当阅读他的实验室网页时,有一件事变得清晰起来:施瓦茨曼很好奇。
像许多哥伦比亚大学的研究人员一样,Schvartzman(他的朋友和同事称他为“Juanma”)维护着一个网站,详细介绍了他的研究、出版物、博士后和学生。但施瓦茨曼的网站也像一个进入他科学心灵的门户,充满了他对工作与生活平衡、导师指导以及可能是他最喜欢的话题——好奇心驱动的研究的反思。
“提出有趣的问题”是该网站实验室目标清单上列出的第一个目标。
“我们的许多问题纯粹源于对生物系统如何连接的好奇,”施瓦茨曼说,他于2022年加入瓦格洛斯内科和外科医学院,担任医学助理教授。
“但回答关于细胞的基本问题也为治疗癌症和其他病理过程提供了线索,”Schvartzman说,他在实验室之外治疗胃肠道癌症患者。“因为最终,癌细胞会利用存在于所有细胞中的工具箱来入侵、增殖和转移。”
如今,在施瓦茨曼的实验室里,大多数问题都与细胞代谢有关,也就是说,细胞吃了什么,它对副产品(代谢物)做了什么。
当Schvartzman在他的博士后阶段开始这一研究时,他承认他对新陈代谢知之甚少。“我仍然有这样的想法……所有细胞的接线图本质上都是一样的,”他最近告诉《分子细胞》,代谢反应的存在只是为了最大限度地为细胞活动或生长产生能量。
新陈代谢不仅为细胞提供能量,还能改变细胞命运——细胞“吃什么就是什么”——这个新观点让身为科学家和肿瘤学家的Schvartzman着迷。他说,通过改变代谢物和代谢酶,有可能迫使癌细胞进入不那么恶性的命运。
在他自己在哥伦比亚大学的实验室里,Schvartzman研究新陈代谢如何通过细胞的染色质影响细胞的命运,染色质是一种蛋白质的混合物,它压缩DNA,使其能够融入细胞核。(考虑到他对染色质(一种结构和功能的奇迹)的喜爱,施瓦茨曼说,如果他没有从事研究,他可能会成为一名建筑师,这并不奇怪)。
现在已经知道,代谢物会影响染色质修饰的沉积和去除,从而影响基因表达和细胞如何适应环境。Schvartzman说:“代谢物可以影响细胞是保持静止还是快速分裂和增殖,这是癌症的标志。”
Schvartzman发现,细胞核中常见的代谢物多胺似乎起着关键作用,当多胺水平高时,多胺增加了细胞被重新编程为癌症的易感性。
这些发现表明,有可能通过靶向代谢酶来改变癌细胞的命运。该领域专注于靶向转录因子来重新编程癌细胞,但这一概念在技术上仍然具有挑战性。
“另一方面,酶很容易被药物化,它们很容易被治疗性化合物调节,”Schvartzman说,他的多胺研究是由NIH资助的。
新陈代谢领域仍处于起步阶段。虽然他才刚刚开始,但施瓦茨曼对管理他的实验室有了非常成熟的想法。
来到哥伦比亚大学后,他做的第一件事就是在实验室的网站上公布了一份核心价值观清单——从保存实验室笔记本到最大限度地提高幸福感,再到多样性。
施瓦茨曼的理想或许与他的研究同行没有太大不同。不同寻常的是,他对科学中人的一面如此开放。“科学很难,”他说。“你不断面对逆境,你必须想办法克服它。”有时候,需要休息一下来理清事情,“伟大的想法可能来自于不做科学,”他说。
与其他科学家以及非专业群体的交流是他的另一个试金石:“我们努力成为讲故事的人,并向优秀的讲故事的人学习,”他说。他鼓励他所有的实验室成员和每个人谈论他们的科学,总是问问题。正如他最近在接受采访时所说:“就像我的孩子们总是问‘为什么’一样,我们也应该这样做。”
Juan-Manuel Schvartzman, MBBCh,博士,哥伦比亚大学Vagelos内外科医学院医学助理教授,Herbert Irving综合癌症中心成员,纽约长老会医院血液学/肿瘤学助理医师。