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Anne Schaefer (científica)

Anne Schaefer es neurocientífica, profesora de Neurociencia, vicepresidenta de Neurociencia y directora del Centro de Biología Glial en la Escuela de Medicina Icahn del Monte Sinaí en la ciudad de Nueva York. Schaefer investiga los mecanismos epigenéticos de la plasticidad celular y su papel en la regulación de las interacciones entre la microglia y las neuronas. Su investigación tiene como objetivo comprender los mecanismos subyacentes a varios trastornos neuropsiquiátricos y encontrar nuevas formas de actuar sobre el epigenoma con fines terapéuticos.

Vida temprana y educación

Schaefer comenzó su formación médica en la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia en Alemania desde 1996 hasta 1999. [1] Schaefer continuó su educación cursando su doctorado en la Universidad Charité de Berlín , en Alemania. [2] Trabajó bajo la tutela del Dr. Ralf Ignatius y luego, en 2001, Schaefer ganó la Beca de los Estados Unidos de la Fundación Nacional del Mérito Alemán y realizó una pasantía de investigación en la Universidad Rockefeller . [1] Como estudiante visitante, Schaefer trabajó bajo la tutela del Dr. Michel Nussenzweig en Rockefeller estudiando inmunología, específicamente los linfocitos inmunes adaptativos llamados células B. [3] En su investigación, ayudó a descubrir que entre el 55 y el 75 % de los anticuerpos producidos por células B inmaduras son en realidad autorreactivos y estas células B se eliminan de la población durante dos puntos de control discretos en el desarrollo de las células B. [4]

Después de su pasantía de investigación, Schaefer se quedó en la ciudad de Nueva York para completar una pasantía médica en el Weill Cornell Medical College dentro del Sloan Kettering Cancer Center en 2003. [2] Schaefer se graduó de la Charite University en 2004. [2]

Schaefer regresó a Rockefeller en 2004 para realizar una formación posdoctoral bajo la tutela del Dr. Paul Greengard . [1] En el laboratorio de Greengard, Schaefer cambió el enfoque de su investigación hacia la neurociencia y exploró la regulación epigenética de la fisiología neuronal. [3]

Carrera e investigación

Schaefer permaneció en el laboratorio de Greengard como investigadora asociada de 2007 a 2009 y fue ascendida a investigadora asociada sénior en 2009. [2] Ocupó este puesto hasta que abrió su propio laboratorio en la Facultad de Medicina del Monte Sinaí en 2011. [5] Schaefer es actualmente profesora titular en el Departamento de Neurociencia y Psiquiatría del Instituto del Cerebro Friedman de la Escuela del Monte Sinaí y sigue siendo profesora adjunta de la Universidad Rockefeller . [1] En 2012 fue nombrada investigadora Chrissy Rossi en el Monte Sinaí. [6] En 2017, Schaefer cofundó el Centro de Biología Glial en el Monte Sinaí y ahora es codirectora del centro junto con la Dra. Patrizia Casaccia . [6] A partir de 2018, Schaefer fue ascendida a vicepresidenta de Neurociencia en Sinaí. [1] El laboratorio de Schaefer estudia los mecanismos epigenéticos de la plasticidad celular, el mantenimiento de la identidad neuronal, así como el papel de la epigenética en la regulación de las interacciones neurona- microglia . [6] Uno de los objetivos de su laboratorio es desarrollar herramientas y terapias con las que dirigirse al epigenoma para tratar trastornos neurológicos. [6]

El epigenoma neuronal

En 2007, Schaefer publicó un artículo como primera autora en el que analizaba la importancia de los microARN (miARN) en la regulación de la expresión génica neuronal. [7] Demostró que una inactivación condicional de la enzima generadora de miARN , Dicer , provocaba la muerte de neuronas en el cerebelo . [7] Dado que la pérdida de miARN provocaba degeneración cerebelosa, sus hallazgos destacan el posible papel de la desregulación de los miARN en las enfermedades neurodegenerativas. [7] Destacando aún más el papel de la regulación genética en la homeostasis cerebral, Schaefer demostró en 2009 que una deficiencia en el complejo de metiltransferasa de histonas GLP/G9a provoca defectos en el aprendizaje, la motivación y la adaptación ambiental en roedores. [8] Las metiltransferasas de histonas son un regulador clave en la expresión génica. Manipulan el estado del ADN, que puede ser abierto, denominado eucromatina , o cerrado, denominado heterocromatina . [8] Más tarde, durante su posdoctorado, Schafer ayudó a dilucidar el papel de la regulación transcripcional en el contexto de la adicción a las drogas en ratones. [9] Descubrió que una deficiencia en argonaute 2 (un gen conocido por regular la generación de miRNA ) en las células positivas al receptor de dopamina 2 (Drd2) en el cuerpo estriado causaba una disminución en la motivación para buscar cocaína. [9] Schaefer exploró además qué miRNA son modulados por argonaute 2 para dilucidar específicamente qué miRNA podrían ser importantes en la mediación de la adicción a la cocaína. [9]

Una vez que Schaefer abrió su laboratorio en el Monte Sinaí , continuó investigando el papel de la regulación transcripcional en la función neuronal y la conducta motriz. En 2013, publicó un artículo en Science que mostraba que un miRNA específico, miRNA-128, gobierna la excitabilidad neuronal y la conducta motora en ratones. [10] Cuando suprimieron este miRNA, resultaron patrones motores aberrantes y epilepsia fatal. [10] Al ver cuán crítica parecía ser la presencia de este miRNA en la regulación de la excitabilidad neuronal, Schaefer y Greengard presentaron una patente para usar la manipulación de miRNA como tratamiento para enfermedades motoras y convulsiones. [10] En general, el trabajo de Schaefer ha resaltado la importancia de comprender la epigenética y la regulación transcripcional en el contexto de las enfermedades relacionadas con el cerebro.

Epigenética y trastornos del espectro autista

El trabajo de Schaefer también ha aumentado nuestra comprensión de los mecanismos epigenéticos que contribuyen a los trastornos del espectro autista . Su laboratorio identificó las proteínas que contienen el bromodominio y el dominio extraterminal (BET) como potentes reguladores de los genes involucrados en la generación de comportamientos de tipo TEA en modelos de ratón. [11] Cuando suprimieron las proteínas BET, encontraron una disminución de la expresión génica neuronal y disfunción neuronal, lo que sugirió un papel para la red génica controlada por BET en el TEA. [11] Siguiendo este trabajo, Schaefer y sus colegas plantearon la hipótesis de que los TEA son trastornos de las redes reguladoras de genes que inevitablemente están influenciados por factores genéticos y ambientales, en consonancia con una amplia gama de factores que encontramos vinculados al desarrollo del TEA en humanos. [12]

Epigenética y microglia

Otra faceta del trabajo de Schaefer es comprender el impacto de la regulación epigenética en la neuroinmunidad, con un enfoque particular en las células inmunes innatas del cerebro, la microglía . [6] En un artículo publicado en Nature Neuroscience en 2018, Schaefer y sus colegas demostraron que la regulación epigenética subyace a las diferencias en el comportamiento de la microglía en diferentes regiones del cerebro. [13] Encontraron que la actividad fagocítica basal de la microglía era alta en el cerebelo pero baja en el cuerpo estriado. [13] Usando la técnica TRAP desarrollada por Schaefer en 2011, descubrieron que el complejo represivo polycomb 2 (PRC2), que media las modificaciones represivas de la cromatina , está reprimiendo activamente los fenotipos fagocíticos y los cambios morfológicos en la microglía estriatal . [13] Cuando inhibieron PRC2, la microglía exhibió una actividad fagocítica robusta incluso en ausencia de neuronas moribundas. [13] Estos hallazgos destacaron un papel crítico para la regulación epigenética de la microglía en enfermedades donde la microglía activada aberrantemente conduce a la poda excesiva y la neurodegeneración. [13] Para comprender más profundamente lo que impulsa la programación epigenética única de la microglía cerebelosa versus la estriatal, Schaefer colaboró ​​​​con el grupo de la Dra. Miriam Merad en Sinai para observar la ontología de la microglía cerebelosa versus la estriatal. [14] Encontraron que la identidad de la microglía cerebelosa estaba impulsada por interacciones entre CSF-1 y el receptor CSF-1 , y no dependía del ligando alternativo CSF-1R, IL-34 . [14] Cuando agotaron CSF-1, provocó interrupciones en el desarrollo de la microglía cerebelosa, así como en la función de las neuronas cerebelosas, pero no tuvo efecto en el desarrollo de la microglía del prosencéfalo. [14]

Participación de la industria farmacéutica

Además de su participación académica, Schaefer también es consultora de la compañía farmacéutica Neuroinflammation NewCo y participa en los comités y el monitoreo de seguridad de datos de Eli Lilly, Genentech Inc, GlaxoSmithKline y Regenxbio. [1]

En 2011, Schaefer formó parte de un equipo que presentó una patente para un método de perfilado traduccional y fenotipado molecular de ARNm de tipos celulares específicos. [15] La metodología TRAP (Translating Ribosome Affinity Purification) que se describe en esta patente proporciona una forma de detectar genes que están co-regulados dentro o entre tipos celulares, así como descubrir objetivos genéticos candidatos para tratar trastornos neurológicos específicos y examinar moduladores de esos genes candidatos. [15] El método implica aislar ARNm que están en complejo con un ribosoma que presumiblemente está en el proceso de traducir el ARNm. [15]  La técnica TRAP es ahora ampliamente utilizada por los científicos para encontrar tipos de células vulnerables o moduladores asociados con enfermedades particulares. [16]

En 2013, Schaefer y su asesor postdoctoral, el Dr. Paul Greengard, presentaron una patente para una estrategia terapéutica para tratar o reducir la probabilidad de convulsiones. [17] Schaefer y Greengard descubrieron que el microARN miR-128 está involucrado en la modulación de la excitabilidad neuronal y la actividad motora. [17] Su estrategia terapéutica implica la administración de miR-128, un agente con un 90% de homología de secuencia, o un agente capaz de aumentar la expresión o actividad de miR-128 como un medio para controlar la excitabilidad neuronal del receptor de dopamina 1 (Drdr1). [17] El agente se administraría por vía intratecal, intranasal o directamente al hipocampo o la corteza a través de una inyección. [17]

Premios y honores

Publicaciones seleccionadas

Referencias

Scholia tiene un perfil de autor para Anne Schaefer (científica) .
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