Praktiskais aktīvists

Kādā vēsā marta dienā Linda Grifita, MIT bioloģiskā inženiere, pievienojās tūkstošiem sieviešu gājienā Nacionālajā tirdzniecības centrā Vašingtonā, DC, lai palielinātu izpratni par endometriozi. Šīs slimības gadījumā audi no dzemdes gļotādas aug ārpus dzemdes, bieži izraisot sāpes un neauglību. Grifits devās gājienā ar sievietēm no visas valsts, tostarp Amberu Vilsoni, 30 gadus veco no Tenesijas štata, kura teica, ka viņa gadiem ilgi ir pārcietusi neizskaidrojamas sāpes, līdz beidzot pagājušajā rudenī viņai tika veikta operācija; ar slimību saistītais augums bija darbojies kā līme, viņai stāstīja ķirurgs, piespraužot olvadus pie olnīcām un olnīcas pie iegurņa. Arī Grifita cieš no endometriozes, un viņai ir veiktas deviņas operācijas, tostarp ārkārtas procedūra 2001. gada 11. septembrī. Viņas uzdevums ir pievērst uzmanību slimībai, kas skar vienu no 10 sievietēm reproduktīvā vecumā.

Tomēr viņas aktīvisms lielākoties ir pieņēmis citu formu. 2009. gadā viņa kopā ar ķirurgu Kītu Isaacsonu kļuva par līdzdirektori jaunajam MIT Ginepatoloģijas pētījumu centram. Viens no mērķiem, viņa saka, ir endometriozes un citu sieviešu zem vidukļa veselības problēmu risināšana tehnisko mīklu ziņā, kas patiks gan vīriešiem, gan sievietēm. Ja jūs sakāt, ka esat saritinājies uz grīdas augļa stāvoklī menstruāciju sāpju dēļ, daudzi vīriešu kārtas pētnieki priekšējos lukturos rīkosies kā brieži, viņa saka. Bet, ja jūs sakāt: veiksim nenegatīvu matricas faktorizāciju — sava veida matemātisko analīzi, viņi to darīs. Ja ir valoda, kurā runāt par slimību zinātnes priekšgalā, viņi vēlēsies par to runāt, viņa saka.

Grifita pieeja jau ir devusi progresu pamatizpratnē par endometriozi. Februārī viņas lab ziņots imūno marķieru grupai, kas, atsevišķiem pacientiem palielinoties kopā, mēdza būt saistīta ar īpaši sāpīgiem slimības gadījumiem. Viņas komandas identificētais imūnparaksts teorētiski varētu novest pie minimāli invazīvas pārbaudes, kas ļautu ārstiem diagnosticēt un ārstēt endometriozi šiem pacientiem agrāk, potenciāli samazinot bojājumus. Tas būtu nozīmīgs progress, jo galīgai diagnozei pašlaik ir nepieciešama operācija, un sievietes ar endometriozi gaida vidēji vairāk nekā desmit gadus, pirms apstiprinās, ka viņām ir slimība. Grifita darbs ir aizraujošākais papīrs, kas šajā jomā iznācis ilgu laiku, saka Hjū Teilors, Jēlas Medicīnas skolas Dzemdniecības, ginekoloģijas un reproduktīvo zinātņu nodaļas vadītājs.

Ņemot vērā šo atzinību, ir ievērojams, ka 54 gadus vecā Grifita lielāko savas karjeras daļu nav specializējusies reproduktīvās veselības jomā. Vispirms viņa bija labi pazīstama kā audu inženierijas pioniere, uzsvaru liekot uz aknām un kauliem. Es nekad neesmu iedomājusies koncentrēties uz 'sieviešu lietām', viņa saka. Kad viņa uzauga Džordžijas laukos, viņas ģimene mazināja jebkādas atšķirības dzimuma dēļ. Viņa pavadīja laiku, skrienot basām kājām ārā, spēlējoties ar čūskām un vardēm. Es darīju tos pašus darbus, ko darīja brālis, viņa stāsta: viņa pļāva zālienu, salaboja mašīnu un palīdzēja tēvam, mehāniķim, uzbūvēt mājai stereosistēmu. Viņa saka, ka esmu tikko pakļauts lietām ļoti dabiskā veidā. Grifita arī iemācījās adīt, tamborēt un šūt, un bērnībā lielāko daļu savu apģērbu darināja pati. Man vienkārši patika taisīt lietas, viņa saka. Un man patika matemātika. Kad viņas vecākais brālis, būdams koledžas pirmkursnieks, apguva skaitļošanu, viņš mācīja viņai pamatus; Viņa saka, ka tā šķita dabiska lieta, ko ikviens vēlētos zināt.

Grifita turpināja studēt ķīmijas inženieriju, un pēc doktora grāda iegūšanas Kalifornijas Universitātē Bērklijā 1988. gadā viņa ieradās MIT kā pēcdoktorants Roberta Langera laboratorijā, kurš tagad ir institūta profesors. Tajā laikā Langers un viņa kolēģi sāka izgatavot trīsdimensiju polimēru sastatnes, lai izveidotu jaunus audus un orgānus. Grifits veica dažus no būtiskiem agrīniem pētījumiem, lai noteiktu, kuri polimēri darbojas vislabāk, saka Langers. Viņa koncentrējās uz aknu šūnām, analizējot, kuri materiāli atbalsta optimālo augšanas ātrumu un neizraisīja šūnu diferenciāciju vai nobriedušu funkciju zaudēšanu. Galu galā viņa parādīja, ka sintētiskie materiāli var atbalstīt šūnu proliferāciju tikpat labi vai labāk nekā dabiskie polimēri, piemēram, kolagēns. Saskaņā ar Langera teikto, viņas darbs bija galvenais audu inženierijas radīšanā, kas šodien ir galvenā joma, kas ietver audu un orgānu attīstību brūču dzīšanai un rekonstrukcijai. (Āda apdegumu upuriem un audu inženierijas urīnpūšļi ir divi piemēri.) Būdama pēcdoktore, viņa bija arī viena no dinamiskākajām personām, kādu jūs jebkad esat redzējuši, piebilst Langers. Viņa sniedza neticamas runas un sajūsmināja cilvēkus.

Endometriozes makrofāgi (daudzfunkcionālās imunitātes šūnas) regulē iekaisuma imūno tīklus, izmantojot savas intracelulārās signalizācijas molekulas (krāsotas zaļā krāsā).

Grifits arī palīdzēja izveidot labi zināmo Vacanti peli, kurai uz muguras bija auss formas skrimslis. Projektu motivēja plastikas ķirurgs Džo Aptons, kurš vēlējās izgatavot formai raksturīgus skrimšļus rekonstruktīvām procedūrām bērniem, saka Grifits. Viņas MGH līdzstrādnieks Čārlzs Vakanti bija parādījis, ka jūs varat izaudzēt skrimšļus, apvienojot šūnas ar noārdāmām šuvēm, taču tās bija tikai lāses. Grifita ieguldījums bija porainu sastatņu izveidošana auss formā; tas lēnām izšķīst, kamēr audi aug. Projekts patiešām sākās, kad es saskāros ar doktoru Aptonu gultā un brokastīs Palo Alto no rīta, kad devos uz kāzām, viņa saka. Viņš pavadīja divas stundas, pārliecinot mani, cik tas ir svarīgi, un man bija garas katoļu kāzas, kas bija jāpārdzīvo, tāpēc ceremonijas laikā es sapņoju un izdomāju veidu, kā to izdarīt.

Bioinženieru spēki
Pēc pievienošanās MIT fakultātei 1991. gadā Grifits turpināja lauzt jaunus ceļus audu inženierijā. Viņa saka, ka lielākā daļa viņas uzmanības tika pievērsta tam, kā jūs paņemat biomateriālu un liekot tam ļoti specifiski mijiedarboties ar šūnām. Piemēram, viņa atklāja, ka augšanas faktoru ievietošana tieši uz polimēru sastatņu virsmas, nevis to ievadīšana šķīstošā veidā, izraisīja veiksmīgāku šūnu augšanu. Pavisam nesen sadarbībā ar ķirurgu ortopēdu viņa ir audzējusi kaulu smadzeņu šūnas uz sastatnēm un pierādījusi, ka modificēta epidermas augšanas faktora formas pievienošana aizsargā tās no iekaisuma un palīdz tām vairoties. Šī darba mērķis ir uzlabot rezultātus pacientiem ar smagiem kaulu ievainojumiem, piemēram, salauztu stilba kaulu, kurus mūsdienās ārstē, noņemot kaulu no gūžas. Viņa arī bija pioniere 3-D drukāšanai terapeitiskos lietojumos. Tehnoloģija tika izmantota neorganiskām sistēmām, piemēram, dzinēja daļām, bet Grifits un kolēģi patentēja metodes, kā to izmantot audu inženierijā un zāļu piegādē. Viņa saka, ka mani vadīja milzīgā vajadzība būvēt objektus ar kontroli pār vairākiem arhitektūras līmeņiem. Piemēram, ko darīt, ja kaulu sastatnes varētu iespiest pacienta žokļa formā? Viņa arī vēlējās izdomāt, kā uzbūvēt sastatnes aknu atjaunošanai ārpus ķermeņa, kas ir sarežģīti, ņemot vērā orgāna sarežģīto arhitektūru.

Asinsvadu aknu sastatnes, kas izgatavotas no noārdāma polimēra uz pielāgotas Grifita iekārtas, palīdzēja uzbūvēt.

Grifitas pētījumam turpinoties, viņa pārliecinājās, ka MIT ir vajadzīga jauna nodaļa, kas veltīta bioloģiskā inženierzinātnes. Lai gan daudzas skolas piedāvā biomedicīnas inženierijas programmas, viņa palīdzēja vadīt programmu, kas būtu vērsta uz dzīvo sistēmu pamata bioloģisko mijiedarbību. Šī fakultātes kampaņa lika MIT 90. gadu beigās uzņemt savus pirmos bioloģiskās inženierijas absolventus. (Duglass Laufenburgers, inženieris un šūnu biologs, kurš tika pieņemts darbā MIT, lai vadītu jauno nodaļu, vēlāk kļuva par Grifita vīru.) 2005. gadā MIT sāka piedāvāt bakalaura grādu šajā jomā, pirmo jauno specialitāti institūtā gandrīz 40 gadi. Viņa patiešām, tāpat kā jebkurš cits, uzsāka visu programmu un turpina darīt lielisku darbu, saka Langers.

Grifita ieguva pilnvaras 1998. gadā, tieši tad, kad tika uzsākta jaunā nodaļa, un 2006. gadā viņa ieguva Mac Genial stipendiju. Citiem vārdiem sakot, viņa sasniedza karjeras posmu, kas ļāva viņai plaši domāt par savu darbu un, iespējams, uzņemties lielāku risku. Viņas personīgā cīņa ar endometriozi turpinājās, un Kīts Isaacsons, kurš ir bijis viņas ķirurgs, kā arī draugs, mudināja viņu uzņemties šo slimību kā daļu no viņas pētījuma. Viņas māsas meitai, kura cieta no briesmīgām menstruāciju sāpēm, galu galā tika diagnosticēta arī endometrioze. Lai gan Grifita turpināja pretoties viņas dzimuma izcelšanai, citi viņu nepārprotami uzskatīja par paraugu. 2007. gadā viņai tika lūgts piedalīties diskusijā par sievietēm zinātnē Bostonas Zinātnes muzejā. Kad viņi man lūdza runāt par to, kā mans pētījums dod labumu sievietēm, es gandrīz izrāvu viņām acis, saka Grifits, kurš atceras, ka es strādāju ar aknām un kauliem. Ikvienam tās ir. Tomēr viņa arī apzinājās, ka viņai kā sievietei un hronisku slimību pacientei bija tāda perspektīva, kas daudziem viņas kolēģiem nebija. Pasākuma laikā kāda absolvente jautāja, uz kurieni nākamajos gados virzīsies viņas pētījumi, un viņa atceras kaut ko. Es teicu: 'Es izveidošu sieviešu veselības centru un pētīšu endometriozi un atvedīšu visus šos lieliskos puišus un sievietes no MIT, lai to pētītu,' viņa saka. Es to vienkārši izpļāpāju, un tad es biju uz āķa, lai to izdarītu.

Endometriozes mērķauditorijas atlase
Grifitas laboratorijas stūrī šodien atrodas sarkans piknika dzesētājs, ko viņas studenti izmanto, lai transportētu endometrija audu un šķidruma paraugus atpakaļ no Ņūtona-Velslija slimnīcas. Šis dzesētājs ir lietderīgi izmantots kopš 2009. gada, kad Grifits palīdzēja izveidot MIT Ginepatoloģijas centru. Citur viņas gaisīgajā 16. ēkas laboratorijā dūko lielas saldētavas ar šiem paraugiem, kas savākti no desmitiem sieviešu ar endometriozi. Tagad vienā lielā projektā viņa un viņas kolēģi analizē ar šo slimību slimu sieviešu peritoneālo šķidrumu, uzkrājot datu dārgumu krātuvi. Februārī komanda atklāja, ka 13 imūnmolekulu grupas līmenis, kas saistīts ar iekaisumu, šķiet, pieauga dažām sievietēm ar endometriozi. Sievietēm ar šo imūno parakstu ne vienmēr bija visplašākie bojājumi; arī viņu slimība nebija vērsta uz noteiktu apgabalu, piemēram, olnīcām, olvados, nierēm vai zarnām. Tomēr viņu slimība mēdza būt īpaši sāpīga, un viņām biežāk nekā citām sievietēm bija auglības problēmas. Šie rezultāti, kas publicēti Zinātnes tulkošanas medicīna februārī, balstījās uz sievietēm no Bostonas apgabala. Maijā Grifita un viņas komanda iepazīstināja ar jaunu darbu, kas apstiprināja atklājumus saliktā grupā, kurā bija sievietes Brazīlijā.

DARPA fiziomas mikroshēmas projekta aknu komponents ir balstīts uz šīs aknu mikroshēmas versiju, ko izstrādājis Grifits.

Jaunie rezultāti, ar kuriem viņi dalījās Pasaules endometriozes kongresā Brazīlijā, liecina par veidu, kā stratificēt pacientus, pamatojoties uz molekulārajiem marķieriem, saka Jēlas pārstāvis Hjū Teilors. Pašlaik mēs nezinām, kāpēc dažiem pacientiem ir sāpes un dažiem nē, dažiem ir neauglība un dažiem nē. Tādu traucējumu kā krūts vēža gadījumā ārsti paļaujas uz molekulārajiem marķieriem, kā arī ķirurģiskiem atklājumiem, lai prognozētu, kā slimība varētu progresēt un kāda būs visefektīvākā terapija. Grifits apgalvo, ka tam pašam galu galā vajadzētu attiekties arī uz endometriozi. (Nežēlīgā pavērsienā viņai pašai arī tika diagnosticēts krūts vēzis, lai gan tagad viņai nav pierādījumu par šo slimību.)

Teilore saka, ka marķieriem, kurus Grifita grupa ir identificējusi endometriozei, joprojām ir nepieciešams vairāk pārbaudīt, lai noteiktu to klīnisko lietderību. Bet galu galā tie varētu kalpot par pamatu pārbaudei, ko varētu veikt ginekologa birojā, nevis operāciju zālē, un dažām sievietēm varētu noteikt agrāku diagnozi un ārstēšanu. Teorētiski agrāka ārstēšana var apturēt slimības progresēšanu, pirms tā izraisa iekšēju bojājumu vai potenciāli neatgriezenisku rētu veidošanos, kas var izraisīt neauglību. Daudzi pētnieki strādā pie mazāk invazīviem endometriozes testiem, saka Teilors, taču Grifita atklājumiem ir vislielākais potenciāls.

Tajā pašā laikā Grifits turpina analizēt citu audu un orgānu sistēmu sarežģīto mijiedarbību. 2012. gadā Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūra (DARPA) un Nacionālie veselības institūti apbalvots grupa MIT un cita Hārvardā vairāk nekā 30 miljonus ASV dolāru, lai izstrādātu mikromēroga mijiedarbības modeli starp 10 dažādām orgānu sistēmām, tostarp aknām, zarnām un plaušām. Šajā mikroshēmas projektā, kurā Grifits ir gan galvenais pētnieks, gan koordinators vairāk nekā 50 iesaistītajiem pētniekiem, būs nelielas šūnu kolekcijas, kas sakārtotas trīsdimensiju struktūrās, lai modelētu katru orgānu (lai gan modeļi ne vienmēr būs imitēt īsto orgānu struktūras). Ar mazām caurulēm, lai savienotu dažādas struktūras, un sūkņiem, lai cirkulētu barotni, platforma piedāvās jaunu veidu, kā noklausīties fizioloģisko sistēmu savstarpējo sarunu. Tas ļaus pētniekiem izpētīt, piemēram, kā savienojums, kas nonāk zarnās, nonāk aknās un tiek metabolizēts tur, var ietekmēt citus orgānus.

Farmācijas uzņēmumi pašlaik pārbauda potenciālo zāļu toksicitāti cilvēka šūnās, pirms pāriet uz dzīvnieku modeļiem. Šī platforma piedāvā starpposmu, kas varētu ļaut viņiem atklāt blakusparādības pirms izmēģinājumu veikšanas ar dzīvniekiem, saka Grifits. Tas varētu arī sniegt ieskatu, ko dzīvnieku modeļi to nedara, jo iesaistītās šūnas ir cilvēku. Darbs atspoguļo centienus izveidot sarežģītākus audu kultūras modeļus un pārbaudīt hipotēzes par to, kā lietas mijiedarbojas, kad metabolīti, hormoni, augšanas faktori un imūnmolekulas pārvietojas no viena orgāna uz otru. Viņa saka, ka, ja jums ir augstāks sarežģītības līmenis, jūs vienmēr varat iegūt neparedzētas sekas.

Šī mikromehāniski apstrādātā šķidruma plāksne nodrošina būtisku asinsrites sistēmas daļu DARPA mikroshēmas projektā; tas sūknē šķidrumu caur un starp mikromēroga orgānu apakšsistēmām.

Iepriekšējā darbā Grifits izstrādāja trīsdimensiju aknu mikroshēmu , ko var izmantot arī, lai novērtētu zāļu toksicitāti, un tagad to komerciāli ražo Lielbritānijas uzņēmums ar nosaukumu CN Bio Innovations . Šīs mikroshēmas modificēta versija kalpo par pamatu DARPA projekta aknu komponentam. Grifits arī sadarbojas ar MIT bioloģisko inženieri Ēriku Almu, lai platformas zarnu komponentā lietotu bagātīgu baktēriju maisījumu. Tas ļaus pētniekiem izpētīt, kā zāļu iedarbību var palielināt vai samazināt, ja tās daļēji metabolizē vai maina zarnu baktērijas, pirms tās nonāk aknās.

Cilvēka fiziomā uz mikroshēmas būs iekļauts endometrija modelis, kas sniegs papildu ieskatu par to, kā dzemde parasti darbojas un kas notiek nepareizi endometriozes gadījumā, saka Grifits. Ķermenī šūnas nekad ilgstoši nesēž savā vidē, saka Terēza Vudrafa, Ziemeļrietumu universitātes Sieviešu veselības pētniecības institūta direktore. Šis projekts rada dinamiskāku un kinētiskāku sistēmu, viņa piebilst, kas vairāk līdzinās tam, kā šūnas piedzīvo asinsrites sistēmu. Grifits un Vudrafs arī sadarbojas, lai izveidotu mikroshēmu, lai modelētu vairāk sieviešu reproduktīvās sistēmas, tostarp olnīcas un maksts. Galu galā viņi cer atkārtot menstruālo ciklu šajā platformā, sniedzot papildu ieskatu slimībās.

Cilvēka fizioloģiskajā mikroshēmā ir apvienots Grifitas ilggadējais darbs pie aknām ar viņas jaunāko centienu uzvarēt endometriozi un citus traucējumus, kas nomoka sievietes. Viņa ir pārliecināta, ka viņas darbs netiek uzskatīts par rozā geto veidošanu: es nevēlos padarīt endometriozi par sieviešu problēmu, viņa saka. Es vēlos to padarīt par MIT problēmu. Taču viņas galvenais vēstījums ir arī pilnvarošana: es vēlos jaunām sievietēm parādīt, ka, ja jums ir problēma, varat kļūt par inženieri un atrisināt to. Šajā jomā jūs varat iegūt kontroli pār problēmām, kuras ārpasaulē jūs nevarat kontrolēt.

paslēpties