Патрик О’Рейлли Браун: Учёный, предприниматель и новатор в биологии.

Введение

Американский ученый и бизнесмен Патрик О'Райли Браун (род. 1954) — американский ученый и предприниматель, основатель компании Impossible Foods Inc. и заслуженный профессор кафедры биохимии Стэнфордского университета. Браун является сооснователем Общественной библиотеки науки, изобретателем ДНК-микрочипа и бывшим сотрудником Медицинского института Говарда Хьюза.

Образование

Браун получил все свои ученые степени в Чикагском университете, включая степень бакалавра наук в 1976 году и степень доктора медицины в 1982 году. Его степень доктора философии (Ph.D.), полученная в 1980 году под руководством Николаса Р. Коццарелли, была посвящена изучению ДНК-топоизомераз.

Академическая карьера

Получив медицинскую степень в 1982 году, Браун завершил трехлетнюю педиатрическую ординатуру в Детской мемориальной больнице в Чикаго, но решил, что сможет оказать большее влияние, занимаясь фундаментальными исследованиями. В 1985 году Браун прошел трехлетнюю постдокторантскую стажировку в Калифорнийском университете в Сан-Франциско под руководством Дж. Майкла Бишопа и Гарольда Вармуса (которые разделили Нобелевскую премию по медицине в 1989 году за открытия, объясняющие, как гены могут инициировать развитие раковых опухолей). В UCSF Браун и его коллеги определили механизм, посредством которого ретровирусы, такие как ВИЧ, интегрируют свои гены в геном инфицируемых ими клеток, что способствовало разработке новых лекарственных препаратов для борьбы с этим заболеванием. В 1988 году Браун стал исследователем Медицинского института Говарда Хьюза и ассистент-профессором кафедры биохимии в Медицинской школе Стэнфордского университета, где продолжил изучение репликации ретровирусов. "У меня уже несколько лет, задолго до того, как я разобрался в деталях их изготовления, было четкое представление о микромассиве ДНК, вплоть до красных и зеленых флуоресцентных пятен", – рассказал Браун журналу The Scientist. Браун и его коллеги создали роботизированный дозатор, способный наносить крошечные количества десятков тысяч отдельных генов на одно стеклянное стекло, создавая так называемый "микромассив ДНК" или "генный чип". Заливая стекло флуоресцентно меченым генетическим материалом, полученным из живого образца, исследователь мог определить, какие гены экспрессируются в клетках. Вскоре после первого описания микромассивов ДНК лаборатория Брауна опубликовала в интернете руководство пользователя, которое помогло этим роботизированным устройствам стать стандартным оборудованием в лабораториях биологических наук по всему миру, благодаря усилиям Джо ДеРиси, Майкла Эйзена, Эша Ализаде и других. Начиная с конца 1990-х годов, Браун начал открыто выражать обеспокоенность тем, что он назвал "фундаментально ошибочным процессом научной публикации". "Почему издатели должны контролировать то, что я могу делать с информацией, опубликованной моими научными коллегами, чьей мотивацией было именно то, чтобы их открытия способствовали будущим исследованиям? У нас уже были инструменты, которые позволяли бы, так сказать, создавать гиперссылки и систематизировать информацию, но они практически не использовались в традиционной научной литературе", – заявил Браун в интервью BioMedCentral Biology. Журнал Nature сообщил, что движение за открытый доступ к научным знаниям может "положить конец существованию многих печатных изданий"; Браун назвал научные журналы, работающие по подписке, "пережитком прошлого". Некоммерческая организация, финансируемая грантом Фонда Гордона и Бетти Мур, выступала за разработку альтернативных систем финансирования научных публикаций. В 2002 году Браун был избран членом Национальной академии наук США, что подтвердило его статус одного из 2000 лучших ученых страны. Он также является членом Национальной академии медицины и членом Американской ассоциации содействия развитию науки.

After getting his medical degree in 1982, Brown completed a 3 year pediatric residency at Children's Memorial Hospital in Chicago but decided he could have a greater impact through basic research. In 1985, Brown took a 3 year postdoctoral fellowship at the University of California, San Francisco with J. Michael Bishop and Harold Varmus (who shared the 1989 Nobel Prize in Medicine for their discoveries about how genes can ignite cancerous tumors). At UCSF, Brown and colleagues defined the mechanism by which retroviruses, such as the HIV virus, integrate their genes into the genome of the cells they infect, which helped lead to development of new drugs to fight the disease. In 1988, Brown became an investigator of the Howard Hughes Medical Institute and an assistant professor in the department of biochemistry at Stanford University School of Medicine, where he continued to investigate retroviral replication. "I had a mental image of a DNA microarray, even including the red and green fluorescent spots, a few years before I'd figured out the details of making them," Brown told The Scientist. Brown and his colleagues created a robotic dispenser that could deposit minute quantities of tens of thousands of individual genes onto a single glass slide, a “DNA microarray” or "gene chip." By flooding the slide with fluorescently labeled genetic material derived from a living sample, a researcher could see which genes were being expressed in cells. Shortly after their first description of DNA microarrays, the Brown laboratory published a “how to” manual on the Web that helped these robotic devices become standard equipment in life science labs throughout the world, in an effort led by Joe DeRisi, Michael Eisen, Ash Alizadeh, and others. Starting in the late 1990s, Brown began publicly voicing concern over what he called "a fundamentally flawed process of scientific publishing," "Why should publishers be able to control what I can do with information that was published by my scientific colleagues whose motivation was exactly to have their discoveries contribute to future discoveries? We had already existing tools that we could use to so to speak hyperlink things so that you could reorganize information in systematic ways, but they weren't really being exploited by the conventional scientific literature," Brown said in an interview with BioMedCentral Biology. The magazine Nature reported that the scientists' open access movement could "spell the end for many print titles"; Brown called subscription based scientific journals "anachronisms." Funded by a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation, the non profit organization advocated for designing alternative systems to fund for scientific publishing. In 2002, Brown was elected to the United States National Academy of Sciences, identifying him as one of the top 2000 scientists in the nation. He is a member of the National Academy of Medicine and a Fellow of the American Association for the Advancement of Science.

Невозможные продукты

В 2009 году Браун взял 18-месячный отпуск, чтобы обдумать, как провести остаток своей карьеры. Браун пришел к выводу, что самая большая экологическая проблема в мире, и та, где он мог бы оказать наибольшее влияние, – это использование животных для производства продуктов питания. Однако семинар Национального исследовательского совета под названием «Роль животноводства в устойчивой глобальной продовольственной системе XXI века» оказал минимальное воздействие; вскоре после этого он решил, что лучший способ сократить животноводство – предложить конкурирующий продукт на свободном рынке. Браун предположил, что если ему удастся получить большое количество гема из растительных источников, он сможет воссоздать вкус животного мяса. Браун и небольшая группа первых сотрудников проверили эту идею, выкопав корни клевера, которые содержат большое количество гема для растительного царства. «Я отделял их бритвой, а затем измельчал, чтобы посмотреть, что можно извлечь. Я просто экспериментировал, проверял некоторые идеи. Я дошел до точки, когда, хотя у меня не было много данных, их было достаточно, чтобы пойти и поговорить с некоторыми венчурными компаниями – а их немыслимое количество в Кремниевой долине – и выпросить у них деньги», – рассказал Браун The Sunday Times. Браун привлек 9 миллионов долларов и основал Impossible Foods в июле 2011 года. За восемь лет до 2019 года компания привлекла 396 миллионов долларов от инвесторов, таких как Билл Гейтс, Google Ventures и Horizons Ventures Ли Ка-Шина. Браун и его команда потратили пять лет на исследования и разработку Impossible Burger, который был запущен в ресторанах в 2016 году. Impossible Foods также работает над свининой, курицей, рыбой и молочными продуктами на растительной основе, производимыми без использования животных. В 2015 году FDA поставила под сомнение безопасность соевого легогемоглобина, полученного с помощью генетически модифицированных дрожжей. Однако в 2018 году FDA заявила, что у нее «нет вопросов» относительно безопасности или соответствия нормативным требованиям соевого легогемоглобина Impossible Foods, решение, которое впоследствии было подтверждено Апелляционным судом девятого округа. Браун твердо поддерживает маркировку продуктов Impossible Foods как «мясо», независимо от источника его происхождения. В интервью Quartz в 2018 году он отметил: «Животные были просто технологией, которую мы использовали до сих пор для производства мяса. То, что ценят потребители в мясе, не имеет отношения к тому, как оно производится. Они просто смирились с тем, что оно сделано из животных. Если мы производим продукт, который предоставляет потребителям все ценное в мясе, он заполняет эту нишу». По мнению Брауна, эта оценка правильно классифицирует мясо по «функциональной роли, которую оно играет», а не по его происхождению. Эти заявления поставили Брауна в конфликт с мясной промышленностью, которая к середине 2019 года успешно оказала давление на законодательные органы штатов Миссури и Арканзас, чтобы те приняли законы, запрещающие производителям растительного белка, таким как Impossible Foods и Beyond Meat, маркировать свою продукцию как «мясо».

In 2009, Brown took an 18 month sabbatical where he considered how to spend the rest of his career. Brown decided that the world's largest environmental problem, and the problem where he could have the most impact, was the use of animals to produce food. But the National Research Council workshop, called "The Role of Animal Agriculture in a Sustainable 21st Century Global Food System,” had minimal impact; soon after, he decided the best way to reduce animal agriculture was to offer a competing product in the free market. Brown theorized that, if he could generate large amounts of heme from plant sources, he could recreate the taste of animal meat. Brown and a small group of early employees tested the hunch by digging up clover roots, which for the plant kingdom contain high amounts of heme. "I dissected them off with a razor blade then blended them up just to see what I could extract. I was just poking around, feasibility testing some ideas. I got to a point where, though I didn’t have much data, I had enough to go and talk to some venture capital companies — of which there are a ridiculous number in Silicon Valley — and hit them for some money,” Brown told The Sunday Times. Brown raised $9 million and founded Impossible Foods in July 2011. Over eight years until 2019, the business had collected $396 million from investors like Bill Gates, Google Ventures and Li Ka shing’s Horizons Ventures. Brown and his team then spent five years researching and developing the Impossible Burger, which launched in restaurants in 2016. Impossible Foods is also working on plant based pork, chicken, fish and dairy products made without any animals. The safety of soy leghemoglobin produced by genetically engineered yeast was questioned by the FDA in 2015. However, in 2018 the FDA stated that it had “no questions” regarding the safety or regulatory compliance of Impossible Foods’ soy leghemoglobin, a decision which has since been upheld by the Ninth Circuit Court of Appeals. Brown strongly supports labeling Impossible Foods’ products as “meat,” regardless of its source. In a 2018 interview with Quartz, he noted, “animals have just been the technology we have used up until now to produce meat What consumers value about meat has nothing to do with how it’s made. They just live with the fact that it’s made from animals. If we’re producing a product that is delivering everything that is of value in meat for consumers, it’s filling that niche.” This assessment, according to Brown, appropriately categorizes meat by “what functional role it plays,” rather than its source of origin. These statements have put Brown at odds with the meat industry, which by mid 2019 had successfully pressured state legislatures in Missouri and Arkansas to pass laws barring plant based protein manufacturers such as Impossible Foods and competitor Beyond Meat from labeling their products as “meat.”

Рамочная конвенция ООН об изменении климата решительно поддерживает начинание и видение Брауна, заявляя, что мясо животного происхождения является «проблемой» и что для «достижения Целей устойчивого развития ООН глобальная продовольственная система должна претерпеть коренные изменения. Заменив продукты животного происхождения, потребители обладают огромной властью, чтобы сохранить землю для биоразнообразия и поглощения углерода, остановить выбросы парниковых газов в источнике и уменьшить спрос на пресную воду, необходимую для здоровых экосистем». Исследования мяса и его заменителей показывают, что продукты на растительной основе предлагают существенные преимущества по сравнению с производством говядины, а в меньшей степени свинины и курицы, с точки зрения выбросов парниковых газов, использования воды и земли.

Награды

В 2000 году Браун получил награду Национальной академии наук в области молекулярной биологии. В 2002 году он был удостоен награды Takeda за его работу в области "разработки ДНК-микромассивов с предварительно синтезированными ДНК-зондами и популяризации технологии путем публикации методов производства в интернете". В 2005 году он получил премию Кёрта Стерна за вклад в разработку и применение микромассивов для анализа экспрессии генов. В 2006 году он был награжден медалью Почета Американского онкологического общества за фундаментальные исследования, в знак признания "его революционной разработки недорогих, доступных автоматизированных микромассивов и его неоценимого вклада в область функциональной геномики, что, в свою очередь, позволило получить важные сведения о генетической информации при таких заболеваниях, как лейкемия, лимфома, рак предстательной железы и рак молочной железы на ранних стадиях". В 2010 году Ассоциация биомолекулярных ресурсных центров (ABRF) удостоила Брауна премии ABRF 2010 в знак признания его новаторской работы в области разработки микромассивов и широкого спектра применения этой технологии в генетических исследованиях. В том же году он также был удостоен премии за выдающиеся достижения в молекулярной диагностике от Ассоциации молекулярной патологии. В 2016 году Клаус Шваб и Всемирный экономический форум назвали Брауна и его компанию "Технологическим пионером" за разработку и внедрение новых технологий и инноваций, "способных оказать значительное влияние на бизнес и общество". В их цитате говорится: "Impossible Foods создает заменители мяса и молочных продуктов непосредственно из растений. Их цель – устранить разрушительное воздействие глобальной животноводческой промышленности на окружающую среду, изобретая устойчивые и масштабируемые способы производства вкусных, питательных и доступных мясных и молочных продуктов. Их технология преобразует питательные вещества из растительных культур непосредственно в продукты, обладающие вкусом и текстурой мяса и молочных продуктов, сохраняя при этом всю питательную ценность". В 2018 году Программа ООН по окружающей среде назвала Impossible Foods и Beyond Meat совместными лауреатами премии "Чемпионы Земли" в категории "Наука и инновации". Пэт Браун и Итан Браун были удостоены награды за производство устойчивых альтернатив говядине.

In 2000, Brown received the National Academy of Sciences Award in Molecular Biology. In 2002 he received a Takeda award, recognizing his work in "the development of DNA microarrays with pre synthesized DNA probes and the promotion of the technology by releasing the production methods on the Internet." In 2005 he received the Curt Stern Award for his contributions to the development and application of gene based expression microarrays. In 2006 he received the American Cancer Society's Medal of Honor for Basic Research, acknowledging "his revolutionary development of low cost, accessible automated microarrays, and his life saving contributions to the field of functional genomics which in turn has produced insights into critical genetic information for diseases such as leukemia, lymphoma, prostate cancer, and early stage breast cancer." In 2010 the Association of Biomolecular Resource Facilities (ABRF) selected Brown for the ABRF 2010 Award in recognition of Brown's pioneering work in the development of microarrays and the diverse applications of this technology in genetic research. That year, he also was awarded the Award for Excellence in Molecular Diagnostics by the Association for Molecular Pathology. In 2016, Klaus Schwab and the World Economic Forum named Brown and his company a "Technology Pioneer" for their design, development and deployment of new technologies and innovations "poised to have a significant impact on business and society." Their citation reads: "Impossible Foods is creating meat and dairy substitutes directly from plants. They aim to eliminate the destructive environmental impact of the global animal farming industry by inventing sustainable and scalable ways to produce delicious, nutritious and affordable meat and dairy foods. Their technology transforms nutrients from plant crops directly into foods that have the flavours and textures of meat and dairy products, with all of the nutritional value." In 2018, the United Nations Environment Programme named Impossible Foods and Beyond Meat joint winners of the Champions of the Earth Award, in the Science and Innovation category. Pat Brown and Ethan Brown were awarded the award for production of sustainable alternatives to beef meats.