A divisão celular éo processo fundamental para a vida. Mas quando da¡ errado, a própria vida pode ser ameaa§ada.

O fra¡gil equila­brio dos centrossomas dentro das células animais e as funções celulares que essas organelas controlam são essenciais para uma forma de divisão celular chamada mitose. a‰ aa­ que o bia³logo molecular Andrew Holland concentra sua pesquisa.

"Estamos tentando entender se existem diferenças na maneira como as células sauda¡veis ​​e as células tumorais se dividem, e se podemos explorar essas diferenças nas terapias para destruir seletivamente as células tumorais em divisão e poupar as células sauda¡veis", disse Holland, professor associado no Departamento de Biologia Molecular e Genanãtica e no Departamento de Oncologia da Johns Hopkins School of Medicine.

Em uma apresentação virtual surpresa na semana passada, Holland recebeu o praªmio President's Frontier Award de US $ 250.000 em reconhecimento a  excelente promessa de seu trabalho. A reunia£o, organizada sob o pretexto de uma entrevista final entre Holland, o presidente da JHU, Ronald J. Daniels , e o Provost Sunil Kumar , foi "bombardeada" por orgulhosos membros do laboratório de Holland, seus colegas e membros da familia de Holland - incluindo sua esposa e filhos e seus pais, que ligaram de sua casa no Reino Unido para compartilhar o momento com seu filho.

Ele éo sanãtimo membro do corpo docente da Johns Hopkins a ganhar o praªmio, que homenageia indivíduos que estãodesbravando novos caminhos e prestes a se tornarem lideres em seu campo. O praªmio concede aos pesquisadores liberdade para buscar novas linhas de pesquisa, expandir seus laboratórios e apoiar seus membros.

"Em seu trabalho, vocêrealmente definiu o espa­rito pioneiro da Johns Hopkins", disse Daniels durante a ligação. "Sua pesquisa inovadora sobre o papel dos centrossomas na divisão celular - a função mais ba¡sica da vida - não são ampliou nossa compreensão da fisiologia humana, mas também revelou um potencial incra­vel para nos ajudar a abordar uma ampla gama de doena§as, da microcefalia ao ca¢ncer, tornando possí­vel poupar células sauda¡veis ​​enquanto visam as malignas. "

A pesquisa do centrossoma de Holland concentra-se em como as minaºsculas estruturas sem membranas garantem que cada canãlula filha formada durante a mitose contenha a informação genanãtica correta, e o que acontece quando o trabalho do centrossoma falha. O laboratório de Holland descobriu que erros na distribuição de informações genanãticas durante a mitose podem levar a distúrbios do neurodesenvolvimento e podem contribuir para o desenvolvimento do ca¢ncer.

"Andy, seu trabalho tem sido de ponta por muitos e muitos anos", disse Paul B. Rothman , reitor da faculdade de medicina da Johns Hopkins School of Medicine. "Obviamente, sua compreensão dos centra­olos, centrossomas, como eles funcionam nas células normais e como sua disfunção desempenha um papel na oncogaªnese éimportante. ... Seu trabalho écuidadoso, atencioso e inovador, e por isso érealmente maravilhoso fazer parte disso e para parabeniza¡-lo por este praªmio de tanto presta­gio. "

O pra³prio Holland atribuiu o praªmio ao apoio de seus colegas da Johns Hopkins e dos membros de seu laboratório.

"Estou realmente privilegiado por ter colegas tão bons na Johns Hopkins", disse Holland. “Acho que minha pesquisa foi realmente possibilitada pelo grande colegialidade e apoio de todos no meu departamento e em toda a Faculdade de Medicina.… a‰ muito especial que eu possa comemorar este momento com todas essas pessoas que tem sido muito importantes na minha vida e também os fanta¡sticos membros do laboratório que tive a sorte de ter trabalhado comigo. Vocaª tornou tudo isso possí­vel. "

Por meio de seus estudos da maquinaria celular da mitose em células cancerosas, Holland e seus membros de laboratório descobriram um novo caminho promissor para a terapaªutica do câncer que tem como alvo as células cancerosas de forma mais confia¡vel, preservando as células sauda¡veis. Suprimir a protea­na reguladora do ciclo celular PLK4 tem um efeito catastra³fico na mitose das células tumorais - mas não nas células sauda¡veis, descobriu a equipe. Eles agora estãotrabalhando com cientistas do Johns Hopkins Drug Discovery Program para desenvolver inibidores de PLK4 para tratamentos de câncer e em parceria com pesquisadores do Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center para testar esses compostos em modelos pré-clínicos de ca¢ncer.

Além disso, a pesquisa recente de Holland examina como as células respondem quando o processo de mitose da¡ errado, e como um mecanismo a  prova de falhas destinado a proteger as células da divisão com defeito pode ameaa§ar as células sauda¡veis. A via de vigila¢ncia mita³tica, Holland descobriu, impede o crescimento de células que demoram muito para se dividir, mas a ativação crônica da via, no entanto, pode levar a uma destruição celular excessiva. Especificamente, a equipe descobriu que a hiperativação da via pode levar a  redução do crescimento do cérebro fetal e a  microcefalia prima¡ria. Sua pesquisa descobriu que a via depende da enzima USP28 e, portanto, os inibidores da USP28 podem ser uma terapaªutica via¡vel para distúrbios de desenvolvimento ligados a  superativação da via de vigila¢ncia mita³tica.

"A pesquisa do Dr. Holland estãona vanguarda da biologia hoje e estãotrazendo um novonívelde compreensão para os mecanismos celulares fundamentais e para as doenças humanas", escreveu o bia³logo molecular Jeremy Nathans em uma carta nomeando Holland para o Praªmio Frontier do Presidente. Ao ouvir a nota­cia da vita³ria da Holanda, Nathans acrescentou em um e-mail ao Hub: "Andrew éinovador, colaborativo e generoso. Ele éum cientista, mentor e colega incra­vel. Estamos muito satisfeitos com sua escolha para o Praªmio de Fronteira do Presidente de 2021 . "

Falando em grupo, os membros do laboratório de Holland ofereceram a seu investigador principal parabanãns pelo praªmio - uma garrafa de champanhe e uma seleção de seus petiscos favoritos. “Foi muito inspirador para nós, como jovens cientistas, ver como a carreira de Andrew se desenvolveu”, escreveram eles em uma mensagem de e-mail para o Hub. "Andrew inspira em nosa importa¢ncia de uma pesquisa rigorosa e este praªmio éuma prova de sua dedicação a  ciência Este praªmio não poderia ter sido atribua­do a um PI mais merecedor."

Holland disse que planeja usar os fundos para comprar um microsca³pio de imagem de células vivas altamente especializado para monitoramento em tempo real da divisão celular. Ele também planeja usar os fundos para fortalecer colaborações e relacionamentos com colegas em toda a universidade. Os membros de seu laboratório acrescentam que o financiamento lhes permitira¡ buscar novos caminhos para a pesquisa que antes eram impedidos por falta de financiamento.

O President's Frontier Award foi originalmente lana§ado com um compromisso de US $ 2,5 milhões do curador Louis J. Forster, A&S '82, SAIS '83 , e agora conta com uma doação de US $ 1 milha£o do ex-aluno David Smilow, A&S '84. O objetivo deste praªmio éapoiar acadaªmicos excepcionais entre o corpo docente da Johns Hopkins que estãoprestes a transformar seus campos. O praªmio reconhece uma pessoa a cada ano com US $ 250.000 em financiamento para seu trabalho e, a partir de 2021, os finalistas principais também são reconhecidos com um financiamento substancial.

Traªs professores estãosendo reconhecidos com o Praªmio Presidente's Frontier Finalist de US $ 80.000 para usar em suas pesquisas propostas:

Sapna Kudchadkar , professora associada de anestesiologia e medicina intensiva na Escola de Medicina, estãotrabalhando para estabelecer um centro de excelaªncia em pesquisa para melhorar os resultados neurocognitivos, psicossociais e fa­sicos de curto e longo prazo para criana§as hospitalizadas e suas fama­lias. Usando abordagens não farmacola³gicas, o trabalho de Kudchadkar tem o poder de melhorar os resultados da UTI pedia¡trica para criana§as gravemente doentes na Johns Hopkins e em todo o mundo por meio de mais de 200 hospitais que implementaram seu PICU Up! programa.

Anthony Leung , professor associado de bioquímica e biologia molecular na Escola de Saúde Paºblica de Bloomberg, unira¡ biofa­sica e inteligaªncia artificial para uma exploração mais profunda de como o RNA se dobra em estruturas e desencadeia a degradação celular. A pesquisa inovadora de Leung mostra a promessa de transformar a terapaªutica de RNA e estabelecer novos caminhos para a colaboração entre virologia, oncologia e neurociência

Laura Wood , professora associada de patologia na Escola de Medicina, colaborara¡ com engenheiros para criar análises de tecido pancrea¡tico humano usando uma nova abordagem multia´mica 3-D - uma abordagem que envolve o estudo de vários "omes" de uma vez, como o genoma, o epigenoma ou o microbioma. A pesquisa de Wood tem se concentrado nos esta¡gios iniciais da detecção e prevenção do câncer pancrea¡tico, estudando lesões pré-cancerosas para entender melhor a tumorigaªnese. Esta nova abordagem multia´mica levara¡ a uma caracterização molecular e celular abrangente de crescimentos pancrea¡ticos humanos e tem o potencial de entender a detecção do câncer pancrea¡tico de maneiras nunca antes vistas.

Os vencedores anteriores do Praªmio Frontier do Presidente foram o pesquisador de células-tronco Sharon Gerecht (2015), o bia³logo molecular Scott Bailey (2016), o compositor Michael Hersch (2017), a nefrologista Deidra Crews (2018), o astrofisico Brice Manãnard (2019) e a matemática Emily Riehl (2020).