Sachin Bhagchandani, um estudante graduado do Departamento de Engenharia Quí­mica que atualmente trabalha no Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Ca¢ncer, ganhou o Praªmio de Transição de Bolsista de Pranã-Doutorado para Pa³s-Doutorado do Instituto Nacional do Ca¢ncer (F99 / K00). Bhagchandani éo primeiro aluno do MIT a receber o praªmio.

A bolsa éconcedida a estudantes de pós-graduação com alto potencial e interesse em se tornarem pesquisadores independentes do ca¢ncer. Bhagchandani éum dos 24 candidatos selecionados para a bolsa este ano. As indicações foram limitadas a um aluno por instituição. O praªmio oferece seis anos de financiamento, que apoiara¡ Bhagchandani enquanto ele conclui seu doutorado em engenharia química e o ajudara¡ na transição para uma posição de pa³s-doutorado com foco em câncer e mentor - um deles se baseia em seus amplos interesses e novas experiências em química sintanãtica e imunologia.

A pesquisa de Bhagchandani evoluiu desde seus dias de graduação, estudando engenharia química no Instituto Indiano de Tecnologia, Roorkee. Ele descreve a experiência como rigorosa, mas restritiva. Enquanto estava no MIT, ele encontrou mais oportunidades para explorar, levando a projetos altamente interdisciplinares que lhe permitem colocar seu treinamento em engenharia química a serviço da saúde humana.

Antes de Bhagchandani chegar ao seu projeto de doutorado, muitas pea§as tiveram que se encaixar. Enquanto conclua­a sua tese de mestrado, Bhagchandani descobriu seu interesse no espaço biomédico enquanto trabalhava em um projeto orientado pelo professor do MIT Institute Robert Langer e pelo professor da Harvard Medical School Jeffrey Karp, desenvolvendo diferentes biomateriais para a entrega sustentada de medicamentos para o tratamento da artrite. Como candidato a PhD, ele se juntou ao laboratório de química Professor Jeremiah Johnson para aprender a sa­ntese macromolecular com foco em nanomateriais projetados para entrega de drogas. A pea§a final se encaixaria nas primeiras investidas de Bhagchandani na imunologia - com Darrell Irvine, o professor Underwood-Prescott de Engenharia Biola³gica e Ciência e Engenharia de Materiais no MIT e Stefani Spranger, o Howard S. (1953) e Linda B.

“Quando fui exposto a  imunologia, aprendi como o sistema imunológico érelevante para o nosso dia a dia. Descobri que os desafios biomédicos em que estava trabalhando poderiam ser encapsulados pela imunologia ”, explica Bhagchandani. “O fornecimento de medicamentos foi o meu caminho, mas a imunologia éo meu caminho a seguir, onde acho que serei capaz de dar uma contribuição para melhorar a saúde humana.”

Como resultado, seus interesses mudaram para a imunoterapia contra o câncer - com o objetivo de tornar esses tratamentos mais via¡veis ​​para mais pacientes, tornando-os menos ta³xicos. Apoiado, em parte, pelo Programa de Pesquisa de Fronteira do Instituto Koch, que fornece financiamento inicial para pesquisas em esta¡gio inicial inovadoras e de alto risco, Bhagchandani estãose concentrando nas imidazoquinolinas, uma classe promissora de drogas que ativa o sistema imunológico para lutar ca¢ncer, mas também pode desencadear efeitos colaterais significativos quando administrado por via intravenosa. Na cla­nica, a administração ta³pica demonstrou minimizar esses efeitos colaterais em certos ca¢nceres localizados, mas desafios adicionais permanecem para os ca¢nceres metasta¡ticos que se espalharam por todo o corpo.

A fim de administrar imidazoquinolinas sistemicamente com toxicidade ma­nima para tratar tumores prima¡rios e metasta¡ticos, Bhagchandani estãoadaptando uma molanãcula em forma de escova desenvolvida no laboratório de Johnson para inativar as imidazoquinolinas e leva¡-las com segurança aos tumores. Bhagchandani estãofazendo o ajuste fino de moléculas de ligação que liberam o ma­nimo possí­vel da droga enquanto circulam no sangue e, em seguida, liberam lentamente a droga uma vez dentro do tumor. Ele também estãootimizando o tamanho e a arquitetura da molanãcula da escova para que se acumule nas células imunes desejadas presentes no tecido tumoral.

“Muitos alunos trabalham em projetos interdisciplinares como parte de uma equipe maior, mas Sachin éuma equipe de um homem, capaz de sintetizar novos polímeros usando química de ponta, caracterizar esses materiais e testa¡-los em modelos animais de câncer e avaliar seus efeitos sobre o sistema imunológico ”, disse Irvine. “Seu conhecimento abrange química de polímeros, modelagem de câncer e imunologia.”

Antes de se matricular no MIT, Bhagchandani já tinha uma conexão pessoal com o ca¢ncer, tanto por meio de seu ava´, que faleceu de câncer de pra³stata, quanto por trabalhar em um hospital infantil em sua cidade natal, Mumbai, passando tempo com criana§as com ca¢ncer. Uma vez no campus, ele descobriu que trabalhar no espaço biomédico permitiria que ele colocasse suas habilidades como engenheiro qua­mico a serviço de atender a s necessidades médicas não atendidas. Além disso, ele descobriu que a natureza interdisciplinar do trabalho ofereceu uma variedade de perspectivas sobre as quais construir sua carreira.

Seu projeto de doutorado estãono nexo da química de polímeros, entrega de drogas e imunologia, e requer a colaboração de vários laboratórios, todos membros do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Ca¢ncer do MIT. Além do laboratório Johnson, Bhagchandani estãotrabalhando com o laboratório Irvine por sua experiência em engenharia imunola³gica e o laboratório Langer por sua especialização em distribuição de medicamentos, e colaborando com o laboratório Spranger por sua experiência em imunologia do ca¢ncer.

“Para mim, trabalhar no Instituto Koch foi uma das experiências mais formativas da minha vida, porque passei do treinamento tradicional em engenharia química para ser exposto a especialistas em todos esses campos diferentes com muitas perspectivas diferentes”, disse Bhagchandani. Ao trabalhar apenas sob a perspectiva da engenharia química, Bhagchandani disse que nem sempre conseguia encontrar soluções para os problemas que surgiam.

“Eu estava fazendo os materiais e testando-os em modelos de mouse, mas não conseguia entender por que meus experimentos não funcionavam”, diz ele. “Mas tendo cientistas e engenheiros que entendem de imunologia, engenharia imunola³gica e administração de drogas juntos na mesma sala, olhando para o problema de a¢ngulos diferentes, équando vocêtem aquele momento 'a-ha', quando um projeto realmente funciona.”

“a‰ maravilhoso ter cientistas brilhantes e interdisciplinares como Sachin em meu grupo”, disse Johnson. “Ele foi o primeiro aluno do departamento de Engenharia Quí­mica a se juntar ao meu grupo no Departamento de Quí­mica para os estudos de doutorado, e sua capacidade de trazer novas perspectivas para o nosso trabalho foi altamente impactante. Agora, liderados por Sachin e por meio de nossas colaborações com Darrell Irvine, Bob Langer, Stefani Spranger e muitos outros no Instituto Koch, somos capazes de traduzir nossa química de maneiras que não podera­amos ter imaginado antes. ”

Em seu treinamento de pa³s-doutorado, Bhagchandani planeja mergulhar mais fundo na regulação do sistema imunológico, particularmente como diferentes regimes de dosagem mudam a resposta do corpo a s imunoterapias. Em última análise, ele espera continuar seu trabalho como membro do corpo docente, liderando seu pra³prio laboratório de imunologia - um que se concentra na compreensão e no aproveitamento de respostas imunola³gicas precoces em terapias contra o ca¢ncer.

“Eu adoraria chegar a um ponto em que pudesse recriar um ambiente de laboratório para que qua­micos, engenheiros e imunologistas se reunissem, interagissem e trabalhassem em problemas interdisciplinares. Especialmente para o ca¢ncer, vocêprecisa atacar o problema em todas as frentes diferentes. ”

Além de avana§ar seu trabalho no espaço biomédico, Bhagchandani espera servir como um mentor para futuros alunos descobrirem seus pra³prios caminhos.

“Sinto que muitas pessoas no MIT, inclusive eu, enfrentam desafios ao longo do doutorado em que comea§am a perder a fanã: 'Sou a pessoa certa, sou bom o suficiente para isso?' Tendo superado muitos momentos desafiadores em que o projeto não estava funcionando como espera¡vamos, acho que éimportante compartilhar essas experiências com os jovens estagia¡rios para capacita¡-los a seguir carreiras em pesquisa. Ganhar este praªmio me ajuda a olhar para esses desafios, perseverar e saber, sim, ainda estou no caminho certo. Porque eu realmente senti que éisso que quero fazer da minha vida e sempre me senti realmente apaixonado por trabalhar, que éaqui que eu pertena§o ”.