Q&A με την Immunoengineer Caroline Jones – Biomedical Beat Blog – Εθνικό Ινστιτούτο Γενικών Ιατρικών Επιστημών

«Το βρίσκω ικανοποιητικό να είσαι επιστήμονας γιατί ξέρω ότι ακόμα κι αν σε ορισμένα σημεία φαίνεται ότι εργάζομαι σε ένα σταδιακό πείραμα, τελικά θα βοηθήσει στην επίλυση ενός μεγαλύτερου προβλήματος», λέει. Caroline Jones, Ph.D.επίκουρος καθηγητής του βιομηχανική στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ντάλας. Δείτε τα κυριότερα σημεία της συνέντευξής μας με την Δρ. Τζόουνς για να μάθετε για την επαγγελματική της πορεία, το πάθος της να μοιράζεται την επιστήμη με το κοινό και την έρευνά της για σήψη— ένα συντριπτικό ή εξασθενημένο ολόκληρο σώμα ανοσολογική απόκριση to an προσβολήόπως μόλυνση ή τραυματισμός που ευθύνεται για τους θανάτους του σχεδόν 270.000 Αμερικανοί κάθε χρόνο.

Ε: Πώς αρχίσατε να ενδιαφέρεστε για την επιστήμη;

ΕΝΑ: Η μητέρα μου ήταν καθηγήτρια μαθηματικών γυμνασίου, οπότε είχα αυτό το πρότυπο μεγαλώνοντας. Είχα επίσης έναν καθηγητή μαθηματικών και μηχανικής στο λύκειο που με ενθάρρυνε και μου κέντρισε το ενδιαφέρον για το ποσοτικός πλευρά της επιστήμης. Αποφάσισα να σπουδάσω βιοϊατρική μηχανική στο κολέγιο γιατί ήθελα να εφαρμόσω ποσοτικά εργαλεία με τρόπο που να βοηθάει τους ανθρώπους.

Ερ.: Ποια ήταν η πορεία σας για να γίνετε ερευνητής;

ΕΝΑ: Η πρώτη μου ερευνητική εμπειρία ήταν όταν ήμουν προπτυχιακός στο Πανεπιστήμιο Cornell στο εργαστήριο του Δρ Peter Nathanielsz. Πραγματικά εμπνεύστηκα από την έρευνά του για την εγκυμοσύνη και την υγεία των νεογνών. Ήταν ο πρώτος μου μέντορας και μου ενστάλαξε τη σημασία της επικοινωνίας της επιστήμης σας. Έδινε διαλέξεις στην τοπική βιβλιοθήκη και έγραφε βιβλία για το ευρύ κοινό.

Μετά το προπτυχιακό, απέκτησα μεταπτυχιακό στο Cornell, όπου εργάστηκα για την ανίχνευση παθογόνα χρησιμοποιώντας λιποσώματα στο εργαστήριο του Δρ. Antje Baeumner. Από εκεί και πέρα, δεν ήμουν σίγουρος αν ήθελα να κάνω διδακτορικό, έτσι μετακόμισα στη Νέα Υόρκη και εργάστηκα ως τεχνικός εργαστηρίου στο Πανεπιστήμιο Ροκφέλερ με τους Dr. Μάρκους και η Αρχοντούλα Στοφέλ. Έμπλεξα σε ένα ενδιαφέρον γονιδίωμα-μελέτη ευρείας συσχέτισης σε απομονωμένο πληθυσμό από το νησί Kosrae του Ειρηνικού.

Αποφασίζοντας ότι όντως ήθελα να ακολουθήσω ένα Ph.D. στη βιοϊατρική μηχανική, μετακόμισα σε όλη τη χώρα για να κάνω την έρευνά μου στο εργαστήριο του Δρ. Alexander Revzin στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis. Μελέτησα τη λειτουργία του ήπατος κύτταρα επηρεάζεται από το μικροπεριβάλλον γύρω τους.

ΕΡ.: Ποια ήταν τα επόμενα βήματα στην καριέρα σας;

ΕΝΑ: Πήρα μεταδιδακτορική θέση στο Centre for Engineering in Medicine and Surgery στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης. Αυτή ήταν η πρώτη φορά που το NIGMS με επηρέασε, επειδή ήμουν σε ένα Επιχορήγηση εκπαίδευσης T32 με τον Δρ Ρόναλντ Τόμπκινς. Ανέπτυξα μικρορευστικά εργαλεία για να μετρήσω τον τρόπο εγκαύματα επηρεάζουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού υπό την καθοδήγηση του Ο Δρ. Μεχμέτ Τόνερ, Ο Δρ. Δανιήλ Ιρίμιακαι τον Οκτάβιο Χουρτάδο. Εκεί βρήκα πραγματικά το πάθος μου για τη μεταφραστική έρευνα, χρησιμοποιώντας μηχανικές και μαθηματικές τεχνικές αλλά και δουλεύοντας με δείγματα ασθενών με σήψη, και ήξερα ότι αυτού του είδους η έρευνα θα είχε αντίκτυπο στις ανθρώπινες ζωές.

Είδαμε ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος συμπεριφέρθηκαν διαφορετικά σε ασθενείς με εγκαύματα που συνέχισαν να αναπτύξουν σήψη σε σύγκριση με αυτούς που είχαν φυσιολογικό φλεγμονώδης απάντηση στο έγκαυμα. Φτιάξαμε ένα εργαλείο για να προβλέψουμε εάν οι ασθενείς θα αναπτύξουν σήψη, το οποίο είναι ένα τεράστιο ερώτημα στον τομέα, επειδή εάν δεν διαγνωστεί αρκετά έγκαιρα, μπορεί να οδηγήσει σε όργανο αποτυχία και θάνατος. Έχουμε τώρα ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το εργαλείο, το οποίο ήταν 98 τοις εκατό ακριβές στα πειράματά μας, και υποβάλλεται σε περαιτέρω δοκιμές.

Μετά από 5 χρόνια ως μεταδιδάκτορας, πήρα την πρώτη μου θέση στη σχολή στο Virginia Tech ως επίκουρος καθηγητής ανοσολογία. Κατά τη διάρκεια των 5 χρόνων μου εκεί, έλαβα την πρώτη μου ανεξάρτητη χρηματοδότηση έρευνας από το NIGMS, το Βραβείο Μεγιστοποίησης Ερευνητώνκαι μετά μετακόμισα στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ντάλας ως επίκουρος καθηγητής στη βιομηχανική.

Ε: Τι ερευνάτε στο εργαστήριό σας;

ΕΝΑ: Το εργαστήριό μου αναπτύσσει εργαλεία για τη μέτρηση της λειτουργίας των ανοσοκυττάρων σε σηπτικούς ασθενείς. Βασικά, κατασκευάζουμε τσιπς με μικρά κανάλια που κυμαίνονται από περίπου το μέγεθος μιας τρίχας έως ακόμη μικρότερα από ένα κελί. Στη συνέχεια, δημιουργούμε κλίσεις ή συγκεκριμένα σήματα για να προσελκύσουμε τα κύτταρα και να μετρήσουμε πώς μεταναστεύουν και πώς καταπολεμούν τη μόλυνση. Παίρνουμε ταινίες time-lapse των κελιών που μεταναστεύουν, ώστε να μπορούμε να συλλέξουμε δεδομένα σχετικά με αυτά φαινότυπους—ή τα χαρακτηριστικά και τη συμπεριφορά τους. Στη συνέχεια συνδέουμε τους φαινότυπους των κυττάρων με τους γονότυπους— συλλογές από γονίδια—με την ανάκτηση των κυττάρων από το τσιπ και την αλληλουχία τους mRNA επίπεδα έκφρασης. Συνεργαζόμαστε με μαθηματικούς για να φτιάξουμε μοντέλα για το πώς αλλάζει αισθητήριο νεύρο ή βέβαιο πρωτεΐνη τα επίπεδα θα αλλάξουν τη μετανάστευση κυττάρων. Αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να εντοπίσουμε και να προβλέψουμε τους μηχανισμούς που προκαλούν συγκεκριμένους φαινότυπους. Ελπίζουμε ότι αναγνωρίζοντας τους μηχανισμούς που αποτελούν τη βάση της σήψης, θα βρούμε τελικά θεραπείες που στοχεύουν αυτούς τους μηχανισμούς και θα βοηθήσουν στη θεραπεία της πάθησης. Είναι μια συναρπαστική στιγμή να είσαι ανοσομηχανικός!

ΕΡ.: Ποιο θεωρείτε το μεγαλύτερο επίτευγμά σας μέχρι τώρα;

ΕΝΑ: Η ηγεσία μιας επιτυχημένης διεπιστημονικής ομάδας που μιλά τόσες πολλές διαφορετικές επιστημονικές γλώσσες για να εργαστεί πάνω στην τεράστια πρόκληση της σήψης ήταν ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματά μου. Η ομάδα περιλαμβάνει επιστήμονες βιοϋλικών, μηχανολόγους μηχανικούς, μαθηματικούς, ανοσολόγους και γιατρούς.

Ερ.: Αναφέρατε τη σημασία της επικοινωνίας της επιστήμης σας στο κοινό. Πώς το κάνεις αυτό;

ΕΝΑ: Έχω δώσει διαλέξεις μέσω της Δημόσιας Βιβλιοθήκης του Ντάλας και αυτό ήταν πραγματικά ικανοποιητικό γιατί μπορώ να επικοινωνήσω σχετικά με τη σήψη, τα εμβόλια ή τον COVID-19 και οι άνθρωποι μπορούν να κάνουν ερωτήσεις. Είναι πολύ σημαντικό να κερδίσουμε την εμπιστοσύνη του κοινού στην επιστημονική έρευνα. Το κοινό χρηματοδοτεί τη δουλειά μου, οπότε θέλω να τους ανταποδώσω. Όσο περισσότερο τους μιλάω, τόσο περισσότερο συνειδητοποιώ πόσοι επηρεάζονται προσωπικά από τη σήψη. Η προγιαγιά μου, η Edith Jones, πέθανε από αυτό όταν ήταν έγκυος σε ηλικία 39 ετών. Στόχος μου είναι να δημιουργήσω περισσότερη ευαισθητοποίηση σχετικά με τη σήψη και να επηρεάσω τη δική μου έρευνα για τη μείωση των θανάτων που προκύπτουν.

Επίσης, λόγω της αγάπης μου για τη δημιουργικότητα και την τέχνη, έχω συνεργαστεί με καλλιτέχνες για να φτιάξω ένα παιχνίδι εικονικής πραγματικότητας όπου μπορείς να είσαι ένα κύτταρο του ανοσοποιητικού. Αυτή τη στιγμή, είναι σε προκαταρκτικά στάδια. Δημοσιεύσαμε μερικά χειρόγραφα για αυτό, και το πηγαίνουμε σε τάξεις γυμνασίου με χαμηλότερα εισοδήματα και το δοκιμάζουμε. Η επικοινωνία μέσω εικόνων ή εμπειριών μπορεί να είναι πολύ ισχυρή. Μέσω αυτής της προσέγγισης, ελπίζω να προσλάβω περισσότερες γυναίκες και υποεκπροσωπούμενες φοιτητές για να ακολουθήσουν σταδιοδρομία στην επιστήμη και τη μηχανική.

Ε: Τι συμβουλή έχετε για φοιτητές που ενδιαφέρονται να ακολουθήσουν μια καριέρα στην επιστήμη;

ΕΝΑ: Εάν είναι δυνατόν, απευθυνθείτε σε ένα εργαστήριο και αποκτήστε πρακτική εμπειρία εργασίας εκεί. Για να αποκτήσετε πολλά σετ επιστημονικών δεξιοτήτων, πρέπει πραγματικά να εργαστείτε σε ένα εργαστήριο, αλλά και να έχετε πράγματα εκτός εργαστηρίου που σας εμπνέουν. Η ανάγνωση ενός μυθιστορήματος, η παρακολούθηση μιας καλής ταινίας ή η ζωγραφική απαιτεί χρόνο μακριά από τη δουλειά, αλλά η ζωή εκτός εργαστηρίου γεμίζει το πηγάδι της δημιουργικότητάς σας, ώστε να είστε καλύτερος επιστήμονας στο τέλος της ημέρας.

Η έρευνα του Dr. Jones υποστηρίζεται από την επιχορήγηση NIGMS R35GM133610.