David R. Liu

Químico y biólogo estadounidense (nacido en 1973)

David Ruchien Liu (chino: 劉如謙; nacido en 1973) es un biólogo molecular y químico estadounidense . Es profesor Richard Merkin, director del Instituto Merkin de Tecnologías Transformativas en Atención Sanitaria y vicepresidente de la facultad del Instituto Broad de la Universidad de Harvard y del Instituto Tecnológico de Massachusetts .

Liu también es profesor Thomas Dudley Cabot de Ciencias Naturales y profesor de Química y Biología Química en la Universidad de Harvard e investigador principal del Instituto Médico Howard Hughes . ^[1]

Vida temprana y educación

Liu nació en Riverside, California , el 12 de junio de 1973. ^[2] Sus padres emigraron a los Estados Unidos desde Taiwán . ^[3] Su padre es ingeniero aeroespacial y su madre es profesora de física jubilada en la Universidad de California, Riverside . ^[2]

Mientras estaba en la escuela secundaria, Liu terminó segundo en el Westinghouse Science Talent Search nacional de 1990. [ 4 ^] Recibió su Licenciatura en Artes en química de la Universidad de Harvard en 1994, graduándose summa cum laude y primero en su clase. Mientras era estudiante, trabajó en el laboratorio de química sintética del Premio Nobel EJ Corey . ^{[2] [5]} Liu recibió su Doctorado en química orgánica de la Universidad de California, Berkeley , en 1999, ^[6] supervisado por Peter G. Schultz .

Carrera académica

Liu se graduó primero de su clase en Harvard en 1994. ^[7] Realizó investigaciones de química orgánica y bioorgánica sobre la biosíntesis de esteroles bajo la guía del profesor EJ Corey como estudiante de pregrado. Durante su investigación de doctorado con el profesor Peter Schultz en Berkeley, Liu inició el primer esfuerzo general para expandir el código genético en células vivas. Obtuvo su doctorado en 1999 y se convirtió en profesor asistente de química y biología química en Harvard en el mismo año. Fue ascendido a profesor asociado en 2003 y a profesor titular en 2005. Liu se convirtió en investigador médico Howard Hughes ^[8] en 2005 y se unió a JASONs , asesores científicos académicos del gobierno de EE. UU., en 2009. Fue honrado como profesor de Harvard College en 2007, en parte por su enseñanza de pregrado. Su curso introductorio de ciencias de la vida, que comenzó en 2005, se convirtió en el curso de ciencias naturales más grande de Harvard. ^[9]

Liu ha obtenido varias distinciones a nivel universitario por enseñar en Harvard, incluido el Premio de Enseñanza Joseph R. Levenson Memorial, el Premio Roslyn Abramson y una Cátedra de Harvard College. Liu ha publicado más de 225 artículos y es el inventor de más de 90 patentes estadounidenses emitidas. Sus logros de investigación han ganado distinciones que incluyen el Premio Ronald Breslow de Química Biomimética, el Premio de Química Pura de la Sociedad Química Estadounidense , el Premio Arthur C. Cope Young Scholar y premios de la Fundación Sloan , la Fundación Beckman, el Programa NSF CAREER y el Programa Searle Scholars . En 2016, fue nombrado uno de los 20 mejores investigadores traslacionales del mundo por Nature Biotechnology , y en 2017 y 2019 fue nombrado uno de los 10 investigadores de Nature en el mundo y uno de los pensadores globales líderes en política exterior ^{. [1]} En abril de 2019, Liu dio una charla TED sobre edición de bases en Vancouver en TED2019, lo que resultó en una ovación de pie de la audiencia en vivo. ^[10] En 2019, la edición de bases fue nombrada como uno de los 10 artículos notables de Nature de 2019 y uno de los principales avances técnicos de The Scientist . En 2020, Liu ganó el premio David Perlman de la Sociedad Química Estadounidense y el premio ACS Chemical Biology Lectureship de la Sociedad Química Estadounidense, fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias (NAS), ^[11] la Academia Nacional de Medicina (NAM) y fue nombrado miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS). En 2022, recibió el Premio Rey Faisal en Medicina. ^[12]

Investigación

El grupo de investigación de Liu fue pionero en la edición de bases , ^{[13] [14]} un nuevo método de edición genómica que permite la conversión directa y precisa de una única base en otra base en el genoma de células vivas, sin hacer roturas de doble cadena de ADN (DSB) que conducen a mezclas complejas de inserciones, deleciones y reordenamientos de ADN. El grupo de investigación de Liu también fue pionero en la edición primaria, un método versátil de edición genómica que puede instalar todas las posibles conversiones de base a base, inserciones, deleciones y combinaciones en células de mamíferos sin requerir roturas de doble cadena de ADN o plantillas de ADN donante. ^[15] La síntesis con plantilla de ADN (DTS) generó algunos de los primeros ejemplos de bibliotecas codificadas por ADN (DEL), que ahora se utilizan comúnmente en los esfuerzos de descubrimiento de fármacos en el ámbito académico y en las empresas farmacéuticas. ^[16]

Su laboratorio también desarrolló la evolución continua asistida por fagos (PACE), ^[17] una técnica que utiliza la corta vida útil de 10 minutos del bacteriófago M13 para lograr la rápida evolución de proteínas útiles. El laboratorio ha utilizado PACE y sus esfuerzos de evolución dirigida para generar nuevas herramientas de edición del genoma que permitan una mayor accesibilidad del ADN y conversiones de bases de ADN. ^[18] Ha publicado más de 230 publicaciones revisadas por pares y su índice H es ≥130 según Google Scholar . ^[19]

Actividad comercial

Liu cofundó Editas Medicine (edición genómica con nucleasas CRISPR para terapias humanas), Pairwise Plants (edición genómica para agricultura), Beam Therapeutics (edición de bases para terapias humanas), Exo Therapeutics (descubrimiento de nuevos fármacos de moléculas pequeñas), Chroma Medicine (medicamentos genómicos que aprovechan la epigenética), Resonance Medicine (nuevas soluciones enzimáticas para desafíos médicos difíciles) y Nvelop Therapeutics (nuevas tecnologías de edición genética). Es el fundador científico de Prime Medicine (edición de primera calidad para terapias humanas).

Liu también fundó Permeon Biologics y Ensemble Therapeutics. Permeon Biologics fue fundada en 2011 por Liu y Flagship Ventures para desarrollar una clase de proteínas que permitieran el transporte de moléculas grandes, como anticuerpos , a las células para facilitar el desarrollo de terapias "intracorporales" , y cesó sus operaciones en 2015. ^[20] Ensemble Therapeutics fue fundada en 2004 con financiación de Flagship Ventures para desarrollar el trabajo de Liu sobre macrociclos ; la empresa recaudó unos 40 millones de dólares y logró varias asociaciones farmacéuticas, pero cerró en 2017 antes de que alguno de sus compuestos principales hubiera llegado al mercado. ^[21]

Vida personal

Conoció a su esposa, Julie Liu, mientras asistía a la UC Berkeley. ^[22]

Artículos seleccionados

• Gartner, ZJ; Liu, DR (julio de 2001). "La generalidad de la síntesis con plantilla de ADN como base para la evolución de pequeñas moléculas no naturales". J. Am. Chem. Soc . 123 (28): 6961–3. doi :10.1021/ja015873n. PMC  2820563. PMID  11448217 .
• Kanan, MW; Rozenman, MM; Sakurai, K; Snyder, TM; Liu, DR (2004). "Descubrimiento de reacciones habilitado por síntesis de ADN con plantilla y selección in vitro". Nature . 431 (7008): 545–9. Bibcode :2004Natur.431..545K. doi :10.1038/nature02920. PMC  2814052 . PMID  15457254.
• Gartner, ZJ; Tse, BN; Grubina, R; Doyon, JB; Snyder, TM; Liu, DR (septiembre de 2004). "Síntesis orgánica con plantilla de ADN y selección de una biblioteca de macrociclos". Science . 305 (5690): 1601–5. Bibcode :2004Sci...305.1601G. doi :10.1126/science.1102629. PMC  2814051 . PMID  15319493.
• Georghiou, G; Kleiner, RE; Pulkoski-Gross, M; Liu, DR; Seeliger, MA (2012). "Inhibidores de Src altamente específicos y competitivos con bisustrato a partir de macrociclos con plantilla de ADN". Nature Chemical Biology . 8 (4): 366–74. doi :10.1038/nchembio.792. PMC  3307835 . PMID  22344177.
• Cronican, JJ; Thompson, DB; Beier, KT; McNaughton, BR; Cepko, CL; Liu, DR (2010). "Potente suministro de proteínas funcionales a células de mamíferos in vitro e in vivo utilizando una proteína supercargada". ACS Chem. Biol . 5 (8): 747–52. doi :10.1021/cb1001153. PMC  2924640. PMID  20545362 .
• Komor, AC; Kim, YB; Packer, MS; Zuris, JA; Liu, DR (19 de mayo de 2016). "Edición programable de una base diana en ADN genómico sin escisión del ADN de doble cadena". Nature . 533 (7603): 420–4. Bibcode :2016Natur.533..420K. doi :10.1038/nature17946. PMC  4873371 . PMID  27096365.
• Kim, YB; Komor, AC; Levy, JM; Packer, MS; Zhao, KT; Liu, DR (abril de 2017). "Aumento del alcance y la precisión de la edición de bases en la selección del genoma con fusiones de Cas9-citidina desaminasa diseñadas". Nature Biotechnology . 35 (4): 371–376. doi :10.1038/nbt.3803. PMC  5388574 . PMID  28191901.
• Gaudelli, NM; Komor, AC; Rees, HA; Packer, MS; Badran, AH; Bryson, DI; Liu, DR (23 de noviembre de 2017). "Edición de bases programable de A•T a G•C en ADN genómico sin escisión del ADN". Nature . 551 (7681): 464–471. Bibcode :2017Natur.551..464G. doi :10.1038/nature24644. PMC  5726555 . PMID  29160308.
• Lawrence, MS; Phillips, KJ; Liu, DR (2007). "Las proteínas supercargadas pueden impartir una resiliencia extraordinaria". J. Am. Chem. Soc . 129 (33): 10110–10112. doi :10.1021/ja071641y. PMC  2820565. PMID  17665911 .
• McNaughton, BR; Cronican, JJ; Liu, DR (2009). "Penetración de células de mamíferos, transfección de ARNip y transfección de ADN por proteínas supercargadas". Proc. Natl. Acad. Sci. EE. UU . . 106 (15): 6111–6116. Bibcode :2009PNAS..106.6111M. doi : 10.1073/pnas.0807883106 . PMC  2659711 . PMID  19307578.
• Esvelt, KM; Carlson, JC; Liu, DR (2011). "Un sistema para la evolución dirigida continua de biomoléculas". Nature . 472 (7344): 499–503. Bibcode :2011Natur.472..499E. doi :10.1038/nature09929. PMC  3084352 . PMID  21478873.
• Dickinson, BC; Leconte, AM; Allen, B.; Esvelt, KM; Liu, DR (2013). "Interrogación experimental de la dependencia de la trayectoria y la estocasticidad de la evolución de proteínas mediante evolución continua asistida por fagos". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 110 (22): 9007–9012. Bibcode :2013PNAS..110.9007D. doi : 10.1073/pnas.1220670110 . PMC  3670371 . PMID  23674678.
• Maianti, JP; McFedries, A.; Foda, ZH; Kleiner, RE; Du, X.-Q.; Leissring, MA; Tang, W.-J.; Charron, MJ; Seeliger, MA; Saghatelian, A.; Liu, DR (2014). "Actividad antidiabética de inhibidores de enzimas que degradan la insulina mediada por múltiples hormonas". Nature . 511 (7507): 94–98. Bibcode :2014Natur.511...94M. doi :10.1038/nature13297. PMC  4142213 . PMID  24847884.
• Zuris, JA; Thompson, DB; Shu, Y.; Guilinger, JP; Bessen, JL; Hu, JH; Maeder, ML; Joung, JK; Chen, Z.-Y.; Liu, DR (2015). "La administración de proteínas mediada por lípidos catiónicos permite una edición genómica basada en proteínas eficiente in vitro e in vivo". Nat. Biotechnol . 33 (1): 73–80. doi :10.1038/nbt.3081. PMC  4289409. PMID  25357182 .
• Badrán, AH; Guzov, VM; Huai, Q.; Kemp, MM; Vishwanath, P.; Kain, W.; Evdokimov, A.; Moshiri, F.; Turner, KH; Wang, P.; Malvar, T.; Liu, RD (2016). "La evolución continua de las toxinas de B. thuringiensis supera la resistencia de los insectos". Naturaleza . 533 (7601): 58–63. doi : 10.1038/naturaleza17938. PMC  4865400 . PMID  27120167.
• Gao, X.; Lamas, V.; Huang, M.; Yeh, W.-H.; Pan, B.; Hu, Y.-J.; Hu, JH; Thompson, DB; Shu, Y.; Li, Y.; Wang, H.; Yang, S.; Xu, Q.; Polley, DB; Liberman, MC; Kong, W.-J.; Holt, JR; Chen, Z.-Y.; Liu, DR (2018). "Tratamiento de la pérdida auditiva autosómica dominante mediante la administración in vivo de agentes de edición genómica". Nature . 553 (7687): 217–221. Bibcode :2018Natur.553..217G. doi :10.1038/nature25164. PMC  5784267 . PMID  29258297.
• Tang, W; Liu, DR (2018). "Grabación analógica de múltiples eventos regrabable en células bacterianas y de mamíferos". Science . 360 (6385): eaap8992. doi :10.1126/science.aap8992. PMC  5898985 . PMID  29449507.
• Hu, JH; Miller, SM; Geurts, MH; Tang, W.; Chen, L.; Sun, N.; Zeina, C.; Gao, X.; Rees, HA; Lin, Z.; Liu, DR (2018). "Variantes Cas9 evolucionadas con amplia compatibilidad con PAM y alta especificidad de ADN". Nature . 556 (7699): 57–63. Bibcode :2018Natur.556...57H. doi :10.1038/nature26155. PMC  5951633 . PMID  29512652.
• Maianti, JP; McFedries, A.; Foda, ZH; Kleiner, RE; Du, X.-Q.; Leissring, MA; Tang, W.-J.; Charron, MJ; Seeliger, MA; Saghatelian, A.; Liu, DR Nature 511, 94-98 (2014). “Actividad antidiabética de inhibidores de enzimas que degradan la insulina mediada por múltiples hormonas” PMC4142213
• Anzalone, AV; Randolph, PB; Davis, JR; Sousa, AA; Koblan, LW; Levy, JM; Chen, PJ; Wilson, C.; Newby, GA; Raguram, A.; Liu, DR Nature ,   576 , 149–157 (2019). “Edición genómica de búsqueda y reemplazo sin roturas de doble cadena ni ADN donante”. PMCID: PMC6907074
• Mok, B. Y; de Moraes, M. H; Zeng, J; Bosch, D. E; Kotrys, A. V; Raguram, A.; Hsu, F; Radey, MC; Broko Peterson, B; Mootha, VK; Mougous, JD; Liu, DR Nature. Disponible en línea (2020). "Una toxina de citidina desaminasa interbacteriana permite la edición de bases mitocondriales". PMCID: PMC7381381

Véase también

• Síntesis orgánica basada en ADN

Referencias

1. "David R. Liu". Liu Group . 2018-10-22 . Consultado el 2019-04-02 .
2. "Asian American: David Liu acelera la evolución de las proteínas terapéuticas". Goldsea Asian American Business: Asian Media Group . 18 de abril de 2011.
3. Yang, Sophia (19 de diciembre de 2017). "Científico taiwanés-estadounidense nombrado del año... | Noticias de Taiwán". Noticias de Taiwán .
4. "Búsqueda de talentos científicos 1990". Sociedad para la Ciencia . Consultado el 18 de abril de 2023 .
5. Bradt, Steve (2 de junio de 2005). "El químico y jugador de cartas Liu despega". Harvard Gazette .
6. "CV". Documentos de Google . Consultado el 8 de junio de 2021 .
7. "David R. Liu". chemistry.harvard.edu . Consultado el 2 de abril de 2019 .
8. "David R. Liu, PhD Bio". HHMI. Archivado desde el original el 18 de febrero de 2013. Consultado el 29 de diciembre de 2017 . ^{[ verificación necesaria ]}
9. Error de cita. Ver comentario en línea para saber cómo solucionarlo. ^{[ Se necesita verificación ]}
10. Liu, David R. (23 de abril de 2019), ¿Podemos curar enfermedades genéticas reescribiendo el ADN? , consultado el 25 de abril de 2019
11. "Noticias de la Academia Nacional de Ciencias". 26 de abril de 2021. Consultado el 4 de julio de 2021. Los miembros recién elegidos y sus afiliaciones en el momento de la elección son: … Liu, David R.; investigador, Instituto Médico Howard Hughes; y profesor de Ciencias Naturales Thomas Dudley Cabot, Departamento de Química y Biología Química, Universidad de Harvard, Cambridge, Mass., entrada en el directorio de miembros: «Directorio de miembros». Academia Nacional de Ciencias . Consultado el 4 de julio de 2021 .
12. Premio Rey Faisal 2022
13. Komor, Alexis C.; Kim, Yongjoo B.; Packer, Michael S.; Zuris, John A.; Liu, David R. (mayo de 2016). "Edición programable de una base diana en ADN genómico sin escisión de ADN de doble cadena". Nature . 533 (7603): 420–424. Bibcode :2016Natur.533..420K. doi :10.1038/nature17946. ISSN  1476-4687. PMC 4873371 . PMID  27096365. 
14. Gaudelli, Nicole M.; Komor, Alexis C.; Rees, Holly A.; Packer, Michael S.; Badran, Ahmed H.; Bryson, David I.; Liu, David R. (noviembre de 2017). "Edición de bases programable de A•T a G•C en ADN genómico sin escisión del ADN". Nature . 551 (7681): 464–471. Bibcode :2017Natur.551..464G. doi :10.1038/nature24644. ISSN  1476-4687. PMC 5726555 . PMID  29160308. 
15. Anzalone, Andrew V.; Randolph, Peyton B.; Davis, Jessie R.; Sousa, Alexander A.; Koblan, Luke W.; Levy, Jonathan M.; Chen, Peter J.; Wilson, Christopher; Newby, Gregory A.; Raguram, Aditya; Liu, David R. (21 de octubre de 2019). "Edición genómica de búsqueda y reemplazo sin roturas de doble cadena o ADN donante". Nature . 576 (7785): 149–157. Bibcode :2019Natur.576..149A. doi :10.1038/s41586-019-1711-4. ISSN  1476-4687. PMC 6907074 . PMID  31634902. 
16. Clark, Matthew A.; Liu, David R. (8 de febrero de 2009). "Diseño, síntesis y selección de bibliotecas de moléculas pequeñas codificadas por ADN". Nature Chemical Biology . 5 (9): 657–654. doi : 10.5059/yukigoseikyokaishi.66.590 . PMID  19648931.
17. Dickinson, Bryan C.; Leconte, Aaron M.; Allen, Benjamin; Esvelt, Kevin M.; Liu, David R. (28 de mayo de 2013). "Experimental interrogation of the path dependent and stochasticity of protein evolution using phage-assisted continuous evolution". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 110 (22): 9007–9012. Bibcode :2013PNAS..110.9007D. doi : 10.1073/pnas.1220670110 . ISSN  0027-8424. PMC 3670371 . PMID  23674678. 
18. Rees, Holly A.; Liu, David R. (diciembre de 2018). "Edición de bases: química de precisión en el genoma y el transcriptoma de células vivas". Nature Reviews Genetics . 19 (12): 770–788. doi :10.1038/s41576-018-0059-1. ISSN  1471-0064. PMC 6535181 . PMID  30323312. 
19. "David R. Liu". Google Académico . Consultado el 13 de diciembre de 2022 .
20. Brian Gormley, "Flagship Ventures crea dos empresas más de atención médica", The Wall Street Journal (17 de marzo de 2011)
21. Keown, Alex (22 de noviembre de 2017). "Ensemble Therapeutics de Cambridge cierra silenciosamente después de 13 años". BioSpace .
22. "El químico y jugador de cartas Liu despega". 2 de junio de 2005.