Doe't Paula Hammond foar it earst oankaam op 'e kampus fan MIT as earstejiersstudint yn' e iere jierren '1980, wie se net wis oft se der hearde. Yn feite, sa't se in MIT-publyk fertelde, fielde se har as "in imposter."
MIT Institute Professor Paula Hammond, in wrâldferneamde gemysk yngenieur dy't it grutste part fan har akademyske karriêre by MIT hat trochbrocht, levere de lêzing fan James R. Killian Jr. Faculty Achievement Award 2023-24. Image credit: Jake Belcher
Dat gefoel duorre lykwols net lang, want Hammond begon stipe te finen ûnder har kollega-studinten en de fakulteit fan MIT. "Mienskip wie echt wichtich foar my, om te fielen dat ik hearde, om te fielen dat ik hjir in plak hie, en ik fûn minsken dy't ree wiene om my te omearmjen en my te stypjen," sei se.
Hammond, in wrâldferneamde gemyske yngenieur dy't it grutste part fan har akademyske karriêre by MIT hat trochbrocht, makke har opmerkingen tidens de lêzing fan James R. Killian Jr. Faculty Achievement Award fan 2023-24.
Oprjochte yn 1971 om de 10e presidint fan MIT, James Killian, te earjen, erkent de Killian Award bûtengewoane profesjonele prestaasjes fan in MIT-fakulteitslid. Hammond waard keazen foar de priis fan dit jier "net allinich foar har enoarme profesjonele prestaasjes en bydragen, mar ek foar har wirklike waarmte en minsklikens, har betochtsumens en effektyf liederskip, en har empasy en etyk," neffens de priisfraach.
“Professor Hammond is in pionier yn nanotechnologyûndersyk. Mei in programma dat útwreidet fan basiswittenskip oant oersettingsûndersyk yn medisinen en enerzjy, hat se nije oanpakken yntrodusearre foar it ûntwerp en ûntwikkeling fan komplekse systemen foar medisynlevering foar kankerbehanneling en net-invasive imaging, ”sei Mary Fuller, foarsitter fan 'e fakulteit fan MIT en in heechlearaar fan literatuer, dy't de priis útrikt. "As har kollega's binne wy bliid om har karriêre hjoed te fieren."
Yn jannewaris begon Hammond te tsjinjen as MIT's vice-provost foar fakulteit. Dêrfoar wie se acht jier foarsitter fan 'e ôfdieling Chemical Engineering, en se waard beneamd ta in Institute Professor yn 2021.
In alsidige technyk
Hammond, dy't opgroeide yn Detroit, skriuwt har âlden mei it ynstellen fan in leafde foar wittenskip. Har heit wie destiids ien fan de heul pear Swarte PhD's yn biogemy, wylst har mem in masterstitel yn ferpleechkunde oan 'e Howard University helle en de ferpleechskoalle op Wayne County Community College stifte. "Dat levere in enoarme kâns foar froulju yn 't gebiet fan Detroit, ynklusyf froulju fan kleur," sei Hammond.
Nei it beheljen fan har bachelorstitel oan MIT yn 1984, wurke Hammond as yngenieur foardat se weromkamen nei it Ynstitút as ôfstudearre studint, en behelle har PhD yn 1993. Nei in twajierrige postdoc oan Harvard University gie se werom om yn 1995 by de MIT-fakulteit te kommen. .
Yn it hert fan Hammond's ûndersyk is in technyk dy't se ûntwikkele om tinne films te meitsjen dy't yn essinsje nanopartikels kinne "krimpe-wrapje". Troch de gemyske gearstalling fan dizze films oan te passen, kinne de dieltsjes wurde oanpast om medisinen as nukleïnesoeren te leverjen en spesifike sellen yn it lichem te rjochtsjen, ynklusyf kankersellen.
Om dizze films te meitsjen, begjint Hammond troch posityf laden polymeren op in negatyf laden oerflak te lizzen. Dan kinne mear lagen tafoege wurde, ôfwikseljend posityf en negatyf opladen polymeren. Elk fan dizze lagen kin drugs of oare nuttige molekulen befetsje, lykas DNA of RNA. Guon fan dizze films befetsje hûnderten lagen, oaren mar ien, wêrtroch't se nuttich binne foar in breed skala oan tapassingen.
"Wat moai is oan it laach-foar-laach-proses is dat ik in groep ôfbreekbere polymeren kin kieze dy't moai biokompatibel binne, en ik kin se ôfwikselje mei ús medisynmaterialen. Dit betsjut dat ik tinne filmlagen kin opbouwe dy't ferskate medisinen befetsje op ferskate punten yn 'e film, "sei Hammond. "Dan, as de film degradearret, kin it dy medisinen yn omkearde folchoarder frijlitte. Dit stelt ús yn steat om komplekse, multidrugfilms te meitsjen, mei in ienfâldige wetterbasearre technyk."
Hammond beskreau hoe't dizze laach-foar-laach films kinne wurde brûkt om bonkengroei te befoarderjen, yn in applikaasje dy't minsken kin helpe dy't berne binne mei oanberne bonkedefekten of minsken dy't traumatyske blessueres ûnderfine.
Foar dat gebrûk hat har laboratoarium films makke mei lagen fan twa aaiwiten. Ien fan dizze, BMP-2, is in proteïne dat ynteraksje mei folwoeksen stamsellen en stimulearret se te ûnderskieden yn bonkensellen, wêrtroch nije bonken generearje. De twadde is in groeifaktor neamd VEGF, dy't de groei fan nije bloedfetten stimulearret dy't bonken helpe om te regenerearjen. Dizze lagen wurde tapast op in tige tinne weefsel steiger dat kin wurde ymplantearre op de blessuere site.
Hammond en har studinten ûntwurpen de coating sa dat ienris ymplantearre, it soe frijlitte VEGF betiid, mear as in wike of sein, en fierder loslitte BMP-2 foar maksimaal 40 dagen. Yn in stúdzje fan mûzen fûnen se dat dit weefselsteiger de groei fan stimulearre nij bonke dat wie hast net te ûnderskieden fan natuerlik bonke.
Targeting kanker
As lid fan MIT's Koch Institute for Integrative Cancer Research, hat Hammond ek laach-foar-laach-coatings ûntwikkele dy't de prestaasjes kinne ferbetterje fan nanopartikels dy't brûkt wurde foar levering fan kankermedisynen, lykas liposomen as nanopartikels makke fan in polymeer neamd PLGA.
"Wy hawwe in breed oanbod fan drugsdragers dy't wy op dizze manier kinne ynpakke. Ik tink oan har as in gobstopper, wêr't al dy ferskillende lagen snoep binne en se ien foar ien oplosse, "sei Hammond.
Mei dizze oanpak hat Hammond dieltsjes makke dy't in ien-twa punch kinne leverje oan kankersellen. Earst jouwe de dieltsjes in doasis fan in nukleïnesûr frij, lykas koart ynterferearjend RNA (siRNA), dat in kankergen útsette kin, of mikroRNA, dat tumor-suppressor-genen aktivearje kin. Dan jouwe de dieltsjes in gemoterapy-medisyn út lykas cisplatine, dêr't de sellen no kwetsberer foar binne.
De dieltsjes omfetsje ek in negatyf laden bûtenste "stealthlaach" dy't har beskermet tsjin ôfbrutsen wurde yn 'e bloedstream foardat se har doelen berikke kinne. Dizze bûtenste laach kin ek wizige wurde om de dieltsjes te helpen opnommen troch kankersellen, troch molekulen op te nimmen dy't bine oan aaiwiten dy't oerfloedich binne op tumorsellen.
Yn mear resint wurk is Hammond begon mei it ûntwikkeljen fan nanopartikels dy't kinne rjochtsje op eierstokkanker en helpe by it foarkommen fan it weromkommen fan 'e sykte nei gemoterapy. Yn sa'n 70 prosint fan pasjinten mei eierstokkanker is de earste omloop fan behanneling tige effektyf, mar tumors komme werom yn sawat 85 prosint fan dy gefallen, en dizze nije tumors binne meastal tige resistint foar medisinen.
Troch it feroarjen fan it type coating dat tapast wurdt op nanopartikels dy't medisyn leverje, hat Hammond fûn dat de dieltsjes kinne wurde ûntworpen om yn tumorsellen te kommen of oan har oerflakken te plakjen. Mei help fan dieltsjes dy't oan 'e sellen plakke, hat se in behanneling ûntworpen dy't koe helpe om de ymmúnreaksje fan in pasjint op elke weromkommende tumorsellen te springen.
"Mei eierstokkanker besteane der in soad ymmúnsellen yn dy romte, en om't se net in protte ymmúnsellen oanwêzich hawwe, is it heul lestich om in ymmúnreaksje op te heljen," sei se. "As wy lykwols in molekule kinne leverje oan oanbuorjende sellen, dy pear dy't oanwêzich binne, en se opwekke kinne, dan kinne wy miskien wat dwaan."
Dêrta ûntwurp se nanopartikels dy't IL-12 leverje, in cytokine dat T-sellen yn 'e buert stimulearret om yn aksje te springen en tumorsellen oan te fallen. Yn in stúdzje fan mûzen fûn se dat dizze behanneling in lange termyn ûnthâld T-selreaksje feroarsake dy't it weromkommen fan eierstokkanker foarkaam.
Hammond slút har lêzing ôf troch de ynfloed te beskriuwen dy't it Ynstitút op har hie yn har karriêre.
"It wie in transformative ûnderfining," sei se. "Ik fyn dit plak wirklik spesjaal, om't it minsken byinoar bringt en ús yn steat stelt dingen tegearre te dwaan dy't wy net allinich koene. En it is dy stipe dy't wy krije fan ús freonen, ús kollega's en ús studinten dy't dingen echt mooglik makket.
Skreaun troch Anne Trafton
