James Collins (bioingeniero) - James Collins (bioengineer)
Jim Collins | |
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| Nació |
26 de junio de 1965
Nueva York , Nueva York , EE. UU.
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| Ciudadanía | Estados Unidos |
| alma mater |
Universidad de Oxford (D.Phil.) Holy Cross ( BA ) |
| Premios |
NAS , NAE , NAM , NAI , beca Rhodes , MacArthur , Premio Dickson en Medicina , Premio Pasteur Sanofi-Institut , Premio HFSP Nakasone , Premio Max Delbrück , Premio Gabbay , Pioneer Award director del NIH , Premio Lagrange |
| Carrera científica | |
| Los campos | Ingeniería Biomédica |
| Instituciones |
MIT Universidad de Harvard Universidad de Boston |
James J. Collins (nacido el 26 de junio de 1965) es un bioingeniero estadounidense , profesor Termeer de ingeniería y ciencia médica y profesor de ingeniería biológica en el MIT .
Es uno de los fundadores del campo emergente de la biología sintética y ha realizado múltiples avances en biología sintética en biotecnología y biomedicina, incluidos diagnósticos en papel para el Zika y el Ébola y células programables que sirven como diagnósticos vivos y terapias vivas para detectar y detectar. -tratar infecciones, trastornos metabólicos genéticos raros y enfermedad inflamatoria intestinal. Collins es también un investigador pionero en biología de sistemas , habiendo realizado descubrimientos fundamentales con respecto a las acciones de los antibióticos y la aparición de resistencias a los antibióticos .
Collins fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 2011 por sus contribuciones a la biología sintética y las redes de genes diseñados.
Biografía
Collins recibió una licenciatura en física (summa cum laude; valedictorian de la clase) del College of the Holy Cross en 1987 y un doctorado en Ingeniería Médica de la Universidad de Oxford en 1990. De 1987 a 1990, fue un Rhodes Scholar . Actualmente, Collins es Profesor Termeer de Ingeniería y Ciencia Médicas y Profesor de Ingeniería Biológica en el MIT . Collins también es miembro fundamental de la facultad fundadora del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica en la Universidad de Harvard y miembro del Instituto del Instituto Broad del MIT y Harvard. Collins también es líder de la facultad de ciencias de la vida en la Clínica MIT Jameel desde 2018.
De 1990 a 2014, fue miembro de la facultad de la Universidad de Boston , donde fue profesor distinguido William F. Warren , profesor universitario , profesor de ingeniería biomédica y codirector del Center for BioDynamics y director del Center of Synthetic Biología.
Logros científicos de Collins han sido reconocidos por numerosos premios, incluyendo el Premio del Director del NIH Pioneer , el Premio de la Fundación Médica Ellison Académico senior en el envejecimiento , el primer Premio Anthony J. Drexel Logro Excepcional , el Premio de Lagrange de la Fundación CRT en Italia, el Sanofi -Institut Pasteur Award, BMES Robert A. Pritzker Award, HFSP Nakasone Award, Promega Biotechnology Research Award, y ser seleccionado para el TR100 inaugural de Technology Review (100 jóvenes innovadores que darán forma al futuro de la tecnología) y Scientific American 50: los 50 líderes destacados en ciencia y tecnología. Collins también es miembro de la Sociedad Estadounidense de Física , el Instituto de Física y el Instituto Estadounidense de Ingeniería Médica y Biológica. En 2003, recibió un " Premio Genius " de la Fundación MacArthur , convirtiéndose en el primer bioingeniero en recibir este honor. La cita del premio de Collins señaló: "A lo largo de su investigación, Collins demuestra una propensión a identificar los principios abstractos que subyacen a los fenómenos biológicos complejos y a utilizar estos conceptos para resolver problemas prácticos y concretos". También fue honrado como Médico All-Star por los Medias Rojas de Boston, y lanzó el primer lanzamiento en un juego de los Medias Rojas en Fenway Park. En 2016, Collins fue nombrado Investigador Distinguido de Allen por Paul G. Allen Frontiers Group. Collins es miembro electo de las tres academias nacionales de EE. UU.: La Academia Nacional de Ciencias , la Academia Nacional de Ingeniería y la Academia Nacional de Medicina . También es miembro electo de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias , así como miembro fundador de la Academia Nacional de Inventores .
Collins es una maestra talentosa y comprometida. Ha ganado numerosos premios de enseñanza en la Universidad de Boston, incluido el premio al Profesor de Ingeniería Biomédica del Año, el Premio al Profesor del Año de la Facultad de Ingeniería y la Copa Metcalf y el Premio a la Excelencia en la Enseñanza, que es el más alto honor de enseñanza otorgado por Boston. Universidad.
Collins ha estado involucrado con varias empresas de nueva creación, y sus invenciones y tecnologías han sido autorizadas por varias empresas de biotecnología y dispositivos médicos. Collins es el cofundador científico y actualmente preside el Consejo Asesor Científico (SAB) de Sample6 Technologies, Synlogic y EnBiotix. Es miembro del Consejo de Administración de Fulcrum Therapeutics y el SAB de Agilis Biotherapeutics, Evelo Biosciences, enEvolv, Indigo Agriculture, Joule Unlimited , PureTech Health y Excel Medical Ventures. Además, se ha desempeñado en el SAB de Mannkind Corporation, Seres Health, Codon Devices, Selventa, Gene Network Sciences, Epitome Biosystems, Afferent Corp, Cellicon Biotechnologies, Synereca Pharmaceuticals, LifeWave Ltd y Bios Group Inc. Collins también se ha desempeñado como asesor científico de Unilever, Lifebuoy, Agilent, Momenta Pharmaceuticals, New England Patriots y Brooks Sports.
Collins corrió pista y campo a través en Holy Cross (tenía 4:17 millas) y ganó una azul jugando para el equipo universitario de baloncesto de la Universidad de Oxford.
Trabaja
Collins ha sido pionera en el desarrollo y uso de enfoques dinámicos no lineales para estudiar, imitar y mejorar la función biológica, y ayudó a transformar la biología en una ciencia de la ingeniería. Sus intereses de investigación actuales incluyen: biología sintética - modelado, diseño y construcción de redes de genes sintéticos, y biología de sistemas - ingeniería inversa de redes reguladoras de genes naturales.
Collins ha inventado una serie de dispositivos y técnicas novedosas, que incluyen plantillas vibratorias para mejorar el equilibrio, un riboregulador procariótico , interruptores de palanca genéticos biestables para aplicaciones de biotecnología y bioenergía, técnicas de control dinámico para eliminar arritmias cardíacas y técnicas de biología de sistemas para identificar objetivos de fármacos y enfermedades. mediadores.
Collins propuso que el ruido de entrada podría usarse para mejorar la función sensorial y el control motor en humanos. Él y sus colaboradores demostraron que la sensación táctil y el control del equilibrio en adultos jóvenes y mayores, pacientes con accidente cerebrovascular y pacientes con neuropatía diabética podrían mejorarse con la aplicación de ruido mecánico subsensorial, por ejemplo, mediante plantillas vibratorias. Este trabajo ha llevado a la creación de una nueva clase de dispositivos médicos para abordar las complicaciones resultantes de la neuropatía diabética, restaurar la función cerebral después de un accidente cerebrovascular y mejorar el equilibrio de los ancianos.
Collins ha sido pionera en el uso de técnicas desde la dinámica no lineal y la biología molecular para modelar, diseñar y construir redes de genes de ingeniería, lo que ha llevado al desarrollo del campo de la biología sintética. Collins y sus colaboradores han creado interruptores de palanca genéticos, interruptores de ARN, contadores genéticos, células programables, interruptores genéticos de mamíferos sintonizables y bacteriófagos diseñados, cada uno con amplias aplicaciones en biotecnología y biomedicina.
Collins es también uno de los investigadores líderes en biología de sistemas, siendo pionero en el uso de técnicas biofísicas computacionales experimentales para realizar ingeniería inversa y analizar redes reguladoras de genes endógenos. Collins y sus colaboradores demostraron que las redes de genes de ingeniería inversa se pueden utilizar para identificar objetivos de fármacos, mediadores biológicos y biomarcadores de enfermedades.
Collins y sus colaboradores descubrieron, utilizando enfoques de biología de sistemas, que todas las clases de antibióticos bactericidas inducen una vía de muerte celular de daño oxidativo común. Este hallazgo indica que dirigirse a los sistemas bacterianos que remedian el daño oxidativo, incluida la respuesta al daño del ADN SOS, es un medio viable para mejorar la eficacia de todas las clases principales de antibióticos y limitar la aparición de resistencia a los antibióticos. Collins y colaboradores también descubrieron que los niveles subletales de antibióticos activan la mutagénesis al estimular la producción de especies reactivas de oxígeno, lo que conduce a la resistencia a múltiples fármacos. Este descubrimiento tiene importantes implicaciones para el uso generalizado y el mal uso de antibióticos. Recientemente, Collins y sus colegas, utilizando sus enfoques de sistemas, descubrieron un mecanismo de resistencia basado en la población que constituye una forma de selección de parentesco mediante el cual un pequeño número de mutantes bacterianos resistentes, frente al estrés de los antibióticos, pueden, a algún costo para ellos mismos, brindar protección. a otras células más vulnerables, mejorando la capacidad de supervivencia de la población en general en entornos estresantes.
En 2020, Collins formó parte del equipo, junto con la profesora líder de la facultad de MIT Jameel Clinic, Regina Barzilay , que anunció el descubrimiento a través del aprendizaje profundo de la halicina , el primer compuesto antibiótico nuevo en 30 años, que mata a más de 35 bacterias poderosas , incluidas las antimicrobianas. tuberculosis resistente , la superbacteria C. difficile y dos de las tres bacterias más mortales de la Organización Mundial de la Salud . En 2020, Collins, Barzilay y la Clínica MIT Jameel también recibieron fondos a través de The Audacious Project para ampliar el descubrimiento de la halicina en el uso de IA para responder a la crisis de resistencia a los antibióticos mediante el desarrollo de nuevas clases de antibióticos.