药剂师培养不同的科学方法,研究病毒如何工作

在AB Nexus项目中,Catalano团队开发了新的噬菌体控释配方,用于治疗深层骨组织损伤

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作者:克里斯·凯西2022年10月5日
你需要知道的

卡洛斯·卡塔拉诺,药学博士,博士,是他家里第一个上大学的人获得生物化学、药物化学和药学学位。30多年来,他的研究一直得到美国国立卫生研究院和国家科学基金会的资助。

在一个机械师家庭长大,卡洛斯Catalano着迷于设备的内部工作原理。尤其是手表,在他们位于南加州的家中并不安全。

“我过去常常把手表拆开,看看它们是如何工作的。我再也不会让他们在一起了,”卡塔拉诺,药学博士,药学科学教授斯卡格斯药学和药学科学学院笑着说。“我只是对事物的运作方式产生了普遍的兴趣。”

关于AB Nexus

AB联系该项目于2020年启动,已为30个校际合作团队提供了200万美元,这些团队由科罗拉多大学博尔德分校和科罗拉多大学安舒茨医学院的科学家、工程师和医生组成。该计划已被证明是一种催化剂,将研究人员聚集在一起解决创新项目,使他们能够收集成功寻求NIH和其他资助机构的校外资助所需的数据。

后来,当他成为家里第一个上大学的成员时,卡塔拉诺对生物化学和药学产生了兴趣。从那以后,他开始研究病毒和纳米颗粒的内部工作原理。30多年来,他的研究一直得到美国国立卫生研究院(NIH)和美国国家科学基金会的资助。

他说:“我们研究了病毒的组装,并进行了基础研究——生物化学、生物物理学、酶学和结构。”“我们使用噬菌体,这是一种感染细菌的病毒,并试图弄清楚它是如何工作的。”

卡塔拉诺正在与西奥多·伦道夫他是科罗拉多大学博尔德分校化学与生物工程系的博士,致力于开发新型噬菌体控释配方,用于治疗骨髓炎(一种深层骨组织损伤)。项目获得了AB Nexus奖;AB Nexus是一个鼓励CU Anschutz和CU Boulder科学家合作进行创新研究的项目。

在他的科罗拉多大学职业生涯中——他还在华盛顿大学度过了8年——卡塔拉诺一直是一名领先的学生导师,担任哥伦比亚大学安舒茨学生分会的教师顾问,该分会是墨西哥裔和美洲原住民促进协会(SACNAS)的联合主任(与美国大学合作)爱德华多·戴维拉Anschutz PIKE-PREP是美国国立卫生研究院(nih)资助的一个项目,旨在招募和培训学士学位后的多元化学生,使他们在科学领域获得成功。

在接下来的问答中,卡塔拉诺讲述了他对研究的热爱,他目前的AB Nexus项目,以及为什么培养多样化的科学方法很重要。为了清晰简洁,采访经过了编辑。

问答头

你是家里第一个上大学的人。跟我说说你的成长经历,以及你是如何对科学产生兴趣的。

我在加州科罗娜的一个中产阶级家庭长大,上大学不一定是可以实现的。我记得我和爸爸谈过,他说,‘是的,这可能是个好主意。”In junior high, I participated in a science fair, and I always was interested in how things worked. After high school, I got a job in a hospital, and the only person who seemed to like their job was the pharmacist, so I thought, ‘I’ll become a pharmacist.’ I moved to the California State University San Francisco for the second half of my undergraduate degree. One day, I went to talk to someone in the UC San Francisco School of Pharmacy, and they referred me Neal Castagnoli, PhD. It’s weird that he was in his office that day because he was always traveling – he was never on campus. I told him I was interested in chemistry, but also pharmacy. He said, ‘Well, here you can get both degrees’ – and that planted the seed.

所以,我在那里获得了药物化学和药学两个学位,在这个过程中,我发现我真的喜欢研究。我的导师Paul Ortiz de Montellano博士说,‘如果你想以此为生,你最好去读博士后。’所以我跟着宾夕法尼亚州立大学的Steve Benkovic博士读了博士后,然后在1989年来到这里。我在保罗的实验室读研究生时遇到了约翰·汤普森博士,他在那里休假,他邀请我来加州大学。

您与科罗拉多大学博尔德分校的特德·伦道夫(Ted Randolph)合作的AB Nexus项目试图实现什么目标?伦道夫之前曾与您合作开发纳米颗粒的治疗配方?

噬菌体治疗的限制因素之一是配方的长期稳定性。美国食品和药物管理局希望所有的“药物”都能很好地描述,其中之一就是配方。

噬菌体疗法的致命弱点在于它对特定的细菌菌株非常敏感。一旦它被感染并杀死了整个菌株,它就是一个自我限制剂量,因为没有什么可以感染了。问题是,有另一种细菌菌株有点像(最初的目标),但又足够不同,不会受到影响。所以,你需要用两到三种不同的噬菌体来混合这些病原体。

在这个项目中,我们正在开发三种噬菌体的混合物,这些噬菌体横跨三种不同的细菌,它们涉及深层骨组织损伤。我们的想法是制定这些疗法,使它们在货架上非常稳定,这样我们就可以在需要的时候抓起它们。你也可以涂上一层缓释涂层。我们的想法是,我们可以把这种粉末涂在伤口上,它会在感染的地方或感染可能恢复的地方提供一个噬菌体释放的地方。

你是如何对指导年轻科学家产生兴趣的?

我没有很好的答案,只是感觉这样做是对的。我的实验室里有很多学生,他们中的许多人来自不同的人群。1989年,当我来到这里的时候,我刚刚听说SACNAS,我在1990年参加了他们的全国会议;从那以后我每年都去。我曾担任华盛顿大学SACNAS分会的指导老师,现在担任CU Anschutz分会的指导老师。

我还曾担任华盛顿大学PREP项目的联合主任(2007年至2015年,他是该大学的教员)。然后我回到这里,和爱德华多·达维拉博士一起在安舒茨大学担任PIKE-PREP项目的联合主任。这是一个帮助从代表性不足的人群中招收和准备学生进入科学研究生院的项目。

拥有多样化的劳动力对科学和研究有什么好处?

确实如此。我总是对学生们说:你会听到这样的评论,‘我有数据,数据就是数据。你不能争辩数据。”That is a complete fallacy, because you get a piece of data and spend the next six years arguing about it. So that is the basis of science: this discussion, evaluation, possibilities, what to do next. If everybody is brought up the same way and goes to the same university, everybody ends up with the same frame of thought. It’s difficult to do anything but this (makes a box with his hands).

所以,当你有相反的想法时——你有不同的思维方式,不同的处理事情的方式,不同的互动方式,不同的实验方式——每个人都能带来不同的东西。

我认为最重要的是,思想的多样性、方法的多样性和观点的多样性是科学的基本性质。一切都是关于‘什么是可能的?”

有特色的专家
员工提

Carlos Catalano,药学博士,博士

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