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Anne E. Carpintero

Anne E. Carpenter es una científica estadounidense que trabaja en el campo del análisis de imágenes para la biología celular y la inteligencia artificial para el descubrimiento de fármacos . Es cocreadora de CellProfiler , un software de código abierto para el análisis de imágenes biológicas de alto rendimiento, y coinventora del ensayo Cell Painting , un método para la elaboración de perfiles basados ​​en imágenes. Es científica del Instituto y directora sénior de la Plataforma de Imágenes del Instituto Broad . [1]

Educación y comienzos de carrera

Formación de pregrado

Carpenter recibió su licenciatura en Ciencias Biológicas en 1997 de la Universidad de Purdue , West Lafayette. [2] Durante este tiempo, pasó un verano en 1996 como becaria de investigación de pregrado del HHMI en el laboratorio de Robert E. Malone en la Universidad de Iowa , trabajando en el control de la recombinación en levaduras . Después de su graduación, pasó un verano trabajando en potenciadores del desarrollo neuronal de Drosophila como asistente de investigación en el laboratorio de Chris Q. Doe , entonces en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign .

Formación de posgrado

Carpenter realizó investigaciones para su doctorado en el laboratorio de Andrew S. Belmont en la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign . Allí, desarrolló biología molecular y sistemas de imágenes automatizadas para evaluar rápidamente los efectos de los activadores transcripcionales en la estructura de la cromatina a gran escala utilizando microscopía de fluorescencia . Este trabajo sentó las bases para los estudios de regiones diseñadas del genoma , el movimiento de genes dentro del núcleo tras la activación genética y los análisis de alto rendimiento relacionados con la cromatina. Recibió su doctorado en biología celular en mayo de 2003. [3] [4] [5]

Formación postdoctoral y creación del software CellProfiler

Carpenter se formó en el laboratorio de David M. Sabatini en el Instituto Whitehead de Investigación Biomédica, Cambridge MA, durante su trabajo postdoctoral (julio de 2003 a diciembre de 2006). Gracias a la co-tutoría de Polina Golland , profesora del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT , Carpenter pasó a ser investigadora computacional durante este tiempo. Su investigación se centró en la microscopía de alto rendimiento y en microarreglos de células vivas para revelar la función genética. Esto requirió nuevos métodos de análisis de imágenes, por lo que Carpenter y su colaborador Thouis Jones diseñaron y en 2005 lanzaron el primer software de análisis de imágenes de células de alto rendimiento de código abierto, CellProfiler , que se publicó por primera vez en 2006. [6] Utilizando esta nueva herramienta, dirigió un equipo de 5 investigadores para desarrollar métodos avanzados de minería de datos para examinar sistemáticamente la necesidad de proteínas para una variedad de procesos biológicos.

Investigación e impacto

En enero de 2007, Carpenter fundó su laboratorio en el Broad Institute de Harvard y el MIT, como directora de la plataforma de imágenes. Su primera beca NIH R01 se le concedió en 2010, a la edad de 33 años. En 2017, se convirtió en científica del Broad Institute. [7]

El grupo Carpenter desarrolla nuevas estrategias y herramientas para analizar imágenes biológicas, en particular imágenes de microscopía de experimentos de alto rendimiento. Sus científicos informáticos y biólogos desarrollan métodos de análisis de imágenes y exploración de datos de código abierto gratuitos, como CellProfiler y CellProfiler Analyst. Su trabajo en software ha contribuido a aplicaciones y bibliotecas de código abierto, como ImageJ , TensorFlow , scikit-image y scikit-learn . El laboratorio colabora con biólogos, generando descubrimientos en todos los campos de estudio y áreas de enfermedades. [8] Su software permite la detección de alto rendimiento en sistemas modelo desafiantes como C. elegans , cultivos celulares en 3D y videos de lapso de tiempo de células en crecimiento.

El enfoque del laboratorio de Carpenter se dirigió hacia el aprendizaje automático en 2009, y más tarde hacia el aprendizaje profundo , para identificar estructuras biológicas de interés e identificar patrones resultantes de perturbaciones químicas o genéticas para identificar curas para enfermedades. Fue una de las pioneras del nuevo campo de la elaboración de perfiles basados ​​en imágenes, [9] que está relacionado con la elaboración de perfiles de expresión genética pero que utiliza imágenes de microscopía como fuente de datos. Junto con Stuart Schreiber , el laboratorio de Carpenter inventó el ensayo Cell Painting , [10] [11] [12] que es el más utilizado para este propósito. El software CellProfiler de Carpenter y el ensayo Cell Painting formaron la plataforma científica inicial para Recursion Pharmaceuticals. [13] La Dra. Carpenter es miembro del Consejo Asesor Científico y Técnico de Recursion Pharmaceuticals, [14] además del de Bio-Rad Laboratories . [15]

Carpenter ha impartido más de 200 conferencias invitadas y ha presidido varias conferencias y talleres. Es autora de más de 200 publicaciones científicas hasta 2022. [16] Es conocida por sus esfuerzos para organizar a la comunidad científica: fue una de las primeras miembros de la junta directiva de la Society for Biomolecular Imaging and Informatics (SBI2), fundó la CytoData Society y dirigió el Data Science Bowl de 2018 a través de Kaggle. [17] Desde 2007, Carpenter ha supervisado a más de 70 investigadores y estudiantes, desde posdoctorados hasta el nivel secundario, y también es conocida por su mentoría informal. [5] [18]

En 2021, el Dr. Shantanu Singh se convirtió en codirector del laboratorio de Carpenter, ahora llamado laboratorio Carpenter-Singh. [19]

Premios y honores

Referencias

  1. ^ "Plataforma de imágenes del Broad Institute". Broad Institute . 8 de enero de 2016 . Consultado el 2 de febrero de 2019 .
  2. ^ "Anne Carpenter • iBiology". iBiology . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  3. ^ "Descubrimiento computacional de fármacos: una entrevista con la Dra. Anne Carpenter". Iridescent . 2018-02-09 . Consultado el 2019-10-08 .
  4. ^ "Perfil: Anne Carpenter | Facultad de Biología Molecular y Celular | Universidad de Illinois en Urbana-Champaign". mcb.illinois.edu . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  5. ^ ab "Carpenter Reddit AMA". Reddit . 2018-02-15 . Consultado el 2019-02-21 .
  6. ^ Carpenter, Anne E.; Jones, Thouis R.; Lamprecht, Michael R.; Clarke, Colin; Kang, In; Friman, Ola; Guertin, David A.; Chang, Joo; Lindquist, Robert A.; Moffat, Jason; Golland, Polina ; Sabatini, David M. (2006-10-31). "CellProfiler: software de análisis de imágenes para identificar y cuantificar fenotipos celulares". Genome Biology . 7 (10): R100. doi : 10.1186/gb-2006-7-10-r100 . PMC 1794559 . PMID  17076895. 
  7. ^ "Científicos del Broad Institute". Broad Institute . 21 de junio de 2017. Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  8. ^ "Explotación de imágenes celulares". Research.gov . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  9. ^ Pennisi, E. (20 de mayo de 2016). «La 'pintura celular' destaca las respuestas a fármacos y toxinas». Science . 352 (6288): 877–878. Bibcode :2016Sci...352..877P. doi :10.1126/science.352.6288.877. PMID  27199393 . Consultado el 2 de febrero de 2019 .
  10. ^ Gustafsdóttir, Sigrun M.; Ljosa, Vebjorn; Sokolnicki, Katherine L.; Wilson, J. Antonio; Walpita, Deepika; Kemp, Melissa M.; Petri Seiler, Kathleen; Carrel, Hyman A.; Golub, Todd R.; Schreiber, Stuart L.; Clemons, Paul A.; Carpintero, Anne E.; Shamji, Alykhan F. (2 de diciembre de 2013). "Ensayo de perfiles citológicos múltiples para medir diversos estados celulares". MÁS UNO . 8 (12): e80999. Código Bib : 2013PLoSO...880999G. CiteSeerX 10.1.1.433.924 . doi : 10.1371/journal.pone.0080999 . Número de modelo : PMID 24312513  .  
  11. ^ Bray, MA; Singh, S; Han, H; Davis, CT; Borgeson, B; Hartland, C; Kost-Alimova, M; Gustafsdottir, SM; Gibson, CC; Carpenter, AE (25 de agosto de 2016). "Pintado de células, un ensayo basado en imágenes de alto contenido para el perfil morfológico utilizando colorantes fluorescentes multiplexados". Nat Protoc . 11 (9): 1757–74. doi :10.1038/nprot.2016.105. PMC 5223290 . PMID  27560178. 
  12. ^ Seal, Srijit; Trapotsi, Maria-Anna; Spjuth, Ola; Singh, Shantanu; Carreras-Puigvert, Jordi; Greene, Nigel; Bender, Andreas; Carpenter, Anne E. (7 de mayo de 2024), Una década en una revisión sistemática: la evolución y el impacto de la pintura celular, arXiv : 2405.02767 , doi :10.1101/2024.05.04.592531 , consultado el 11 de octubre de 2024
  13. ^ Ray, Tiernan. "El sutil arte de los datos realmente grandes: Recursion Pharma mapea el cuerpo". ZDNet . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  14. ^ "Anne Carpenter". Recursion Pharmaceuticals . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  15. ^ "Recursion Pharmaceuticals anuncia la formación de su consejo asesor científico y técnico". Recursion Pharmaceuticals . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  16. ^ "Perfil de Anne Carpenter en Google Académico". Google Académico . Consultado el 11 de septiembre de 2022 .
  17. ^ "2018 Data Science Bowl". Kaggle . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  18. ^ "Feed de Twitter de Carpenter". Twitter . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  19. ^ Carpenter, Anne E (5 de septiembre de 2022). "Por qué reduje mi laboratorio a la mitad". eLife . 11 : e82831. doi : 10.7554/eLife.82831 . PMC 9444239 . PMID  36063089. 
  20. ^ "Cuarteto de científicos líderes mundiales recibirán becas honorarias de la RMS". Royal Microscopical Society . Consultado el 10 de noviembre de 2020 .
  21. ^ "Los 100 principales líderes de inteligencia artificial en el descubrimiento de fármacos y la atención médica avanzada". Deep Knowledge Analytics . Consultado el 2 de febrero de 2019 .
  22. ^ "Anne Carpenter, PhD". Nuevas fronteras en 3D . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  23. ^ "Premio UIUC LAS al joven exalumno destacado". Universidad de Illinois . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  24. ^ "Página del proyecto NIH Reporter". NIH . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  25. ^ "El programa de miembros de la SLAS". SLAS . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  26. ^ "Conozca a nuestros nuevos ganadores de premios... ¡y vea un video de nuestra feria de ciencias!". myemail.constantcontact.com . Consultado el 8 de octubre de 2019 .
  27. ^ "CARRERA: Extracción de información de imágenes a partir de poblaciones heterogéneas de células cocultivadas". Fundación Nacional de Ciencias . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  28. ^ ab "Anne Carpenter". Fundación franco-estadounidense . 15 de agosto de 2012. Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  29. ^ "Lista de miembros". Academia de Ciencias de Massachusetts . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
  30. ^ Visiones audaces: mujeres en ciencia y tecnología . Nueva York: Creative Expansions, Inc. 2007. OCLC  213362306.

Enlaces externos

L, Esther; huis (2021-11-02). "Sus herramientas de aprendizaje automático extraen información de las imágenes de células". Revista Quanta .