George Church (généticien) - George Church (geneticist)

Église Saint-Georges
George Church en 2012
Née	Église George McDonald ( 1954-08-28 )28 août 1954 (67 ans) Base aérienne MacDill , Floride
Citoyenneté	États Unis
mère nourricière
Connu pour	Père de la biologie synthétique
Conjoint(s)	Ting Wu
Récompenses
Carrière scientifique
Des champs	Chimie
Établissements
Thèse	Éléments génétiques dans les introns d'immunoglobuline mitochondriale de levure et de souris  (1984)
Conseiller de doctorat	Walter Gilbert
Doctorants
D'autres étudiants notables
Site Internet	arep .med .harvard .edu /gmc

George McDonald Church (né le 28 août 1954) est un généticien , ingénieur moléculaire et chimiste américain . Il est professeur de génétique Robert Winthrop à la faculté de médecine de Harvard , professeur de sciences et technologies de la santé à Harvard et au MIT , et membre fondateur du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering . Depuis mars 2017, Church est membre du Conseil des sponsors du Bulletin of the Atomic Scientists .

Éducation et jeunesse

George McDonald Church est né le 28 août 1954 sur la base aérienne MacDill près de Tampa , en Floride , et a grandi dans la ville voisine de Clearwater ; il a fréquenté l'école secondaire à l'internat préparatoire Phillips Academy , à Andover, Massachusetts, de 1968 à 1972. Il a ensuite étudié à l'Université Duke , obtenant un baccalauréat en zoologie et en chimie en deux ans.

À l'automne 1973, Church a commencé des travaux de recherche à l'Université Duke avec le professeur adjoint de biochimie Sung-Hou Kim , travail qui s'est poursuivi un an plus tard avec Church dans un programme d'études supérieures en biochimie à Duke dans le cadre d'une bourse NSF.

Comme Peter Miller l'a rapporté pour la série National Geographic , "The Innovators":

"En tant qu'étudiant diplômé à Duke… il a utilisé la cristallographie aux rayons X pour étudier la structure tridimensionnelle de l'ARN de "transfert", qui décode l'ADN et transporte des instructions vers d'autres parties de la cellule. C'était une recherche révolutionnaire, mais Church a dépensé tellement du temps au laboratoire — jusqu'à une centaine d'heures par semaine — qu'il a négligé ses autres cours [à l'automne 1975] ».

En conséquence, Church ne s'est pas conformé aux politiques universitaires de Duke et a été retiré du programme d'études en janvier 1976. On lui a dit que "[Nous] espérons que quels que soient les problèmes… vous d'une poursuite réussie d'une carrière productive." Le travail a donné lieu à des publications qui comprennent un rendu rapport avec l' église comme auteur principal sur un modèle précoce pour les interactions moléculaires entre la gorge mineure double brin d' ADN et des rubans ß de protéines.

Church a repris ses études supérieures à l'Université Harvard en 1977 sous la direction de Walter Gilbert et a obtenu un doctorat en biochimie et biologie moléculaire en travaillant sur les éléments génétiques mobiles dans les introns des gènes d' immunoglobulines mitochondriales de levure et de souris (1984).

Carrière

Après avoir terminé ses travaux de doctorat, Church a passé six mois en 1984 à Biogen , le site de laboratoire industriel où le professeur Gilbert avait relocalisé une partie importante de son ancien groupe de Harvard ; cela a été suivi peu de temps après par une bourse postdoctorale de la Life Sciences Research Foundation à l' Université de Californie à San Francisco avec Gail R. Martin , membre de la National Academy of Sciences et co-découvreur d'une technique pour extraire les cellules souches embryonnaires de souris.

Church a rejoint la faculté de la Harvard Medical School en tant que professeur adjoint en 1986. Church est maintenant professeur de génétique Robert Winthrop à la Harvard Medical School et membre de la faculté des sciences de la santé et de la technologie de Harvard-MIT. Il a également été membre fondateur du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l'Université Harvard.

Church a également été directeur du Center on Bioenergy Technology à Harvard, financé par un prix pluriannuel du département américain de l'Énergie . et du Center of Excellence in Genomic Science (CEGS) à Harvard, financé par une bourse de type P50 du National Human Genome Research Institute (NHGRI), qui fait partie des National Institutes of Health .

Il a cofondé Veritas Genetics et sa filiale européenne et latino-américaine, Veritas Intercontinental, avec l'idée d'apporter les avantages des données génomiques à des millions de personnes dans le monde.

Church a été élu membre de la National Academy of Engineering en 2012 pour ses contributions aux technologies de séquençage du génome humain et à la synthèse et à l'assemblage d'ADN.

En 2021, Church a rejoint en tant que co-fondateur de HLTH.network (anciennement Shivom), une startup de blockchain de soins de santé qui a créé le premier marché mondial de partage et d'analyse de données omiques. Le HLTH.network vise à être le « premier protocole de couche de base au monde pour les données de santé mondiales »

Recherche

Church est connu pour ses contributions professionnelles dans le séquençage des génomes et l'interprétation de ces données, dans la biologie synthétique et l'ingénierie génomique , et dans un domaine émergent des neurosciences qui propose de cartographier l'activité cérébrale et d'établir un " connectome fonctionnel ". Parmi ceux-ci, Church est connu pour être le pionnier des domaines spécialisés de la génomique personnelle et de la biologie synthétique . Il a cofondé des entreprises commerciales couvrant ces domaines, ainsi que d'autres, de la chimie des produits verts et naturels aux tests d'agents infectieux et à la production de carburant, y compris Knome , LS9 et Joule Unlimited (respectivement, les sociétés de génomique humaine, de chimie verte et de carburant solaire).

Technologies de séquençage et d'interprétation du génome

Avec Walter Gilbert , Church a publié la première méthode de séquençage génomique direct en 1984. Cette publication décrit l'application cyclique de fluides à une phase solide en alternance avec l'imagerie, ainsi que l'évitement du clonage bactérien, des stratégies qui sont encore utilisées dans les stratégies dominantes actuelles de nouvelle génération. Technologies de séquençage . Ces technologies ont commencé à affecter le séquençage à l'échelle du génome en 2005. Church a également aidé à lancer le projet du génome humain en 1984. Il a inventé les concepts largement appliqués de multiplexage moléculaire et d'étiquettes à code-barres. Le transfert de technologie de son laboratoire de séquençage automatisé et de logiciels de Harvard à Genome Therapeutics Corp. a abouti à la première séquence du génome bactérien et au premier génome commercial (l' agent pathogène humain Helicobacter pylori ) en 1994. Church était également co-inventeur du séquençage des nanopores en 1995, qui sont maintenant disponibles dans le commerce (par exemple Oxford Nanopore Technologies ), mais pas sous la forme incarnée dans la contribution de Church aux brevets originaux.

Pour aider à l'interprétation et au partage des génomes, Church, en 2005, a lancé le Personal Genome Project (PGP), qui fournit les seuls ensembles de données sur le génome et les traits humains en libre accès au monde. Huit trios (mère, père et enfant) du Projet Génome Personnel sont en train d'être choisis pour servir de normes génomiques primaires (matériaux de référence) pour le programme NIST+FDA genomeinabottle.org.

Pour faire progresser davantage la génomique personnelle et le partage des données génomiques, Church a cofondé en 2018 Nebula Genomics , une entreprise qui utilise la blockchain et l'informatique préservant la confidentialité pour mettre les données génomiques à la disposition des chercheurs en médecine, tout en préservant la confidentialité. En février 2020, Nebula Genomics a commencé à proposer le séquençage personnel du génome pour 299 $.

Biologie synthétique et ingénierie des génomes

Il a co-développé des technologies d'« ingénierie du génome » depuis 1997 via soit la recombinaison homologue générale (recA et lambda-red) soit via des nucléases spécifiques de séquences. Depuis 2004, son équipe a développé l' utilisation de réseau ADN (aka puce à ADN) synthétiseurs pour les bibliothèques combinatoires et l' assemblage de grands segments du génome. Il a co-développé l'ingénierie multiplex automatisée du génome (MAGE) et optimisé CRISPR / Cas9 découvert par Jennifer Doudna et Emmanuelle Charpentier pour l'ingénierie d'une variété de génomes allant de la levure à l'humain. L'utilisation de CRISPR par son laboratoire dans les cellules souches pluripotentes induites par l'homme (hiPS) est le dernier candidat à une thérapie génique précise.

Son équipe est la première à s'attaquer à un changement à l'échelle du génome dans le code génétique. Cela a été fait dans un génome de 4,7 millions de paires de bases d'un microbe industriellement utile ( E. coli ) dans le but de créer une souche plus sûre et plus productive ; cette souche utilise des acides aminés non protéinogènes dans les protéines et est métaboliquement et génétiquement isolée des autres espèces.

Il a co-inventé plusieurs utilisations de l'ADN, y compris des détecteurs de matière noire - des particules massives à interaction faible (WIMP), des "nano-robots" anticancéreux et des stratégies de stockage de données numériques qui sont plus d'un million de fois plus denses que les disques durs conventionnels. . Avec la polymérase, l'ADN peut être utilisé pour détecter et stocker les variations de photons, de nucléotides ou d'ions.

L'initiative CERVEAU

Il faisait partie d'une équipe de six personnes qui, dans un commentaire scientifique de 2012, a proposé une carte d'activité cérébrale, appelée plus tard BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies). Ils ont décrit des techniques expérimentales spécifiques qui pourraient être utilisées pour réaliser ce qu'ils ont appelé un " connectome fonctionnel ", ainsi que de nouvelles technologies qui devront être développées au cours du projet, y compris des méthodes sans fil et peu invasives pour détecter et manipuler l'activité neuronale. , soit en utilisant la microélectronique ou la biologie synthétique . Dans l'une de ces méthodes proposées, l' ADN produit par voie enzymatique servirait d'« enregistrement sur bande magnétique » de l'activité neuronale.

Clonage de mammouth laineux

En mars 2015, Church et son équipe de recherche en génétique à Harvard ont réussi à copier des gènes de mammouth laineux dans le génome d'un éléphant d'Asie. En utilisant la technique d'édition d'ADN CRISPR , son groupe a épissé des segments génétiques de spécimens de mammouth congelés, y compris des gènes des oreilles, de la graisse sous-cutanée et des attributs des cheveux, dans l'ADN des cellules de la peau d'un éléphant moderne. C'était la première fois que les gènes du mammouth laineux étaient fonctionnellement actifs depuis l'extinction de l'espèce. Cependant, leur travail n'a pas fait l'objet d'un examen par les pairs. Church a déclaré que « faire simplement un changement d'ADN n'a pas beaucoup de sens. Nous voulons lire les phénotypes. » Pour ce faire, l'équipe prévoit d'effectuer d'autres tests pour que les cellules hybrides deviennent des tissus spécialisés et, à partir de là, d'essayer de transformer les cellules hybrides de peau d'éléphant/de mammouth en embryons hybrides pouvant être cultivés dans des utérus artificiels .

Transfert de technologie et impact translationnel

Church a cofondé 22 entreprises, dont Veritas Genetics (génomique humaine, 2014, avec Mirza Cifric, Preston Estep , Yining Zhao, Joe Thakuria), Warp Drive Bio (produits naturels, 2011, avec Greg Verdine et James Wells), Alacris ( cancérologie des systèmes thérapeutiques, 2010, avec Hans Lehrach, Bernhard Herrmann et Shahid Imran), Knome (génomique humaine, 2007, avec Jorge Conde et Sundar Subramaniam), Pathogenica (microbe and viral NGS diagnostics, 2009, avec Yemi Adesokan), AbVitro ( immunomes, 2010, avec François Vigneault), Gen9 Bio (biologie synthétique, 2009, avec Joseph Jacobson et Drew Endy ), EnEvolv (Genome Engineering), Joule Unlimited (SolarFuels, 2007, avec Noubar Afeyan et David Berry ), et LS9 (green chimie, 2005, avec Chris Somerville, Jay Keasling , Vinod Khosla , Noubar Afeyan et David Berry )

Il a participé au développement technologique, a accordé des licences de brevets et conseillé la plupart des sociétés de séquençage de nouvelle génération, notamment Complete Genomics , Life Technologies , Illumina , Danaher Corporation , Roche Diagnostics , Pacific Biosciences , Genia et Nabsys.

Il a fait partie du conseil consultatif scientifique de Cambrian Genomics

Il est l'un des co-fondateurs de Genome Project-Write .

Soutien du consentement ouvert

Church a été le fer de lance du concept et de la mise en œuvre du matériel de séquençage en libre accès et des données médicales humaines partageables. Il a noté le potentiel de ré-identification des participants humains à la recherche et la tendance des formulaires de consentement à être opaques – proposant un mécanisme alternatif de « consentement ouvert ». Il a participé à la Commission présidentielle pour l'étude des questions bioéthiques, mettant en garde contre le risque de l'ADN synthétique et proposant une réduction des risques via l'octroi de licences et la surveillance. Son laboratoire est spécialisé dans l'ingénierie de la biosécurité.

Soutien à l'éducation ouverte

Il a été l'un des premiers défenseurs de l'éducation en ligne ouverte depuis 2002. Il est conseiller du Personal Genetics Education Project et a passé une journée à enseigner à l'école Jemicy. Il a défendu la science citoyenne, en particulier dans les domaines de la biologie synthétique et de la génomique personnelle. Depuis 2008, son équipe organise une conférence annuelle sur les génomes, les environnements et les traits (GET) avec des vidéos en ligne gratuites.

Collaboration pour un vaccin à déploiement rapide

Church est membre du Rapid Deployment Vaccine Collaborative (RaDVaC), un groupe formé au début de la pandémie de SRAS-CoV-2 pour créer un vaccin facile à produire, gratuit et open source pour l'auto-administration.

Controverses

Church a été en partie financée de 2005 à 2007 par la fondation à but non lucratif Jeffrey Epstein VI , une fondation privée créée par le délinquant sexuel condamné Jeffrey Epstein . L'affiliation a été répertoriée comme pour la science et l'éducation de pointe. Dans ses excuses de 2019 pour sa "mauvaise connaissance" du statut de délinquant sexuel d'Epstein, Church a déclaré qu'il avait une "vision en tunnel de nerds" et que les articles sur les crimes d'Epstein n'étaient pas clairs, confiant la responsabilité de contrôler les donateurs au bureau de développement.

Church a été critiqué pour sa réponse à une question de Der Spiegel où il a spéculé qu'il pourrait être techniquement possible de faire un Néandertal en reconstruisant son ADN et en modifiant les cellules humaines vivantes en conséquence. Church a souligné qu'il ne travaillait pas sur un tel projet.

Science populaire

Dans ses efforts scientifiques et populaires, Church a également promu le séquençage du génome en libre accès et les données médicales humaines partageables, ainsi que l' éducation ouverte en ligne et la science citoyenne .

Church est l'auteur du « meilleur livre scientifique 2012 de NewScientist », Regenesis : How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves avec Ed Regis . Il a participé à des interviews et vidéos d'actualité , y compris à TED, TEDx et lieux TEDMED, au PBS de Charlie Rose , Faces of America , et NOVA , ainsi qu'à PopSci, EG, et The Colbert Report . Il contribue régulièrement aux publications et aux vidéos d' Edge.org et est membre des Xconomists, une équipe ad hoc de conseillers éditoriaux pour la société d'information et de médias technologiques Xconomy .

Récompenses et honneurs

Church a reçu des distinctions, notamment son élection à la National Academy of Sciences (en 2011) et à la National Academy of Engineering (en 2012). Il a reçu le prix Promega de recherche en biotechnologie de l' American Society for Microbiology , ainsi que le prix annuel Bower et le prix pour les réalisations scientifiques de l' Institut Franklin . Il est l'auteur du "top science book" de NewScientist , Regenesis (sur la biologie synthétique) avec Ed Regis . Church est un contributeur régulier à Edge.org et est largement apparu dans les médias, y compris les sites TED , NOVA, Faces of America , Charlie Rose sur PBS , The Colbert Report et Xconomy .

Parmi les autres distinctions, citons le Triennial International Steven Hoogendijk Award en 2010 et le Scientific American Top 50 à deux reprises (pour "Designing artificial life" en 2005 et "The $1000 genome" en 2006). Newsweek a choisi Church pour sa reconnaissance 2008 « Power of Ideas » dans la catégorie Médecine (pour le Personal Genome Project). En septembre 2010, le Dr Church a été honoré pour ses travaux en génétique avec le Mass High Tech All-Star Award.

Il est membre du Conseil consultatif de recherche de la Fondation pour la recherche SENS .

Vie privée

Church est mariée à un autre membre du corps professoral de la Harvard Medical School en génétique, Ting Wu .

Church a été franc dans son soutien à l' adoption d' un mode de vie végétalien , pour des raisons de santé et de problèmes environnementaux et moraux. Interrogé sur son choix alimentaire, Church a répondu: "Je suis végétalien de temps en temps depuis 1974, date à laquelle j'ai été inspiré par la participation à une étude nutritionnelle du MIT, et très strictement depuis 2004." Il poursuit en élaborant 4 raisons :

« médical ( cholestérol dans le poisson et les produits laitiers), conservation de l'énergie (impact jusqu'à 20 fois), cruauté ( les animaux « biologiques » sont privés de médicaments que les humains utilisent) et risques de propagation d'agents pathogènes (pas seulement la grippe)… [notant que] le véganisme est un problème pour lequel l'amour personnel et mondial de la vie, de la santé et de la richesse s'alignent. C'est dommage de perdre des parties de notre humanité et de notre planète juste à cause d'un manque de recettes. "

George s'identifie comme un sentientiste. Le sentientisme est une vision du monde naturaliste qui accorde une considération morale à tous les êtres sensibles.

Dans le contexte du Personal Genome Project, les journalistes de Forbes et Wired ont noté l'ouverture de Church sur ses problèmes de santé, notamment la dyslexie , la narcolepsie et l'hypercholestérolémie (l'une des motivations de son régime végétalien).

Church a collaboré avec l' entrepreneur transhumaniste James Clement sur l'étude de recherche sur les supercentenaires , qui vise à séquencer les génomes des supercentenaires dans l'espoir de découvrir des facteurs génétiques potentiels derrière leur longévité .

Lectures complémentaires

• Centre d'histoire orale. "George M. Église" . Institut d'histoire des sciences .
• Brock, David C. (3 mars 2008). George M. Church, Transcription d'entretiens menés par David C. Brock à la Nouvelle-Orléans, Louisiane, le 3 mars 2008 (PDF) . Philadelphie, Pennsylvanie : Chemical Heritage Foundation .
• Alex Salton, 2009, « Geneticist George Church '72 Sought Independence at PA », The Phillipian, 17 avril 2009, voir [15] . Consulté le 2 mars 2015.
• David Ewing Duncan, 2010, "On a Mission to Sequence the Genomes of 100 000 People: The généticien George Church conseille ou licencie la technologie à la plupart des entreprises impliquées dans le séquençage, The New York Times, 7 juin 2010, voir [16] . Récupéré le 26 février 2015.
• Jeffrey M. Perkel, 2011, « Charting the Course : Three gene jockeys share their thought on past and future tools of the trade », dans The Scientist (en ligne), 1er octobre 2011. voir [17] . Consulté le 26 février 2015.
• Heidi Legg, 2014, « Harvard Professor George Church and the future of genomics », sur BetaBoston, un site du Boston Globe (en ligne), 25 décembre 2014, voir [18] . Consulté le 2 mars 2015.
• Peter Miller, 2015, « News, The Innovators Project: George Church, The Future Without Limits », National Geographic (en ligne), voir [19] . Consulté le 26 février 2015.
• Matthew Allen, 2015, "Artificial Natures (interview with George Church)", Harvard Design Magazine (en ligne), voir [20] . Consulté le 10 février 2016.

Les références

Liens externes

• L'avenir des codes génétiques et des codes BRAIN (séminaire du Dr Church au NIH le 8 février 2017)