Quando o professor associado Eliezer Calo, PhD '11, estava se candidatando a vagas no corpo docente, ele se sentiu atraído pelo MIT não apenas por ser sua alma mater, mas também porque o Departamento de Biologia valoriza muito a exploração de questões fundamentais em biologia.

Em seu próprio laboratório, Calo estuda como surgem as malformações craniofaciais. Uma de suas motivações é buscar novos tratamentos para essas condições, mas outra é aprender mais sobre processos biológicos fundamentais, como a síntese de proteínas e o desenvolvimento embrionário.

“Usamos genes que sofrem mutações em doenças para desvendar princípios fundamentais da biologia”, diz Calo. “As mutações que ocorrem em doenças são um experimento da natureza, indicando que esses são os genes importantes, e então nós os investigamos não apenas para entender a doença, mas também para compreender fundamentalmente o que esses genes estão fazendo.”

O trabalho de Calo proporcionou novas descobertas sobre como os ribossomos se formam e como controlam a síntese de proteínas, bem como sobre como o nucléolo, o local de nascimento dos ribossomos nas células eucarióticas, evoluiu ao longo de centenas de milhões de anos.

Além de ter obtido seu doutorado no MIT, Calo também é ex-aluno do Programa de Pesquisa de Verão do MIT (MSRP), que ajuda a preparar estudantes de graduação para cursar pós-graduação. Desde que iniciou seu laboratório no MIT, Calo tem se dedicado a atuar como mentor de pesquisa do programa todos os verões.

“Acho importante retribuir ao programa que me ajudou a perceber o que eu queria fazer”, diz ele.

Criado em uma região montanhosa de Porto Rico, Calo foi o primeiro de sua família a concluir o ensino médio. Enquanto frequentava a Universidade de Porto Rico em Rio Piedras, a maior universidade de Porto Rico, ele explorou algumas áreas de estudo diferentes antes de se decidir por química.

Uma das professoras de química de Calo o convidou para trabalhar em seu laboratório, onde ele desenvolveu um projeto de pesquisa estudando a farmacocinética dos receptores celulares encontrados na superfície dos astrócitos, um tipo de célula cerebral.

“Era uma boa combinação de biologia e química”, diz ele. “Acho que isso foi o catalisador para eu seguir uma carreira nas ciências.”

Ele ficou sabendo do MSRP por meio de Mandana Sassanfar, professora sênior de biologia no MIT e diretora de extensão de vários departamentos do MIT, em um evento organizado pela Universidade de Porto Rico para estudantes interessados em carreiras científicas. Ele foi aceito no programa e, durante o verão após o terceiro ano da faculdade, trabalhou no laboratório de Stephen Bell, professor de biologia do MIT. Essa experiência, segundo ele, foi transformadora.

“Sem essa experiência, provavelmente teria escolhido outra carreira”, diz Calo. Em Porto Rico, “a ciência era divertida, mas também era uma luta. Tínhamos que fazer tudo do zero e, além disso, passávamos mais tempo preparando reagentes do que realizando os experimentos. Quando cheguei ao MIT, eu estava sempre fazendo experimentos.”

Durante esse período, ele percebeu que gostava mais de trabalhar em laboratórios de biologia do que em laboratórios de química, então, quando se candidatou à pós-graduação, decidiu migrar para a área de biologia. Ele se candidatou a cinco universidades, incluindo o MIT. "Assim que o MIT me enviou a carta de aceitação, eu simplesmente tive que dizer sim. Não havia como dizer não."

No MIT, Calo pensou em estudar bioquímica, mas acabou se concentrando em biologia do câncer, trabalhando com Jacqueline Lees, professora de biologia do MIT, para estudar o papel da proteína supressora de tumores Rb.

Após concluir seu doutorado, Calo sentiu-se esgotado e não tinha certeza se queria continuar na carreira acadêmica. Seus orientadores o incentivaram a fazer um pós-doutorado para experimentar, e ele acabou indo para a Universidade Stanford, onde se apaixonou pela Califórnia e mudou seu foco de pesquisa. Trabalhando com Joanna Wysocka, professora de biologia do desenvolvimento em Stanford, ele começou a investigar como o desenvolvimento é afetado pela regulação das proteínas que compõem os ribossomos celulares — um tema que seu laboratório ainda estuda hoje.

Ao procurar vagas de professor, Calo concentrou-se principalmente em instituições da Califórnia, mas também enviou uma candidatura para o MIT. Enquanto decidia entre as ofertas do MIT e da Universidade da Califórnia em Berkeley, um telefonema de Angelika Amon, a falecida professora de biologia do MIT, o convenceu a dar o salto para o outro lado do país e voltar para o MIT.

Desde que iniciou seu laboratório em 2017, Calo tem estudado como defeitos na produção de ribossomos dão origem a doenças, em particular malformações craniofaciais como fenda palatina.

Os ribossomos, organelas onde ocorre a síntese de proteínas, são compostos por duas subunidades formadas por cerca de 80 proteínas. Uma questão antiga na biologia é por que mutações que afetam a formação dos ribossomos parecem afetar principalmente o desenvolvimento da face, mas não o resto do corpo.

Em um  estudo de 2018 , Calo descobriu que isso ocorre porque as mutações que afetam os ribossomos podem ter efeitos secundários que influenciam o desenvolvimento craniofacial. Nas células embrionárias que formam a face, uma mutação em um gene chamado TCOF1 ativa a proteína p53 em um nível mais alto do que em outras células embrionárias. Altos níveis de p53 fazem com que algumas dessas células sofram morte celular programada, levando à Síndrome de Treacher-Collins, uma doença que causa subdesenvolvimento dos ossos da mandíbula e da bochecha.

Seu laboratório demonstrou que a hiperativação da proteína p53 também é responsável por distúrbios craniofaciais causados por mutações em fatores de splicing de RNA.

O trabalho de Calo sobre a formação de ribossomos também o levou a explorar outra organela celular conhecida como nucléolo, cuja função é auxiliar na construção dos ribossomos. Em 2023, ele descobriu que um gene chamado TCOF1, que pode causar malformações craniofaciais quando mutado, é crucial para a formação dos três compartimentos que compõem o nucléolo.

Essa  descoberta , segundo ele, pode ajudar a explicar uma grande mudança evolutiva que ocorreu há cerca de 300 milhões de anos, quando o nucléolo passou de dois para três compartimentos. Esse nucléolo “tripartido” é encontrado em todos os répteis, aves e mamíferos.

“Isso foi bastante surpreendente”, diz Calo. “Estudar genes relacionados a doenças nos permitiu entender um processo biológico muito fundamental de como o nucléolo evoluiu, uma questão que ninguém conseguia responder na área.”