Стюарт Алан Ньюман: Биография и научные исследования.

Введение

Американский биолог Стюарт Алан Ньюман (родился 4 апреля 1945 года в Нью-Йорке) — профессор клеточной биологии и анатомии в Нью-Йоркском медицинском колледже в Валхалле, штат Нью-Йорк, США. Его исследования сосредоточены на трех направлениях: клеточные и молекулярные механизмы развития конечностей позвоночных, физические механизмы морфогенеза и механизмы морфологической эволюции. Он также пишет о социальных и культурных аспектах биологических исследований и технологий.

Карьера

Стюарт Ньюман окончил среднюю школу в Квинсе, Нью-Йорк. В 1965 году получил степень бакалавра Колумбийского колледжа Колумбийского университета, а в 1970 году – степень доктора химической физики Чикагского университета, где работал с химиком-теоретиком Стюартом А. Райсом. Он был постдокторантом в Департаменте теоретической биологии Чикагского университета и Школе биологических наук Сассекского университета (Великобритания), а перед переходом в Нью-Йоркский медицинский колледж преподавал анатомию в Университете Пенсильвании и был ассистентом профессора биологических наук в Государственном университете Нью-Йорка в Олбани. Он был приглашенным профессором в Институте Пастера (Париж), Комиссариате по атомной энергии в Сакле, Индийском институте науки в Бангалоре, Токийском университете (Комаба), а также старшим международным научным сотрудником Fogarty в Университете Монаш (Австралия). Он является членом внешнего факультета Института эволюции и когнитивных исследований имени Конрада Лоренца в Клостернеубурге (Австрия) и в 2015 году был назначен главным редактором журнала Института «Биологическая теория». Он является директором Совета коренных народов по биоколониализму (Никсон, штат Невада) и был одним из основателей Совета по ответственной генетике (Кембридж, штат Массачусетс) и редакционного совета Журнала биологических наук (Бангалор). Работа Ньюмана в области биологии развития включает предложенный механизм формирования скелета конечностей позвоночных, основанный на самоорганизации эмбриональных тканей. Он также охарактеризовал биофизический эффект в внеклеточных матрицах, содержащих клетки или неживые частицы, – «транслокацию, обусловленную матрицей», – который представляет собой физическую модель морфогенеза мезенхимальных тканей. Он является соавтором (вместе с физиком Габором Форгачсом) учебника «Биологическая физика развивающегося эмбриона» (Cambridge University Press, 2005). Его работы в области эволюционной биологии включают теорию происхождения типов животных. Предполагается, что этот процесс был обусловлен новыми физическими морфогенетическими и паттернирующими эффектами, запущенными при первом включении продуктов древних генов «инструментария развития» в многоклеточном масштабе в конце протерозоя – начале кембрия. Полученные формы затем были «зафиксированы» стабилизирующим отбором. Ньюман предложил теорию эволюции клеточной дифференциации у животных. Основываясь на детальном анализе компонентов и процессов регуляции генов, отличающих эту группу от всех других форм жизни, включая их ближайших холозоовых родственников, он предположил, что топологически ассоциированные домены, обнаруженные в ядрах клеток метазоев, обладают уникальной способностью усиливать и преувеличивать присущие физиологические и структурные функции одноклеточных предков. Вместе с эволюционным биологом Гердом Б. Мюллером Ньюман отредактировал сборник «Происхождение формы организма» (MIT Press, 2003). Эта книга по эволюционной биологии развития представляет собой сборник статей различных исследователей, посвященных генеративным механизмам, которые, вероятно, участвовали в возникновении разнообразных форм тела в эдиакарский и ранний кембрийский периоды. Особое внимание уделяется эпигенетическим факторам, таким как физические детерминанты и параметры окружающей среды, которые могли привести к быстрому появлению планов строения тела и форм органов в период, когда многоклеточные организмы имели относительно пластичную морфологию. Ньюман выдвинул новый сценарий происхождения птиц – гипотезу термогенной мышцы. Характерные анатомические особенности птиц, например, двуногость и способность к полету, предположительно являются вторичными по отношению к гиперплазии скелетных мышц бедра и груди, возникшей в качестве компенсации за потерю нескольких генов у предков сауров. Ньюман является резким критиком предлагаемых способов использования биологии развития для изменения идентичности человеческого вида, включая клонирование и генетические манипуляции зародышевой линией. В 1997 году, чтобы стимулировать общественное обсуждение этих новых технологий, он подал заявку на патент США на человеко-нечеловечий химерический организм, составной организм (например, «гип»), возникающий в результате смешения эмбриональных клеток двух или более видов. Хотя патент в конечном итоге был отклонен, он поднял конституционные и моральные вопросы и стал предметом многочисленных статей в юридической и философской литературе. Заявке на патент Ньюмана приписывают вдохновение положения в Законе об изобретениях Америки Лехи–Смита 2011 года, согласно которому «патент не может быть выдан на заявку, касающуюся или охватывающую человеческий организм». Его книга «Биотехнологический ягуар: надежды, шумиха и скрытые повестки дня предпринимательской бионики» (Routledge, 2019), написанная в соавторстве с историком М. Л. Тиной Стивенс, описывает расцвет области биотехнологий, ориентированных на человека, и представляет научные аргументы против генной инженерии человеческих эмбрионов.

Stuart Newman graduated from Jamaica High School in Queens, New York. He received an A. B. from Columbia College of Columbia University in 1965, and a Ph. D. in chemical physics from the University of Chicago in 1970, where he worked with the theoretical chemist, Stuart A. Rice. He was a postdoctoral fellow in the Department of Theoretical Biology, University of Chicago and the School of Biological Sciences, University of Sussex, UK, and before joining New York Medical College was an instructor in anatomy at the University of Pennsylvania and an assistant professor of biological sciences at the State University of New York at Albany. He has been a visiting professor at the Pasteur Institute, Paris, the Commissariat à l'Energie Atomique Saclay, the Indian Institute of Science, Bangalore, the University of Tokyo, Komaba, and was a Fogarty Senior International Fellow at Monash University, Australia. He is a member of the External Faculty of the Konrad Lorenz Institute for Evolution and Cognition Research, Klosterneuburg, Austria and in 2015 was appointed editor in chief of the institute's journal Biological Theory. He is a director of the Indigenous Peoples Council on Biocolonialism, Nixon, NV and was a founding member of the Council for Responsible Genetics, Cambridge, MA, and of the editorial board of the Journal of Biosciences (Bangalore). Newman's work in developmental biology includes a proposed mechanism for patterning of the vertebrate limb skeleton based on the self organization of embryonic tissues. He has also characterized a biophysical effect in extracellular matrices populated with cells or nonliving particles, "matrix driven translocation," that provides a physical model for morphogenesis of mesenchymal tissues. He is co author, with the physicist Gabor Forgacs, of the textbook Biological Physics of the Developing Embryo (Cambridge University Press, 2005). His work in evolutionary biology includes a theory for the origination of the animal phyla. This is proposed to have been driven by new physical morphogenetic and patterning effects set into motion when the products of the ancient developmental toolkit genes first came to operate on the multicellular scale in the late Precambrian early Cambrian. The resulting forms were then "locked in" by stabilizing selection. Newman has proposed a theory for the evolution of cell differentiation in animals. Based on a detailed consideration of gene regulatory components and processes that distinguish this group from all other forms of life, including their nearest holozoan relatives, he has suggested that the topologically associating domains found in the nuclei of metazoan cells had a unique propensity to amplify and exaggerate inherent physiological and structural functionalities of unicellular ancestors. With the evolutionary biologist Gerd B. Müller, Newman edited Origination of Organismal Form (MIT Press, 2003). This book on evolutionary developmental biology is a collection of papers by various researchers on generative mechanisms that were plausibly involved in the origination of disparate body forms during the Ediacaran and early Cambrian periods. Particular attention is given to epigenetic factors, such as physical determinants and environmental parameters, that may have led to the rapid emergence of body plans and organ forms during a period when multicellular organisms had relatively plastic morphologies. Newman has advanced a novel scenario for the origin of birds, the Thermogenic Muscle Hypothesis. Characteristic anatomical specializations of birds, e. g., bipedality, the capacity for flight, are proposed to be secondary to the hyperplasia of thigh and breast skeletal muscles that arose in compensation for the loss of several genes in saurian ancestors. Newman has been an outspoken critic of proposed uses of developmental biology to modify human species identity, including cloning and germline genetic manipulation. In 1997, in order to encourage public discussion of these emerging technologies, he applied for a U. S. patent on a human nonhuman chimera, a composite organism (like the "geep") arising from a mixture of embryonic cells of two or more species. Although the patent was ultimately denied, it raised Constitutional and moral questions and was the subject of numerous articles in the legal and philosophical literature. Newman's patent application has been credited with inspiring the provision in the Leahy–Smith America Invents Act of 2011 that "no patent may issue on a claim directed to or encompassing a human organism." His book, Biotech Juggernaut: Hope, Hype, and Hidden Agendas of Entrepreneurial Bioscience (Routledge, 2019), written with the historian M. L. Tina Stevens, describes the rise of the field of human oriented biotechnology and presents the scientific case against engineering human embryos.