Nuair a tháinig Paula Hammond ar champas MIT den chéad uair mar mhac léinn na chéad bhliana go luath sna 1980í, ní raibh sí cinnte ar bhain sí leis. Go deimhin, mar a dúirt sí le lucht féachana MIT, bhraith sí cosúil le "imposter."
Institiúid MIT Thug an tOllamh Paula Hammond, innealtóir ceimiceach a bhfuil cáil dhomhanda uirthi a bhfuil an chuid is mó dá gairmréim acadúil caite aici ag MIT, léacht Dámhachtana Gnóthachtála Dáimhe 2023-24 James R. Killian Jr. Creidmheas íomhá: Jake Belcher
Níor mhair an mothúchán sin i bhfad, áfach, agus Hammond ag lorg tacaíochta i measc a chomhscoláirí agus dámh MIT. “Bhí an pobal thar a bheith tábhachtach domsa, go mbraithim go raibh muintearas agam, go mbraithim go raibh áit agam anseo, agus d’aimsigh mé daoine a bhí sásta glacadh liom agus tacú liom,” a dúirt sí.
Rinne Hammond, innealtóir ceimiceach a bhfuil cáil dhomhanda uirthi a bhfuil an chuid is mó dá gairmréim acadúil caite aici ag MIT, a ráitis le linn léachta Ghradam Gnóthachtála na Dáimhe 2023-24 James R. Killian Jr.
Bunaithe i 1971 chun ómós a thabhairt do 10ú uachtarán MIT, James Killian, aithníonn Gradam Killian éachtaí gairmiúla neamhghnácha ball dáimhe MIT. Roghnaíodh Hammond do ghradam na bliana seo “ní hamháin as a mórghníomhartha gairmiúla agus as an méid a rinne sí, ach freisin as a teas agus a daonnacht, a tuisceana agus a ceannaireacht éifeachtach, agus a comhbhá agus a heitic,” de réir luadh na dámhachtana.
“Is ceannródaí é an tOllamh Hammond i dtaighde nanaitheicneolaíochta. Le clár a shíneann ó bhuneolaíocht go taighde aistritheach i míochaine agus fuinneamh, tá cur chuige nua tugtha isteach aici maidir le dearadh agus forbairt córais casta seachadta drugaí le haghaidh cóireáil ailse agus íomháú neamh-ionrach,” a dúirt Mary Fuller, cathaoirleach ar dhámh MIT agus ollamh. na litríochta, a bhronn an gradam. “Mar a comhghleacaithe, tá an-áthas orainn a gairm bheatha a cheiliúradh inniu.”
I mí Eanáir, thosaigh Hammond ag fónamh mar leas-phríobháid MIT don dáimhe. Roimhe sin, bhí sí ina cathaoirleach ar Roinn na hInnealtóireachta Ceimiceach ar feadh ocht mbliana, agus ainmníodh í ina hOllamh Institiúide in 2021.
Teicníc ildánach
Tugann Hammond, a d’fhás aníos in Detroit, creidiúint dá tuismitheoirí as grá don eolaíocht a chothú. Bhí a hathair ar dhuine den bheagán PhD Dubh sa bhithcheimic ag an am, agus ghnóthaigh a máthair céim mháistreachta san altranas ó Ollscoil Howard agus bhunaigh sí an scoil altranais i gColáiste Pobail Chontae Wayne. “Thug sé sin deis ollmhór do mhná i gceantar Detroit, lena n-áirítear mná dathúla,” a dúirt Hammond.
Tar éis di a céim bhaitsiléara a bhaint amach ó MIT i 1984, d’oibrigh Hammond mar innealtóir sular fhill sí ar an Institiúid mar mhac léinn iarchéime, ag saothrú a PhD i 1993. Tar éis postdoc dhá bhliain ag Ollscoil Harvard, d’fhill sí le dul isteach sa dámh MIT i 1995. .
I gcroílár thaighde Hammond tá teicníocht a d'fhorbair sí chun scannáin tanaí a chruthú ar féidir leo nanacháithníní a “chrapadh go bunúsach”. Trí chomhdhéanamh ceimiceach na scannán seo a thiúnadh, is féidir na cáithníní a shaincheapadh chun drugaí nó aigéid núicléacha a sheachadadh agus chun díriú ar chealla sonracha sa chorp, lena n-áirítear cealla ailse.
Chun na scannáin seo a dhéanamh, tosaíonn Hammond trí pholaiméirí atá luchtaithe go deimhneach a leagan ar dhromchla luchtaithe diúltach. Ansin, is féidir sraitheanna níos mó a chur leis, ag alternating polaiméirí a ghearrtar go dearfach agus go diúltach. Féadfaidh drugaí nó móilíní úsáideacha eile, mar DNA nó RNA, a bheith i ngach ceann de na sraitheanna seo. Tá na céadta sraitheanna i gcuid de na scannáin seo, agus níl ach sraith amháin i gcuid eile, rud a fhágann go bhfuil siad úsáideach do raon leathan feidhmchlár.
“Is é an rud atá go deas faoin bpróiseas ciseal ar ciseal ná gur féidir liom grúpa polaiméirí in-dhíghrádaithe a roghnú atá an-bhithchomhoiriúnach, agus is féidir liom iad a mhalartú lenár n-ábhar drugaí. Ciallaíonn sé seo gur féidir liom sraitheanna tanaí scannán a chruthú ina bhfuil drugaí éagsúla ag pointí éagsúla laistigh den scannán,” a dúirt Hammond. “Ansin, nuair a dhíghrádaítear an scannán, is féidir leis na drugaí sin a scaoileadh in ord droim ar ais. Cuireann sé seo ar ár gcumas scannáin chasta ildhrugaí a chruthú, ag baint úsáide as teicníc shimplí uisce-bhunaithe.”
Rinne Hammond cur síos ar conas is féidir na scannáin ciseal-ar-ciseal seo a úsáid chun fás cnámh a chur chun cinn, in iarratas a d'fhéadfadh cabhrú le daoine a rugadh le lochtanna cnámh ó bhroinn nó le daoine a bhfuil gortuithe trámacha acu.
Chun na húsáide sin, chruthaigh a saotharlann scannáin le sraitheanna de dhá phróitéin. Is próitéin é ceann díobh seo, BMP-2, a idirghníomhaíonn le gaschealla aosach agus a spreagann iad chun idirdhealú a dhéanamh ina gcealla cnámh, ag giniúint cnámh nua. Is fachtóir fáis é an dara ceann ar a dtugtar VEGF, a spreagann fás soithigh fola nua a chabhraíonn le cnámh a athghiniúint. Cuirtear na sraitheanna seo i bhfeidhm ar scafall fíocháin an-tanaí is féidir a ionchlannú ag an suíomh díobhála.
Dhear Hammond agus a cuid mac léinn an sciath sa chaoi is go scaoilfeadh sé VEGF go luath, ar feadh seachtaine nó mar sin, nuair a bheadh sé ionchlannaithe, agus go leanfadh sé ag scaoileadh BMP-2 ar feadh suas le 40 lá. I staidéar ar lucha, fuair siad amach gur spreag an scafall fíocháin seo fás na cnámh nua bhí sé sin beagnach do-aitheanta ó chnámh nádúrtha.
Ag díriú ar ailse
Mar bhall d'Institiúid Koch um Thaighde Comhtháthaithe Ailse de chuid MIT, tá bratuithe ciseal-ar-ciseal forbartha ag Hammond freisin ar féidir leo feabhas a chur ar fheidhmíocht na nanacháithníní a úsáidtear chun drugaí ailse a sheachadadh, mar liposomes nó nanacháithníní déanta as polaiméir ar a dtugtar PLGA.
“Tá raon leathan iompróirí drugaí againn ar féidir linn iad a fhilleadh ar an mbealach seo. Smaoiním orthu cosúil le gobstopper, áit a bhfuil na sraitheanna éagsúla candy sin go léir agus a thuaslagann siad ceann ag an am,” a dúirt Hammond.
Ag baint úsáide as an gcur chuige seo, chruthaigh Hammond cáithníní a fhéadfaidh punch aon-dó a sheachadadh do chealla ailse. Ar an gcéad dul síos, scaoileann na cáithníní dáileog d’aigéad núicléasach ar nós RNA gearr-idirghabhála (siRNA), a fhéadfaidh géine ailseach, nó microRNA, a mhúchadh, ar féidir leo géinte súiche a ghníomhachtú. Ansin, scaoileann na cáithníní druga ceimiteiripe cosúil le cisplatin, a bhfuil na cealla níos leochailí anois.
Áiríonn na cáithníní freisin “ciseal stealth” seachtrach a luchtaítear go diúltach a chosnaíonn iad ó bheith briste síos sa sruth fola sular féidir leo a gcuid spriocanna a bhaint amach. Is féidir an ciseal seachtrach seo a mhodhnú freisin chun cabhrú leis na cáithníní a bheith tógtha suas ag cealla ailse, trí mhóilíní a cheanglaíonn próitéiní atá flúirseach ar chealla meall a ionchorprú.
In obair níos déanaí, tá Hammond tosaithe ag forbairt nanacháithníní ar féidir leo díriú ar ailse ovártha agus cuidiú le cosc a chur ar atarlú an ghalair tar éis ceimiteiripe. I thart ar 70 faoin gcéad d’othair ailse ovártha, tá an chéad bhabhta cóireála an-éifeachtach, ach tagann siadaí arís i thart ar 85 faoin gcéad de na cásanna sin, agus is gnách go mbíonn na siadaí nua seo an-resistant do dhrugaí.
Trí athrú a dhéanamh ar an gcineál brataithe a chuirtear i bhfeidhm ar nanacháithníní seachadta drugaí, fuair Hammond amach gur féidir na cáithníní a dhearadh chun dul isteach i gcealla meall nó cloí lena ndromchlaí. Ag baint úsáide as cáithníní a chloíonn leis na cealla, tá cóireáil deartha aici a d'fhéadfadh cabhrú le freagairt imdhíonachta othair a spreagadh ar aon chealla meall athfhillteacha.
“Le hailse ovártha, is fíorbheagán cealla imdhíonachta atá sa spás sin, agus toisc nach bhfuil mórán cealla imdhíonachta i láthair, tá sé an-deacair freagairt imdhíonachta a athnuachan,” a dúirt sí. “Mar sin féin, más féidir linn móilín a sheachadadh chuig cealla comharsanacha, an beagán sin atá i láthair, agus iad a athnuachan, b’fhéidir go mbeimid in ann rud éigin a dhéanamh.”
Chuige sin, dhear sí nanacháithníní a sheachadann IL-12, cítocín a spreagann cealla T in aice láimhe chun dul i mbun gnímh agus tosú ag ionsaí cealla meall. I staidéar ar lucha, fuair sí amach gur spreag an chóireáil seo freagairt cuimhne fadtéarmach T-chealla a chuir cosc ar atarlú ailse ovártha.
Chríochnaigh Hammond a léacht trí chur síos a dhéanamh ar an tionchar a bhí ag an Institiúid uirthi le linn a gairme.
“Is eispéireas claochlaitheach a bhí ann,” a dúirt sí. “Sílim go mór ar an áit seo mar áit speisialta mar tugann sé daoine le chéile agus cuireann sé ar ár gcumas rudaí a dhéanamh le chéile nach bhféadfaimis a dhéanamh inár n-aonar. Agus is é an tacaíocht a fhaighimid ónár gcairde, ár gcomhghleacaithe, agus ár gcuid mac léinn a fhágann gur féidir rudaí a dhéanamh i ndáiríre.”
Scríofa ag Anne Trafton
