Введение

Американский биолог (род. 1938)

Худ разработал революционные научные инструменты, которые сделали возможными значительные прорывы в биологических и медицинских науках. К ним относятся первый газофазный протеиновый секвенатор (1982) для определения последовательности аминокислот в заданном белке и нанострочная технология для анализа отдельных молекул ДНК и РНК. Секвенатор белков, синтезатор ДНК, синтезатор пептидов и секвенатор ДНК были коммерциализированы компанией Applied Biosystems, Inc. В 1992 году Худ основал первый междисциплинарный биологический факультет – Департамент молекулярной биотехнологии (MBT) в Университете Вашингтона. В 2015 году журнал Scientific American включил его в число 10 самых влиятельных людей в области биотехнологии. В 2007 году Худ был избран членом Национальной инженерной академии за изобретение и коммерциализацию ключевых инструментов, в особенности автоматизированного секвенатора ДНК, которые способствовали биотехнологической революции.

Предыстория

Худ родился 10 октября 1938 года в Миссуле, штат Монтана, в семье Томаса Эдварда Худа и Миртл Эвилан Уодсворт. Его отец был инженером-электриком, а мать имела степень в области домашнего хозяйства. Худ был одним из четверых детей, включая сестру и двух братьев, один из которых страдал синдромом Дауна. Один из его дедов был владельцем ранчо и руководил летним геологическим лагерем для студентов университетов, который Худ посещал, будучи школьником. Худ преуспевал в математике и естественных науках, став одним из сорока победителей общенационального конкурса Westinghouse Science Talent Search. Помимо этого, Худ занимался различными видами спорта и участвовал в школьных дебатах, которым впоследствии приписывал свой успех в научной коммуникации на протяжении карьеры, в том числе при работе с Лайнусом Поулингом, где он сотрудничал с Уильямом Дрейером в исследованиях разнообразия антител.

Карьера

В 1967 году Худ присоединился к Национальным институтам здоровья (NIH) для работы в отделении иммунологии Национального института рака в качестве старшего научного сотрудника. В 1970 году он вернулся в Калтех в качестве ассистент-профессора. Худ был лидером и сторонником междисциплинарных исследований в химии и биологии. В 1989 году он сложил с себя обязанности председателя Отдела биологии, чтобы создать и возглавить вновь финансируемый Научно-технический центр NSF при Калтехе. Центр NSF по разработке интегрированной биотехнологии белков и нуклеиновых кислот стал одним из основополагающих исследовательских центров Института Бекмана при Калтехе в 1989 году. К тому времени в лаборатории Худа работало более 100 исследователей, что было значительно больше, чем обычно для Калтеха. Относительно небольшой университет Калтех не был оптимальным местом для создания крупной междисциплинарной исследовательской организации, которую стремился создать Худ. Роджер Перлмуттер, работавший в лаборатории Худа в Калтехе до перехода в Университет Вашингтона на должность председателя отдела иммунологии, сыграл ключевую роль в организации его перехода в Университет Вашингтона. В период с 1992 по 1994 год Худ и другие ученые из центра NSF при Калтехе перешли в Вашингтонский университет, где получили возобновленную поддержку от NSF в качестве Центра молекулярной биотехнологии. (Позднее, в 2001 году, отдел молекулярной биотехнологии и отдел генетики в Университете Вашингтона были реорганизованы в отдел геномики.) В 2000 году Худ покинул свой пост в Университете Вашингтона, чтобы стать соучредителем и президентом некоммерческого Института системной биологии (ISB) – возможно, первой независимой организации, занимающейся системной биологией. Его соучредителями были химик-белковед Руеди Эберсольд и иммунолог Алан Адерем. Худ по-прежнему является приглашенным профессором в Университете Вашингтона по компьютерным наукам, биоинженерии и иммунологии. В апреле 2017 года ISB объявила, что с января 2018 года Джеймс Хит сменит Худа на посту президента ISB, при этом Худ продолжит руководить своей исследовательской группой в ISB и останется в совете директоров ISB. В 2010 году ISB объединился с медицинским центром Wexner при Университете штата Огайо в Колумбусе, штат Огайо, для создания некоммерческого Института P4 Medicine (P4MI). Его целью было заявлено как «трансформация системы здравоохранения из реактивной в систему, которая прогнозирует и предотвращает заболевания, адаптирует диагностику и терапию к индивидуальному пациенту и вовлекает пациентов в активное стремление к количественному пониманию здоровья, то есть систему, которая является прогностической, профилактической, персонализированной и основанной на участии (P4)». В 2012 году Институт P4 Medicine заключил соглашение о сотрудничестве со своим первым партнером в области общественного здравоохранения – PeaceHealth. PeaceHealth – некоммерческая католическая система здравоохранения, работающая в различных населенных пунктах Аляски, Вашингтона и Орегона. В 2016 году ISB объединился с Providence Health & Services, и Худ стал старшим вице-президентом Providence St. Joseph Health и его главным научным сотрудником. Он сыграл ключевую роль в создании 15 биотехнологических компаний. В 2015 году он стал соучредителем стартапа Arivale, предлагающего услугу «научного оздоровления» по подписке, которая была закрыта в 2019 году. Несмотря на признание высокого качества предоставляемых услуг, эксперты отрасли объяснили закрытие Arivale неспособностью обеспечить достаточную пожизненную ценность клиента для получения прибыли от предоставления услуги, предполагая, что недостаточное количество клиентов придерживалось предлагаемого персонализированного диетического и образа жизни на основе данных в течение достаточно длительного времени по цене, которая сделала бы бизнес-модель жизнеспособной.

Иммунология и нейробиология

Худ также сделал основополагающие открытия в области молекулярной иммунологии. Его исследования аминокислотных последовательностей иммуноглобулинов (также известных как антитела) способствовали развернувшимся в 1970-х годах дебатам относительно генерирования иммунного разнообразия и поддержали гипотезу, предложенную Уильямом Дрейером, о том, что цепи иммуноглобулинов (антител) кодируются двумя отдельными генами (постоянным и переменным геном). Он (и другие) провели пионерские исследования структуры и разнообразия генов антител. Эти исследования привели к подтверждению гипотезы "два гена, один полипептид" и пониманию механизмов, ответственных за диверсификацию переменных генов иммуноглобулинов, а также генов Т-клеточных рецепторов. Он был одним из первых, кто продемонстрировал, что альтернативный сплайсинг РНК является фундаментальным механизмом для генерации альтернативных форм антител. Он показал, что сплайсинг РНК обеспечивает генерацию мембранно-связанных и секретируемых форм антител. В нейробиологии Худ и его коллеги первыми клонировали и изучили ген миелинового основного белка (MBP). MBP является центральным компонентом миелиновой оболочки, которая обертывает и защищает нейроны. Худ продемонстрировал, что состояние, известное как "дрожащая мышь", возникает из-за дефекта в гене MBP. Исследовательская группа Худа исправила неврологический дефект у мышей (дефект дрожания), внедрив нормальный ген MBP в оплодотворенную яйцеклетку дрожащей мыши. Эти открытия привели к обширным исследованиям MBP и его биологии.