Arnold L. Demain (26 de abril de 1927 - 3 de abril de 2020) fue un microbiólogo estadounidense . [1] [2] Durante su carrera de 60 años, ganó reputación en el campo de la microbiología industrial . Fue profesor de Microbiología Industrial en el Departamento de Biología del MIT y fundador y jefe del Departamento de Microbiología de Fermentación de Merck & Co. La edición de agosto de 2010 de The Journal of Antibiotics celebró su carrera científica. [3] Demain fue descrito como "uno de los microbiólogos industriales más importantes del mundo" y como "un científico constantemente a la vanguardia de la microbiología y la biotecnología industriales". Fue "un pionero en la investigación sobre el esclarecimiento y regulación de las vías biosintéticas que conducen a las penicilinas y cefalosporinas" y "un papel decisivo en el desarrollo de la industria de los betalactámicos ". Una característica del trabajo de Demain, según Microbiology Australia , fue su "capacidad para emprender investigaciones fundamentales sobre sistemas con aplicaciones industriales claras, reconociendo que el biodescubrimiento es el comienzo del camino que incluye la mejora de cepas para lograr niveles de síntesis de productos que justifiquen una mayor inversión para llevar productos al mercado". [4] [5]
Demain publicó más de 500 artículos, coeditó o fue coautor de catorce libros y obtuvo 21 patentes estadounidenses. [4] [5]
Demain nació en Brooklyn, Nueva York , el 26 de abril de 1927. Sus abuelos eran todos inmigrantes del Imperio Austro-Húngaro . Cuando era niño, trabajó entregando comestibles y también fue reponedor en los grandes almacenes Lord & Taylor en Manhattan. [6] El padre de Demain, Henry, estaba en el negocio de fabricación de encurtidos, administrando una planta de enlatado y encurtido para Vita Foods Corp. en Chestertown, Maryland . Los tíos de Demain, Ben y Seymour, operaban otra fábrica de encurtidos, Demain Foods Co., en Ayden, Carolina del Norte . Según una fuente, "Henry era un líder en el negocio de los encurtidos, trabajaba para Fields y luego para Bloch y Guggenheimer en Nueva York antes de establecer la planta de encurtidos en Chestertown". El propio Demain dijo que su abuelo, Joseph Demain, "había vendido encurtidos durante años en una de las principales zonas de mercado de Nueva York". [6] Demain asistió a cinco escuelas primarias públicas diferentes y a tres escuelas secundarias públicas diferentes en Brooklyn y el Bronx , y se graduó de la escuela secundaria a los 16 años. [4] [6] [7]
Demain asistió brevemente a Michigan State, luego se unió a la Marina de los EE. UU. en 1945 y pasó dos años en Filadelfia cuidando a amputados que eran miembros de las fuerzas armadas que habían resultado heridos en la guerra . Demain regresó al estado de Michigan en 1947 y obtuvo una licenciatura y una maestría en bacteriología del Departamento de Microbiología y Salud Pública en 1949 y 1950 respectivamente. El tema de investigación de su maestría fue el deterioro y ablandamiento de los encurtidos durante la fermentación, un fenómeno que, concluyó, probablemente fue causado por enzimas pécticas. [6] [7] En MSC, Demain conoció y se casó con una compañera de estudios, Joanna ("Jody") Kaye de Youngstown, Ohio. [6]
De MSC, Demain pasó al Departamento de Ciencias de los Alimentos de la Universidad de California, que estuvo primero en el campus de Berkeley y luego en Davis, trabajando con Herman Phaff . Comenzó a trabajar en su doctorado. Proyecto sobre poligalacturonasa de Saccharomyces fragilis. El proyecto dio lugar a cuatro artículos sobre enzimas pécticas, uno de los cuales se publicó en Nature. [4] En Berkeley, estuvo a cargo de los cultivos en la colección de levadura de la UC. Demain dijo que él y Phaff "aparentemente fueron los primeros en el mundo en realizar cromatografía de afinidad, utilizando un gel de ácido péctico para adsorber selectivamente YPG de los filtrados de cultivo". [6] Demain recibió su doctorado. en 1954. [7]
A principios de 1954, Demain se mudó a Danville, Pensilvania, donde trabajó como microbiólogo investigador para Merck Sharp & Dohme, estudiando la síntesis de penicilina. Su trabajo ayudó a identificar los aminoácidos que forman el núcleo de la penicilina , estableció los mecanismos que permiten que los metabolitos primarios y las fuentes de carbono regulen la síntesis de los metabolitos secundarios y demostró que la penicilina era el producto de la síntesis y la inactivación durante la fermentación. [4] [6] A finales de 1955, Demain se trasladó a los laboratorios de investigación de penicilina de Merck en Rahway, Nueva Jersey, donde trabajó en microbiología de fermentación, antibióticos betalactámicos, nucleótidos de sabor y nutrición microbiana. [7]
En 1964, cuando le pidieron que formara un nuevo departamento en Merck que implicaría la mejora de la biosíntesis de productos en cepas microbianas. [6] Demain lo nombró Departamento de Microbiología de Fermentación [6] Demain "dirigió la investigación y el desarrollo de procesos para el glutamato monosódico, la vitamina B12, la estreptomicina, la riboflavina, la cefamicina, la fosfomicina y los inductores de interferón" [7] y "aclaró el mecanismo mediante el cual la biosíntesis de cefalosporina en Cephalsporium acremonium fue estimulada por la presencia de metionina, un nuevo mecanismo que no se había informado antes". El equipo logró aumentar la producción de vitamina B12. [6] El trabajo realizado bajo la dirección de Demain en Rahway ha sido descrito en Microbiology Australia como "notable" por su "nivel de innovación", ya que identificó "nuevas vías bioquímicas" que mejoraron los "niveles naturales de producción" varios miles de veces. [4]
En 1968, Demain fue invitado por Nevin Scrimshaw , jefe del Departamento de Nutrición y Ciencias de los Alimentos del Instituto Tecnológico de Massachusetts, [8] para convertirse en profesor titular en esa universidad. Al año siguiente, Demain se convirtió en profesor de Microbiología Industrial en el departamento de Scrimshaw en el MIT y montó allí un laboratorio de microbiología de fermentación. Demain permaneció en el MIT durante los siguientes 32 años. En 1970, Demain fue a Praga para presentar el discurso de clausura de la sesión plenaria del primer Simposio sobre genética de microorganismos industriales. Habló sobre la "unión entre genética y microbiología industrial". [4]
En el MIT, Demain y su equipo fueron pioneros en la investigación sobre la elucidación y regulación de las vías biosintéticas que conducen a penicilinas y cefalosporinas. [4] [5] La investigación de Demain en el MIT condujo a "un descubrimiento revolucionario de una enzima clave en la biosíntesis de cefalosporinas: la deacetoxicefalosporina C sintetasa ('expandasa'). El descubrimiento de esta enzima estableció el papel de la penicilina como intermediario en la biosíntesis de cefalosporina C y refutó la hipótesis anterior de que estos dos productos finales separados de C. acremonium se formaron mediante una vía metabólica secundaria ramificada". [ cita necesaria ]
A mediados de la década de 1990, Demain y su equipo "comenzaron una serie de experimentos patrocinados por la NASA para determinar el efecto de la microgravedad simulada (SMG) en el metabolismo secundario" y "descubrieron que la regulación de los procesos microbianos bajo SMG era bastante diferente de la normal". gravedad." En sus últimos proyectos en el MIT estudió Clostridium tetani y C. difficile con el objetivo de facilitar la producción de vacunas mejoradas contra el tétanos y la diarrea asociada a antibióticos. El esfuerzo fue exitoso. [6] Resumiendo sus años en el MIT, Demain dijo más tarde que "fue muy afortunado... de haber tenido un grupo fantástico de científicos visitantes brillantes y trabajadores, asociados postdoctorales, estudiantes de posgrado, estudiantes universitarios y estudiantes de secundaria. Todo mi éxito para ellos y para mis dos increíbles supervisores de laboratorio, Nadine A. Solomon y Aiqi Fang... El éxito en el MIT no habría sido posible sin ellos". [6]
Demain ha dicho que "la explosión del campo de la biotecnología" a principios de la década de 1970 lo llevó a involucrarse con "la primera empresa de biotecnología, Cetus Corporation, en Berkeley en 1971". Demain se convirtió en asesor de Cetus. [6]
En 2001, Demain formó parte de un pequeño grupo de investigadores del Instituto de Investigación Charles Dana para Científicos Eméritos, o RISE, de la Universidad Drew de Nueva Jersey. En esta capacidad capacitó a estudiantes universitarios en la realización de investigaciones en química microbiana. [4] [5]
Demain fue elegido presidente de la Sociedad de Microbiología Industrial en 1990 y se convirtió en miembro de la Academia Nacional de Ciencias (Estados Unidos) en 1994, de la Academia Mexicana de Ciencias en 1997 y de la Academia Húngara de Ciencias en 2002. Estuvo en el Junta de Gobernadores de la Academia Americana de Microbiología , ha sido miembro del Comité Nacional de Estados Unidos para la Unión Internacional de Ciencias Microbiológicas (IUMS), y fue delegado en la Asamblea General de 2002 en París. Ha sido consultor honorario del Instituto de Microbiología de Fujian y del Instituto de Industria Farmacéutica de Shanghai en la República Popular China . [4] Además, fue miembro de los consejos asesores científicos de Tetravitae Bioscience y de Dyadic International, y también estuvo en el consejo asesor de Codexis, Inc. [9] [10]
Demain ha recibido doctorados honoris causa de la Universidad de León (España), la Universidad de Gante (Bélgica), Technion (Israel), Michigan State y la Universidad de Münster (Alemania). [4] El número especial de agosto de 2010 de The Journal of Antibiotics celebró la carrera de Demain, señalando que había "establecido y mantenido una reputación reconocida dentro del campo de la microbiología industrial". [11]
Arny Demain estuvo casado con Joanna (Kaye) Demain durante 68 años; tuvieron dos hijos, Pamela y Jeffrey. Murió por complicaciones del COVID-19 . [12]