Сундаром Субраманиамом), [88] Pathogenica (диагностика микробов и вирусов методом NGS, 2009 г., совместно с Йеми Адесоканом), [89] AbVitro (иммуномы, 2010 г., совместно с Франсуа Виньо), [90] Gen9 Bio (синтетическая биология, 2009, с Джозефом Якобсоном и Дрю Энди ), EnEvolv (геномная инженерия), Joule Unlimited (SolarFuels, 2007, с Нубаром Афеяном и Дэвидом Берри ), LS9 (зеленая химия, 2005, с Крисом Сомервиллем, Джеем Кислингом , Винодом Хослой , Нубаром Афеяном и Дэвидом Берри ), [91] [92] [93] и ReadCoor (пространственная биология, 2016, с Ричардом Терри и Эваном Р. Догарти). [94]
Чёрч возглавил концепцию и внедрение оборудования для секвенирования с открытым доступом [95] и общедоступных медицинских данных человека. [57] Он отметил потенциал для повторной идентификации участников исследований на людях и тенденцию к непрозрачности форм согласия, предложив альтернативный механизм «открытого согласия». [55] [56] Он участвовал в работе Президентской комиссии по изучению биоэтических проблем, [96] предупредив о риске синтетической ДНК и предложив снижение риска посредством лицензирования и надзора. [97] [98] Его лаборатория уделяет большое внимание инженерии биологической безопасности. [65]
Чёрч был одним из первых сторонников открытого онлайн-образования с 2002 года. [ требуется ссылка ] Он является консультантом проекта по образованию в области личной генетики [99] и провел день, преподавая в школе Джемиси. [100] Он отстаивал гражданскую науку, особенно в области синтетической биологии и личной геномики. [56] С 2008 года его команда проводит ежегодную конференцию «Геномы, среды и черты» (GET) с бесплатными онлайн-видео. [101]
Чёрч является членом Группы быстрого развертывания вакцин (RaDVaC), группы, сформированной в начале пандемии SARS-CoV-2 для создания легко производимой, бесплатной и общедоступной вакцины для самостоятельного введения. [102]
Церковь частично финансировалась с 2005 по 2007 год некоммерческим фондом Jeffrey Epstein VI Foundation . [103]
Чёрч подвергся критике за свой ответ на вопрос Der Spiegel , где он предположил, что технически возможно создать неандертальца , реконструировав его ДНК и соответствующим образом изменив живые человеческие клетки. [104] Чёрч указал, что он не работает над таким проектом. [105] [106]
В своей научной и популярной деятельности Чёрч содействовал открытому доступу к секвенированию генома и обмену медицинскими данными о человеке, а также онлайн-образованию, открытому образованию и гражданской науке .
Чёрч является автором «лучшей научной книги» журнала New Scientist 2012 года « Регенезис : как синтетическая биология преобразит природу и нас самих» совместно с Эдом Реджисом . [107] [108] Он принимал участие в новостных интервью и видео, в том числе на площадках TED, TEDx, [109] [110] [111] и TEDMED, в программах PBS Charlie Rose , [112] Faces of America и NOVA , а также в PopSci, EG и The Colbert Report . [113] [114] Он регулярно пишет статьи и видео для Edge.org [115] и является членом Xconomists, специальной команды редакционных консультантов для компании Xconomy , занимающейся новостями в сфере технологий и СМИ . [116]
В 2015 году Дженин Интерланди написала статью в журнале Church for Popular Science под названием « Церковь Джорджа Чёрча: от возрождения вымерших видов до охоты за темной материей — может ли один ученый изменить биологию и нашу жизнь? », в которой она утверждает:
Подобно инженеру, он (Джордж Чёрч) склонен рассматривать вселенную не как разрозненный набор тайн, а как машину с огромным количеством кнопок и рычагов, каждый из которых просит, чтобы его нажали и потянули. [117]
Чёрч получил награды, включая избрание в Национальную академию наук (в 2011 г.) [8] [118] и Национальную инженерную академию (в 2012 г.). [119] Он получил премию Американского общества микробиологии Promega Biotechnology Research Award, а также премию Боуэра и премию за достижения в науке Института Франклина . [120] Он является автором «лучшей научной книги» по версии NewScientist , Regenesis (по синтетической биологии) совместно с Эдом Реджисом .
Другие награды включают в себя Трехлетнюю международную премию Стивена Хоогендейка в 2010 году и дважды включенный в Топ-50 журнала Scientific American (за «Проектирование искусственной жизни» в 2005 году и «Геном за 1000 долларов» в 2006 году). [121] [122] Newsweek выбрал Чёрча для признания «Силы идей» 2008 года в категории «Медицина» (за проект «Персональный геном»). [123] В сентябре 2010 года Чёрч был удостоен награды Mass High Tech All-Star Award за свою работу в области генетики. [124]
Он является членом Научно-консультативного совета исследовательского фонда SENS . [125]
Чёрч женат на коллеге-преподавателе генетики Гарвардской медицинской школы Тин Ву . [126]
Чёрч открыто высказывался в поддержку следования веганскому образу жизни по причинам, связанным со здоровьем, а также с экологическими и моральными проблемами. Когда его спросили о его диетическом выборе, Чёрч ответил: «Я был веганом с перерывами с 1974 года, когда меня вдохновило участие в исследовании питания Массачусетского технологического института, и строго с 2004 года». Далее он приводит 4 причины:
медицинские ( холестерин в рыбе и молочных продуктах), энергосбережение (воздействие до 20 раз), жестокость (« органические » животные лишены лекарств, которые используют люди), и риски распространения патогенов (не только гриппа) ... [отмечая, что] веганство является проблемой, в которой личная и глобальная любовь к жизни, здоровью и богатству совпадают. Жаль терять части нашего человечества и планеты только из-за отсутствия рецептов. [127]
Джордж идентифицирует себя как сентиентист. [128] Сентиентизм — это натуралистическое мировоззрение, которое предоставляет моральное уважение всем чувствующим существам.
В контексте проекта «Персональный геном» журналисты Forbes и Wired отметили открытость Чёрча в отношении его проблем со здоровьем, включая дислексию , нарколепсию и высокий уровень холестерина (одна из причин его веганской диеты). [129] [130] Многие из его лучших идей возникают у Чёрча во время коротких периодов сна, вызванных нарколепсией, и поэтому он не лечит её. [131]
Чёрч сотрудничал с трансгуманистическим предпринимателем Джеймсом Клементом в рамках исследования «Супердолгожители», целью которого является секвенирование геномов супердолгожителей в надежде обнаружить потенциальные генетические факторы, лежащие в основе их долголетия . [132] С 2023 года он входит в состав научной и этической консультативной комиссии Enhanced Games . [133] [134]
Прямое геномное секвенирование, впервые описанное Чёрчем и Гилбертом (15) и далее разработанное в нашей лаборатории (16), преодолевает недостатки, присущие использованию рестриктаз.
{{cite web}}
: CS1 maint: unfit URL (link)