Gerald Fischbach - Gerald Fischbach

Gerald Fischbach
Gerald Fischbach na konferenci Simons Foundation Autism Research Initiative Conference
narozený	Gerald D. Fischbach (1938-11-15) 15. listopadu 1938 (věk 82)
Alma mater	Colgate University, Weill Cornell Medical College of Cornell University Fischbach má mnoho vnoučat, jedno včetně Molly Fischbachové.
obsazení	Neuro vědec

Gerald D. Fischbach (narozený 15 listopadu 1938) je Američan neuro vědec. Získal titul M.D. z Weill Cornell Medical College of Cornell University v roce 1965 před zahájením výzkumné kariéry na Národní institut zdraví v roce 1966, kdy se jeho výzkum zaměřil na mechanismy neuromuskulárních spojení. Po svém působení v National Institutes of Health byl Fischbach profesorem na Harvard University Medical School v letech 1972–1981 a 1990–1998 a Lékařská fakulta Washingtonské univerzity v letech 1981–1990. V roce 1998 byl jmenován ředitelem Národní institut neurologických poruch a mozkové mrtvice předtím, než se stal viceprezidentem a děkanem zdravotnických a biomedicínských věd, děkanem lékařské fakulty a děkanem fakulty zdravotnických věd na Columbia University v letech 2001–2006.^[1] Gerald Fischbach v současné době působí jako vědecký ředitel, který dohlíží na Simonsova nadace Iniciativa pro výzkum autismu.^[2] Po celou dobu Fischbachovy kariéry se velká část jeho výzkumu zaměřovala na formování a fungování neuromuskulární spojení, který vycházel z jeho inovativního využití buněčná kultura studovat synaptické mechanismy.^[3]

Vzdělání a zkušenosti

Fischbach se zúčastnil Colgate University v Hamiltonu v New Yorku, kde byl čtyřletým příjemcem stipendia státu New York Regents. Vystudoval magna cum laude s vysokými vyznamenáními v matematice a získal titul bakaláře matematiky a chemie. Fischbach byl také zvolen členem univerzity Colgate University Phi Beta Kappa Kapitola v roce 1960. Po absolvování Colgate University navštěvoval Fischbach Weill Cornell Medical College na Cornell University, kde byl příjemcem New York State Medical Scholarship v letech 1962 až 1965 a Polk Award pro vysokoškolský výzkum v roce 1965, než v témže roce promoval na M.D. Fischbach dále získal čestný magisterský titul na Harvardově univerzitě v roce 1978 a čestný doktorát věd na Colgate University v roce 2003. Po absolvování lékařské školy byl Fischbach internován na University of Washington nemocnici v Seattlu ve Washingtonu, než zahájil výzkumnou kariéru v National Institutes of Health v roce 1966.^[1] Fischbach je ženatý s Ruth L. Fischbachovou, která v současné době působí jako profesorka bioetiky na psychiatrii v Columbia Presbyterian Medical Center. Mají čtyři děti.^[4]

Výzkumná kariéra

Národní instituty zdraví 1966–1973

Fischbach zahájil svou výzkumnou kariéru v National Institutes of Health, kde působil jako vedoucí chirurg v National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), než se stal spolupracovníkem v National Institute of Child Health v letech 1966 až 1973.^[1][5] Velká část Fischbachova výzkumu se soustředila na ovládání mechanismů akční potenciály a synapse, ze kterého propagoval použití neuron a svalová buněčná kultura ke studiu neuromuskulárních spojení.^[3] Fischbach použil tuto techniku ​​k rekonstrukci neuromuskulárních spojení z disociované míchy a svalových buněk z kuřat embrya ukázat, že funkční synaptická spojení se reformovala a byla schopná vysílat spontánně nebo indukovaně akční potenciály. Kultury obsahující izolované buňky míchy však nebyly schopné poslat podobné akční potenciály.^[6] Tato technika se ukázala jako důležitý model pro další studie k určení základních mechanismů, které řídí vývoj a údržbu neuromuskulárního spojení.^[1][5] Ke konci svého působení v Národních ústavech zdraví začal Fischbach hledat motorický neuron molekuly odpovědné za regulaci počtu acetylcholinové receptory na postsynaptický buňky. Tento výzkumný projekt vyvrcholil v roce 1993 izolací proteinu ARIA (aktivita indukující acetylcholinový receptor), který je členem neuregulin rodiny a je zodpovědný za stimulaci produkce acetylcholinových receptorů v postsynaptické svalové tkáni.^[1][7]

Harvard University Medical School Boston, MA

Harvard University 1973–1981, 1990–1998

Po svém působení v National Institutes of Health, Fischbach získal místo docenta na Harvard Medical School v oddělení farmakologie v roce 1973. Do roku 1978 získal funkční období a stal se řádným profesorem a pokračoval ve výuce na Harvardově univerzitě další tři roky . Po devítiletém působení v Lékařská fakulta Washingtonské univerzity v St. Louis v Missouri se vrátil na Harvard, kde pracoval jako profesor neurobiologie Nathan Marsh Pusey a předseda neurobiologických oddělení Harvardské lékařské fakulty a Massachusetts General Hospital od roku 1990 do roku 1998.^[1] Během let jako docent zkoumal vývoj prekurzorových svalových buněk, konkrétně vývoj acetylcholin receptory na embryonálních kuřecích prsních svalech.^[8] Později pokračoval ve výzkumu ARIA, který zahájil v National Institutes of Health, se zvláštním zaměřením na expresi proteinu izoformy a jejich účinky na tyrosinkinázy. V roce 1993 se Fischbach podílel na založení institutu Mind, Brain, Behavior Institute. Tento interdisciplinární program si klade za cíl zkoumat různé struktury, vývoj a vývoj EU nervový systém abychom lépe porozuměli lidskému chování.^[9]

Lékařská fakulta Washingtonské univerzity 1981–1990

Gerald Fischbach strávil devět let na Lékařské fakultě Washingtonské univerzity, kde působil jako Edisonův profesor neurobiologie a vedoucí katedry anatomie a neurobiologie.^[1] Během svého působení zde Fischbach pokračoval ve své práci na proteinu ARIA. Když byla ARIA izolovaná z mozku kuřecího embrya aplikována na kuřecí myotuby, které vyvíjejí kuřecí svalová vlákna, bylo prokázáno, že zvyšuje rychlost inzerce acetylcholinových receptorů do membrán kuřecí myotube. To naznačuje, že ARIA může hrát roli při inzerci acetylcholinového receptoru v neuromuskulárních spojeních. Dále bylo prokázáno, že ARIA stimulovala transkripci podjednotek a acetylcholinového receptoru, což vedlo ke zvýšení a podjednotky messenger RNA (mRNA) a prekurzory, ale neměly žádný účinek na hladiny mRNA podjednotek receptoru y nebo 5 acetylcholinu. To naznačuje, že množství podjednotky a acetylcholinového receptoru omezuje syntézu a následnou inzerci acetylcholinových receptorů do kuřecích membrán myotube.^[10]

Kromě své práce na ARIA se Fischbach věnoval také výzkumu znecitlivění z glutamátové receptory u kuřecí míchy a krysy hipokampální neurony. Použití ohniska ionoforéza a aplikovat tlakové injekce glutamát a další agonisté počítaje v to NMDA, AMPA, a kainate do různých oblastí neuronů si všiml, že některá horká místa byla znecitlivěna rychleji než jiná místa na neuronu. Fischbach a jeho spolupracovníci předpokládali, že tato horká místa mohou být umístěna v synapsích mezi neurony, kde byly přítomny shluky glutamátových receptorů.^[11]

Doména epidermálního růstového faktoru heregulinu alfa, člena rodiny neuregulinů.

Národní ústav neurologických poruch a mozkových příhod 1998–2001

Fischbach se vrátil do NIH v roce 1998, kdy byl jmenován ředitelem Národního institutu neurologických poruch a mozkových příhod (NINDS), divize NIH, která podporuje výzkum mozku a nervového systému. Zatímco byl ředitelem, dohlížel Fischbach na více než 700 zaměstnanců a roční rozpočet přibližně 800 milionů $.^[5] Tyto peníze byly použity na podporu výzkumu soukromých a veřejných organizací po celé zemi a také vědců pracujících v laboratořích v NINDS.^[5] Fischbach dokázal mnoho věcí, zatímco ředitel NINDS, z nichž jeden pomáhal utvářet národní politiku v důležitých neurologických výzkumných otázkách.^[1] Za svůj čas ve funkci režiséra dostal velkou pochvalu od Harolda Varmuse, bývalého ředitele NIH a současného ředitele Národní onkologický institut (NCI) a Richard Klausner, bývalý ředitel NCI.^[1] Fischbach opustil NINDS v roce 2001, kdy byl jmenován Columbia University viceprezident pro zdraví a biomedicínské vědy.^[1]

Zatímco na NINDS, Fischbach zkoumal účinky neuregulin, což je rodina proteinů včetně heregulin, faktor diferenciace neu, ARIA a gliové růstový faktor které jsou rozhodující pro obratlovce embryogeneze a konkrétně pro tvorbu míchy obratlovců oligodendrocyty. Fischbach a jeho kolegové si všimli, že oligodendrocyty se nevytvářely u myší, které byly homozygotní pro mutantní gen neuregulin. Když se však devět dní po koncepci embryí přidal k homozygotním mutantním neuregulinovým explantátům (izolované kultury tkáňových buněk) neuregulin divokého typu, došlo k normálnímu vývoji oligodendrocytů. To naznačuje, že neuregulin není nezbytný pro proliferaci oligodendrocytů multipotentní prekurzorové buňky. Navíc, když se k explantátům divokého typu přidá IgB4, inhibitor neuregulinu, vývoj oligodendrocytů selhal.^[12]

Columbia University Low Memorial Library New York City, NY

Columbia University 2001–2006

Poté, co pracoval jako ředitel Národního ústavu pro neurologické poruchy a mozkové mrtvice v Národním zdravotním ústavu, byl Gerald Fischbach vybrán jako viceprezident a děkan zdravotnických a biomedicínských věd, děkan lékařské fakulty a děkan fakulta zdravotnických věd na Kolumbijské univerzitě v New Yorku.^[4] Sloužil jako děkan všech tří poboček současně. S Fischbachem v roce 2001 provedli rozhovor noviny pro Columbia University Health Sciences a tam uvedl, že posláním univerzity bylo „využít všechny své zdroje ke snížení zátěže lidských nemocí“. ^[13] Vysvětlil, že to vyžaduje interdisciplinární a společnou práci s ostatními odděleními a zdroji na Kolumbijské univerzitě. Divize zdraví a biomedicínských věd na Kolumbijské univerzitě zahrnuje Střední zdravotnická škola, Joseph L. Mailman School of Public Health, Škola zubního lékařství, Vysoká škola lékařů a chirurgů a obchodní a technologické centrum Audubon. Audubon Center je jediný výzkumný park, který je přidružen k univerzitě v New Yorku a je jediným inkubátorem pro podnikání související s biotechnologiemi.^[14]

Výzkum, který Fischbach provedl na Kolumbijské univerzitě, vycházel z jeho předchozí práce na Harvardově univerzitě ve Washingtonské univerzitě a v Národním ústavu pro neurologické poruchy a mozkové příhody, National Institute of Health. Specializovaným zaměřením jeho výzkumu byl vliv tropických faktorů na přežití nervových buněk a účinnost synapsí. Po svém příchodu do Kolumbie se Fischbach soustředil na výraz neuregulin co se týče neuromuskulárních synapsí, signálních drah v mozku, transkripční faktory, stejně jako práce na autismus.^{[15][16][17][18]} Jeho výzkum na Neuregulin-1 odhalila možnou funkci v CNS neurogeneze protože neureguliny byly značeny během proliferace anti-MAP2 protilátkou a anti-nestin Předpokládá se, že protilátky se staly předky omezujícími neurony.^[19] Některé z jeho dalších výzkumů zkoumaly vztah mezi neuregulinem a expresí těžký řetězec myosinu a transkripční faktory v lidském svalu. Výzkum zjistil, že léčba včetně neuregulinu zvýšila počet acetylcholin receptory na povrchu myotube stejně jako zvýšení rodiny časných růstových reakcí na transkripční faktory. Tato zjištění ovlivňují dostupné znalosti týkající se tvorby svalových vláken vřetena, vývoje těžkých řetězců myosinu a možnosti napodobování procesů vývoje svalů in vitro.^[17]

Aktuální výzkum

Duplikace genů může způsobit varianty počtu kopií, jejichž výsledkem jsou chromozomy s více kopiemi genů.

Simonsova nadace 2006 - dosud

V roce 2006 se Fischbach připojil k Simonsova nadace jako vědecký ředitel dohlíží na iniciativu Autism Research Initiative společnosti Simons Foundation. The Simons Foundation je organizace založená Jim Simons a jeho manželky Marilyn a za něj udělil 130 milionů dolarů autismus výzkum od roku 2008.^[2] Jako vědecký ředitel Fischbach spolupracuje s matematiky, inženýry, chemiky a neurovědy, aby se pokusil lépe porozumět autismu. V současné době Fischbach dohlíží na výzkum zaměřený na neurobiologie autismu a jak to může souviset s hledáním možné léčby.^[2][18]

Fischbach a jeho kolegové navíc pracují na kolekci Simons Simplex Collection (SSC), která je určena k identifikaci genetických faktorů, které zvyšují riziko autismu.^[18] Více než 100 vědců a 13 univerzit provedlo rozhovory a shromáždilo vzorky krve od více než 2000 rodin, aby hledali genetickou vazbu k autismu.^[2] Většina testovaných jedinců má střední až závažné autistické příznaky a nevykazuje vysokou úroveň mentálního postižení. Dále vystavují autističtí jedinci ze zapsaných rodin SSC genetické delece, duplikace a varianty počtu kopií (CNV), které nejsou přítomny u neovlivněných členů rodiny. Sourozenci slouží jako ideální kontrolní skupiny k identifikaci jedinečných CNV spojených s autismem. Ačkoli CNV jsou vzácné a vyskytují se pouze u autistických jedinců až u 1%, přítomnost více CNV u autistických jedinců může představovat větší část případů autismu. Cílem SSC je v konečném důsledku rozšířit počet jednotlivců zapsaných do programu v naději, že identifikují pronikavé CNV, malé de novo mutace a polymorfismy s jedním nukleotidy, které jsou spojeny s vyšším rizikem autismu.^[18]

Spolu s tímto výzkumem studuje Fischbach a jeho kolegové z Nadace Simons Foundation nemoci, které mají autistické rysy, jako je např Rettův syndrom a Syndrom křehkého X. Doufáme, že lepší pochopení ústřední role EU synapse u autistických příznaků lze objevit i to, které konkrétní oblasti mozku jsou za toto chování zodpovědné. Během příštího desetiletí bude konečným cílem tohoto výzkumu určit přesné nervové obvody zapojené do autismu a jak se projeví na zobrazeném autistickém chování.^[20]

Vyznamenání a publikace

Ceny a vyznamenání

Fischbach získal následující ocenění:^[1]

• 1960 Phi Beta Kappa (Colgate University)
• 1965 Polk Award za vysokoškolský výzkum (Cornell University)
• 1975 Cena Mathilde Solowey v oboru neurovědy (Foundation for Advanced Education in the Sciences: National Institute of Health)
• 1981 Cena W. Aldena Spencera (College of Physicians and Surgeons, Columbia University)
• 1984 zvolen do Národní akademie věd
• 1988 zvolen do Americká akademie umění a věd
• Nadační fond McKnight 1988–1990 pro cenu Neuroscience Senior Investigator Award^[21]
• 1990 zvolen do Lékařský ústav
• 1991 zvolen do Evropská akademie věd a umění
• Cena Nadace Ipsen za neuronovou plasticitu z roku 1998
• 2000 Cena Dr. Nathana Davise
• Vyznamenání Nadace Parkinsonovy choroby za příspěvky za rok 2003
• 2003 jmenován do Rady pro zahraniční vztahy
• 2004 Maroon Citation (Colgate University)

Vybrané publikace

Fischbach je autorem nebo spoluautorem více než stovky článků o své výzkumné práci, která podle Web vědy byly citovány více než 10 000krát, což mu poskytlo h-index z 57.^[22] Některé vybrané publikace jsou:

• Falls, Douglad; Rosen, Kenneth; Corfas, Gabriel; Lane, William; Fischbach, Gerald (1993). „ARIA, protein stimulující syntézu acetylcholinových receptorů, je členem rodiny neu ligandů“. Buňka. 72 (5): 801–813. doi:10.1016 / 0092-8674 (93) 90407-H. PMID  8453670.
• Loeb, Jeffery; Hmadcha, Abdelkrim; Fischbach, Gerald; Land, Susan; Zakarian, Vaagn (2002). „Neuregulinová exprese na neuromuskulárních synapsích je modulována synaptickou aktivitou a neurotrofními faktory“. Journal of Neuroscience. 22 (6): 2206–2214. PMID  11896160.
• Mann MA, Knipe DM, Fischbach GD, Fields BN (2002). „Neoinvaze reoviru typu 3 po intramuskulární inokulaci: přímá invaze do nervových zakončení a patogeneze závislá na věku“. Virologie. 303 (2): 222–31.^[16]
• Jacobson C, Duggan D a Fischbach G, (2004). „Neuregulin indukuje expresi transkripčních faktorů a těžkých řetězců myosinu typických pro svalová vřetena v kultivovaném lidském svalu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 101 (33): 12218–12223.^[17]
• Fischbach, Gerald; Fischbach, Ruth (2004). „Kmenové buňky: věda, politika a etika“. Journal of Clinical Investigation. 114 (10): 1364–1370. doi:10,1172 / JCI23549. PMC  525749. PMID  15545983.
• Liu Y, Ford B, Mann M, Fischbach G, (2005). „Neuregulin-1 zvyšuje proliferaci neuronových předků z embryonálních nervových kmenových buněk“. Vývojová biologie. 283 (2): 437–445.^[19]
• Fischbach G a Lord, C, (2010). „The Simons Simplex Collection: A Resource for Identification of Autism Genetic Risk Factors“. Neuron. 68 (2): 192–195.^[18]

Reference