Stanley Falkow - Stanley Falkow
|
Stanley Falkow
| |
|---|---|
 | |
| narozený |
24. ledna 1934 |
| Zemřel | 05.05.2018 (ve věku 84) |
| Vzdělávání |
University of Maine Brown University |
| obsazení | Technik, Newport Hospital (1956-1957) Vědec, Walter Reed Army Institute of Research (1961-1966) Profesor, Georgetown University (1967-1972) Profesor, University of Washington (1972-1981) Profesor, Stanford University (1981-2018) |
| Známý jako | Výzkum rezistence na antibiotika a molekulární mikrobiologie |
| Partneři | Rhoda Ostroff Lucy S. Tompkins (m. 1983 - 2018) |
| Děti | 2 |
| Ocenění | |
| Vědecká kariéra | |
| Teze | Epizomický prvek v kmeni Salmonella typhosa (1960) |
| Doktorský poradce | Charles ("Doc") Arthur Stuart, Brown University |
| Podpis | |
 | |
Stanley „Stan“ Falkow (24. ledna 1934 - 5. května 2018) byl americký mikrobiolog a profesor mikrobiologie na Georgetown University , University of Washington a Stanford University School of Medicine . Falkow je známý jako otec oboru molekulární mikrobiální patogeneze. Formuloval molekulární Kochovy postuláty , které vedly ke studiu mikrobiálních determinant infekčních chorob od konce 80. let minulého století. Falkow strávil více než 50 let objevováním molekulárních mechanismů toho, jak bakterie způsobují nemoci a jak je odzbrojit. Falkow byl také jedním z prvních vědců, kteří zkoumali antimikrobiální rezistenci, a svůj výzkum rozsáhle představil vědeckému, vládnímu a laickému publiku vysvětlujícímu šíření rezistence z jednoho organismu do druhého, nyní známého jako horizontální přenos genů , a důsledky tohoto jevu. na naši schopnost v budoucnu bojovat s infekcemi.
raný život a vzdělávání
Falkow se narodil do domácnosti hovořící jidiš v Albany v New Yorku . Jeho otec byl prodavač obuvi a emigroval ze sovětského Kyjeva na Ukrajině. Jeho matka pocházela z rodiny židovských přistěhovalců z Polska. „Pronajala několik jejich ložnic a později otevřela obchod s korzety“. Falkowova rodina byla dělnická až chudá, jak popsal ve svých pamětech. Byl tedy židovským Američanem první generace. Falkow pracoval v obchodě s hračkami, aby nashromáždil dostatek peněz na nákup modelového mikroskopu, a také se přiznal ke krádeži učebnic, jedné zdravotní sestry o infekčních chorobách, s cílem prozkoumat mikrobiologii jako profesní dráhu navzdory finanční situaci své rodiny.
Falkow připisoval svůj raný zájem o mikrobiologii čtení Lovců mikrobů v roce 1943, když mu bylo 11 let, což našel ve veřejné knihovně poté, co se rodina přestěhovala do Newportu na Rhode Island . Kniha je dramatizací mikrobiologického výzkumu, který napsal americký mikrobiolog Paul de Kruif . Kvůli špatným známkám až do posledního ročníku střední školy navrhoval poradce spíše vojenskou než vysokou školu. Falkow se popisoval jako průměrný student a podprůměr v matematice, což později napravil zpracováním pracovních sešitů matematiky na střední a vysoké škole později v kariéře, poté, co získal titul Ph.D., za účelem analýzy a navrhování experimentů. Falkow ve svých pamětech vzdává uznání svým učitelům a uznává roli, kterou v jeho životě sehrál systémový útlak žen v Americe ve čtyřicátých a padesátých letech minulého století, a uvedl: „Nyní chápu, že jsem byl příjemcem represí žen naší společností. "Nejlepší a nejbystřejší ženy v mnoha komunitách byly zařazeny do jedné intelektuální role, kterou považovaly za vhodnou pro ně. Staly se učitelkami a mnozí vlévali do studentů, jako jsem já, svoji lásku k jazyku, vědě, hudbě a umění."
Vzdělání a kariéra
Falkow se zapsal do biologie na University of Maine , kvůli jejich mikrobiologickému oddělení. Během léta pracoval v patologii v nemocnici v Newportu, barvil diapozitivy a pomáhal při pitvách. Promoval v roce 1955. Než nastoupil na postgraduální studium na University of Michigan , vyvinula se u něj extrémní úzkost. Později mu byla diagnostikována agorafobie . V letech 1955 až 1983 se vyhýbal kinům a přeplněným místům a kvůli opakujícím se záchvatům paniky vypadl ze svého prvního pokusu o postgraduální studium. Vrátil se na Rhode Island, aby žil se svými rodiči a pracoval v nemocnici Newport jako technik se zaměřením na bakteriologii a zpracování a zkoumání vzorků pacientů. Znovu se zapsal na postgraduální studium na Brown University a promoval s doktorátem v roce 1961.
Dokončil práci pro doktorát práce na Výzkumném institutu armády Waltera Reeda (WRAIR) na Odboru bakteriální imunologie. Zatímco ve Walter Reed, pracoval s afroamerickým mikrobiologem Othello Washington . Washington byl starší a zkušenější než Falkow, ale byl přidělen jako Stanův technik. Po setkání se Falkow a Washington rozhodli, že by bylo vhodnější a lepší, kdyby oba muži spolupracovali jako tým. Oba muži společně pracovali na izolaci mobilních genetických prvků a přenosu genů mezi E. coli a Salmonella a společně publikovali článek o druhu Proteus . Falkow také pracoval s druhy Shigella a onemocněl úplavicí , což vedlo k hospitalizaci poté, co byl vystaven infikovaným opičím výkalům, které mu infikovaná opice vrhla na obličej. Starší vědci, někteří nositelé Nobelovy ceny, několikrát během svého školení a rané kariéry doporučili, aby se Falkow více zaměřil na mechanismy genové exprese a méně na patogeny, protože „nikoho nezajímá tyfus“. Falkow se nadále zajímal o patogeny navzdory mnoha varováním svých vrstevníků a supervizorů, že infekční nemoci nejsou zajímavé a v bohatých zemích se stávají méně častými, a proto se zmenšují.
Jeho raná práce v šedesátých letech se zaměřila na genetické mechanismy, které umožňují bakteriím stát se odolnými vůči antibiotikům. Ukázal, že organismy, jako je Shigella , mohou mít fragmenty DNA zvané plazmidy, které existují kromě bakteriálního chromozomu, a že nesou specializované informace pro přežití. Pod selektivním tlakem antibiotik může jeden druh bakterií předávat své plazmidy druhému přímo bez páření, čímž si zachovává své vlastní specializované geny pro přežití.
V roce 1966 nastoupil na Georgetown University School of Medicine jako profesor mikrobiologie. Později se přestěhoval do Seattlu, aby se připojil k fakultě katedry mikrobiologie a imunologie na Lékařské fakultě University of Washington . Zde popsal, jak organismy meningitidy a kapavky získávají plazmidy, aby se staly odolnými vůči penicilinu a dalším antibiotikům .
V 70. letech se Falkow přesunul k infekčnímu procesu. Během tohoto období ukázal, že život ohrožující průjem převládající v mnoha rozvojových zemích je způsoben podtypem E. coli . Je také spoluautorem (s Roystonem C. Clowesem , Stanley N.Cohenem , Royem Curtissem III, Naomi Dattou a Richardem Novickem ) návrhu jednotné nomenklatury pro bakteriální plazmidy.
V roce 1981 byl jmenován předsedou katedry lékařské mikrobiologie na Stanfordské univerzitní lékařské fakultě, tuto funkci zastával až do roku 1985. Zatímco ve Stanfordu Falkow vybízel Esther Lederbergovou, aby pokračovala v řízení Stanford Plasmid Reference Center , mezinárodně používaného registru pro plazmidy transpozony a inzerční sekvence.)
Osobní život a smrt
Falkow byl ženatý s Rhodou Ostroffovou, se kterou měl dvě dcery. Rozvedli se. V roce 1983 se oženil s Lucy S. Tompkins .
Falkow a Tompkins se setkali, když byl profesorem na univerzitě v Georgetownu, a ona byla studentkou medicíny, která hledala Falkowa, aby pracoval ve své laboratoři. Falkow zprvu Tompkinsovi upíral příležitost a tvrdil, že by nevzal postgraduální studenty, protože mu nebylo příjemné mít studentku, což bylo ve šedesátých letech ve vědecké oblasti běžné. Tompkins svou misogynii rozhodně vyvrátil a výslovně poukázal na to, že ji diskriminuje na základě jejího pohlaví. Její argument přinutil Stana, aby přehodnotil svou zaujatost, a poté jí umožnil vstoupit do své laboratoře jako praktikant. Po zbytek své kariéry Falkow nadále najímal praktikantky a na konci své kariéry byla většina jeho praktikantek žena. Falkow se později stal zastáncem a spojencem genderové rovnosti ve vědě a pomohl povzbudit mnoho žen k vědecké kariéře.
Falkow měl po celou dobu své kariéry vážnou úzkost . Kvůli své úzkosti na začátku své kariéry se vyhýbal konferencím, letadlům a prezentacím obecně kvůli tomu, že se během nich třásl a citelně potil. Falkow popsal svůj boj se svým duševním zdravím jako „neklidné příměří“ se svými „démony“ později v kariéře, když se naučil různé mechanismy zvládání. Kvůli své úzkosti při mluvení na veřejnosti často při výuce a prezentacích zaměstnával humor, aby pomohl vyrovnat se s napětím tichého publika, což také vedlo k tomu, že většina členů publika shledala jeho přednášky nezapomenutelnými a příjemnými. Falkow během své rané kariéry před svými kolegy tajil svůj stav, pouze soukromě prozradil Arthurovi Sazovi, předsedovi mikrobiologie na Lékařské fakultě Univerzity v Georgetownu , že dostal a těžil z léčby psychoanalýzy . Zdravotní pojištění pro léčbu duševního zdraví bylo v té době pro vojenské zaměstnance mnohem lepší než pro akademiky a hlavním důvodem, proč Falkow pokračoval v práci na Výzkumném institutu armády Waltera Reeda tak dlouho, jako na začátku své kariéry, ale Falkow souhlasil s práce na univerzitě v Georgetownu kvůli tomuto zveřejnění, po kterém předseda soukromě organizoval výhody Falkowovy zdravotní péče na pokrytí jeho léčby psychoanalýzou.
V roce 2004 byl Falkowovi diagnostikován myelodysplastický syndrom a byla mu poskytnuta prognóza na dva roky. Zemřel 5. května 2018 ve věku 84 let ve svém domě v Portola Valley v Kalifornii na myelodysplastický syndrom . Jeho smrt byla oznámena a celoživotní úspěchy zdůrazněny v nekrologech v The New York Times , Washington Post , Nature , Science , v tiskové zprávě od Americain Microbiology Society a v různých mezinárodních zpravodajských zdrojích.
Příspěvky
Výzkum molekulární mikrobiologie
Falkow byl označován jako „otec molekulární mikrobiální patogeneze “, studium interakce infekčních mikrobů a hostitelských buněk, které způsobují onemocnění na molekulární úrovni. Falkow přijal perspektivu pohledu na infekci jako na proces, který je nakonec závislý jak na infekčním agens, tak na hostiteli. Zjistil, že infekční mikrobi používají geny, které jsou aktivovány pouze uvnitř hostitelských buněk. Jeho práce nese klinické aplikace, například novou vakcínu proti černému kašli . Od enterálních patogenů přes sexuálně přenosné choroby až po respirační infekce, jeho vliv nezanechal prakticky žádné pole nedotčené.
Falkow a jeho první postgraduální student Richard P. Silver zjistili, že epizomy ( plazmidy ) jsou vroubkovány do lineárních kusů DNA a během konjugace transportovány jako lineární DNA mezi dvě bakteriální buňky . Poté spolupracoval s mexickými vědci Emmou Galindo a Jorge Olarte na zkoumání nových forem rezistence na penicilin u izolátů Shigella od dětských pacientů v Mexico City, které vedly k objevu nových forem „R faktorů“ - genů odpovědných za antimikrobiální rezistenci. Falkow a praktikant Joan Skerman Knapp identifikovali faktor virulence na plazmidech E. coli nacházejících se v lidských výkalech, což poprvé prokázalo, že schopnost způsobovat onemocnění může být přenosná mezi bakteriemi.
Falkow byl přítomen na slavném setkání Waikiki na pláži v roce 1972 mezi Herb Boyerem (který poskytl restrikční enzym EcoRI) a Stanley Cohenem (který poskytl plazmid), což vedlo k plánu vyvinout technologii rekombinantní DNA . To vedlo k první klonování bakteriální faktoru virulence je tepelně stabilní toxin z E. coli , v klíčový 1976 papíru s Magdalene Yh So , který ohlašoval použití molekulární genetiky pro pochopení přenosu genů, a v konečném důsledku vede k vytvoření oboru syntetické biologie .
Falkow a jeho účastníci vyvinuli mnoho metod, které posunuly biologický výzkum kupředu, například: metodu pro screening vzorků pacientů na enterální patogeny, identifikaci Salmonelly a Shigelly ve vzorcích pacientů na základě metabolismu lysinu , aplikaci hybridizace nukleových kyselin k rozlišení různých bakteriálních druhů „aplikace agarózových gelů k izolaci plazmidů různých velikostí, izolace a tvorba různých plasmidových základních řetězců, které se nyní používají jako klonovací vektory , metoda identifikace nekultivovatelných patogenů na základě izolované 16S ribozomální sekvence RNA , optimalizovaná verze GFP pro aplikace průtokové cytometrie , a fluorescenční metoda pro detekci genů exprimovaných patogeny uvnitř hostitelských buněk, mezi mnoha dalšími technikami.
Po prostudování obsahu DNA mnoha různých patogenních mikrobů se Falkow stal jedním z prvních vědců, kteří navrhli, aby bakteriální taxonomie byla založena spíše na složení DNA než na fenotypových pozorováních.
Falkow a další vytvořili schéma univerzální nomenklatury pro dodnes používané plazmidy .
Falkow založil „ molekulární Kochovy postuláty “ pro definování determinantů virulence, které nadále ovlivňují myšlení a experimentální design ve výzkumu infekčních chorob.
Výuka a servis
Falkow oceňoval a užíval si výuku jako základní součást vědecké přípravy a věřil, že všichni vědci mají povinnost učit a školit další generaci. Během všech svých let zaměstnání na akademických institucích učil studenty v určité kapacitě mezi lékařskými, absolventskými, vysokoškolskými kurzy a zval přednášky na kurzy, kdykoli mohl. V roce 2010 nahrál přednášky o mikrobiální patogenezi pro iBiology a tato videa jsou stále veřejně dostupná na webových stránkách iBiology a na YouTube . Když se Falkow stal emeritním profesorem na Stanfordské univerzitě, stále učil studenty. Ve skutečnosti spolu s Lucy Tompkins vyučoval třídu otevřenou pro vysokoškoláky a absolventy o historii infekčních nemocí.
Falkow uspořádal první mezinárodní sympozium pozvaných řečníků o antimikrobiální rezistenci.
Falkow a jeho student Vickers Herschfield zkoumali vodní zdroje v oblasti DC, aby našli příklady plazmidů obsahujících geny antimikrobiální rezistence. Neočekávaně zjistili, že řeka Potomac a Rock Creek , považované v té době za „čisté“ vodní zdroje využívané k rekreaci, jsou plné fekálního odpadu a upozornily mnoho vládních úřadů na svá zjištění, která byla zpočátku do značné míry ignorována. V létě 1971 uspořádal Falkow tiskovou konferenci, která varovala občany DC, aby nenechali své děti hrát si v řece Potomac, a uvedla, že „jeden šálek vody z řeky Potomac odpovídá půl gramu lidských výkalů“.
Falkow sloužil v prvním výboru NIH pro rekombinantní DNA, aby doporučil politické zásady pro použití rekombinantní DNA Kongresu Spojených států amerických. Na mnoho Falkowových publikací se odkazuje v zákoně o regulaci rekombinantní DNA z roku 1977.
Falkow po celou svou kariéru spolupracoval s FDA ve Spojených státech, aby se zasadil o snížení antimikrobiálních látek používaných v krmivech pro hospodářská zvířata.
Ceny a vyznamenání
Falkow byl zvolen prezidentem Americké mikrobiologické společnosti od července 1997 do června 1998. V roce 1997 byl zvolen do Institute of Medicine a v roce 1999 obdržel Cenu Maxwella Finska od Národní nadace pro infekční choroby. V roce 1999 také obdržel čestný Doctor of Science, University of Guelph , Guelph , Ontario a University of Maine Alumni Career Award. Získal čestné doktoráty v Evropě a USA. Získal řadu ocenění za své vědecké úspěchy, včetně Bristol-Myers Squibb Award za význačný úspěch ve výzkumu infekčních nemocí, Altemeierova medaile od Surgical Infectious Disease Society of America, Howard Taylor Ricketts Award Lecture na University of Chicago a cena Paula Ehrlicha a Ludwiga Darmstaedtera . V roce 2003 obdržel Cenu Abbotta za celoživotní zásluhy od Americké společnosti pro mikrobiologii a Cenu Selmana A. Waksmana v mikrobiologii od Národní akademie věd . V roce 2000 získal Cenu Roberta Kocha .
Falkow byl zvoleným členem Ústavu medicíny , Národní akademie věd a Národní akademie umění a věd, zvoleným členem Americké asociace pro rozvoj vědy. Byl také zvolen do britské Královské společnosti jako zahraniční člen.
V září 2008 byl Falkow oceněn Laskerovou cenou za lékařský výzkum.
Stážisté
Stanley Falkow je známý tím, že školí mnoho odborníků v oblasti molekulární mikrobiologie, kteří se poté stali významnými profesory a vědci po celém světě, včetně;
- Manuel Amieva - profesor pediatrie (infekční nemoc), lékařská fakulta Stanfordské univerzity
- Igor Brodsky - profesor patobiologie, University of Pennsylvania School of Veterinary Medicine
- Carleen Collins - profesorka mikrobiologie, Washingtonská univerzita
- Gordon Dougan - profesor, katedra medicíny, University of Cambridge
- Brett Finlay - profesor mikrobiologie a imunologie, University of British Columbia
- Karen Guillemin - profesor biologie, University of Oregon
- Carlton Gyles (volno) - profesor veterinární patobiologie, University of Guelph
- Fred Heffron - profesor molekulární mikrobiologie a imunologie na Oregonské univerzitě zdraví a vědy
- Joan Skerman Knapp - vědec, divize Venereal Disease Control, Centra pro kontrolu a prevenci nemocí
- Michael Koomey - profesor genetiky a evoluční biologie, univerzita v Oslu
- Donald J. LeBlanc - profesor mikrobiologie, Centrum zdravotnických věd University of Texas v San Antoniu
- Ralph Isberg - profesor molekulární biologie a mikrobiologie, lékařská fakulta Univerzity Tufts
- Leonard Mayer - hlavní vědecký poradce, Centra pro kontrolu a prevenci nemocí
- Denise Monack - profesorka mikrobiologie a imunologie, lékařská fakulta Stanfordské univerzity
- Stephen L. Moseley - profesor mikrobiologie, Washingtonská univerzita v Seattlu
- Peter Piot - profesor globálního zdraví, London School of Hygiene and Tropical Medicine
- Daniel Portnoy - profesor molekulární a buněčné biologie a rostlinné a mikrobiální biologie, Kalifornská univerzita v Berkeley
- Lalita Ramakrishnan - profesor, katedra medicíny, University of Cambridge
- David Relman - profesor mikrobiologie a imunologie, lékařská fakulta Stanfordské univerzity
- Richard P. Silver - profesor mikrobiologie a imunologie, lékařská fakulta University of Rochester
- Magdalene Yh So - ředitelka programu mikrobiální patogeneze, University of Arizona College of Medicine
- Lucy S. Tompkins - profesor mikrobiologie a imunologie, lékařská fakulta Stanfordské univerzity
- Raphael Valdivia - profesor molekulární genetiky a mikrobiologie, Lékařská fakulta Duke University
- Alison Weiss - profesorka molekulární genetiky, biochemie a mikrobiologie, University of Cincinnati College of Medicine
- Rod Welch - profesor lékařské mikrobiologie a imunologie, University of Wisconsin v Madisonu