Joshua Lederberg , ForMemRS [1] (23 de mayo de 1925 – 2 de febrero de 2008) [2] fue un biólogo molecular estadounidense conocido por su trabajo en genética microbiana, inteligencia artificial y el programa espacial de los Estados Unidos. Tenía 33 años cuando ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1958 por descubrir que las bacterias pueden aparearse e intercambiar genes ( conjugación bacteriana ). [3] Compartió el premio con Edward Tatum y George Beadle , quienes ganaron por su trabajo con la genética.
Además de sus contribuciones a la biología , Lederberg realizó una amplia investigación en inteligencia artificial , que incluyó trabajos en los programas experimentales de la NASA que buscan vida en Marte y en el sistema experto en química Dendral .
Lederberg nació en Montclair, Nueva Jersey , en una familia judía , hijo de Esther Goldenbaum Schulman Lederberg y el rabino Zvi Hirsch Lederberg, en 1925, y se mudó a Washington Heights, Manhattan cuando era un bebé. [4] Tenía dos hermanos menores. Lederberg se graduó de Stuyvesant High School en la ciudad de Nueva York a la edad de 15 años en 1941. [5] Después de la graduación, se le permitió un espacio de laboratorio como parte del Laboratorio de Ciencias del Instituto Americano, un precursor de la Búsqueda de Talentos Científicos de Westinghouse . Se inscribió en la Universidad de Columbia en 1941, especializándose en zoología. Bajo la tutoría de Francis J. Ryan , realizó estudios bioquímicos y genéticos sobre el moho del pan Neurospora crassa . Con la intención de recibir su título de médico y cumplir con sus obligaciones militares, Lederberg trabajó como médico en el laboratorio de patología clínica del Hospital Naval de St. Albans durante 1943, donde examinaba muestras de sangre y heces de los marineros para detectar malaria . En 1944 obtuvo su título universitario.
Joshua Lederberg comenzó sus estudios de medicina en el Colegio de Médicos y Cirujanos de Columbia mientras continuaba realizando experimentos. Inspirado por el descubrimiento de Oswald Avery sobre la importancia del ADN , Lederberg comenzó a investigar su hipótesis de que, contrariamente a la opinión predominante, las bacterias no simplemente transmitían copias exactas de la información genética, haciendo que todas las células de un linaje fueran esencialmente clones . Después de hacer pocos progresos en Columbia, Lederberg le escribió a Edward Tatum , el mentor postdoctoral de Ryan, proponiéndole una colaboración. En 1946 y 1947, Lederberg se tomó una licencia para estudiar bajo la tutoría de Tatum en la Universidad de Yale . Lederberg y Tatum demostraron que la bacteria Escherichia coli entró en una fase sexual durante la cual podía compartir información genética a través de la conjugación bacteriana . [6] [7] Con este descubrimiento y algo de mapeo del cromosoma de E. coli , Lederberg pudo recibir su doctorado. de la Universidad de Yale en 1947. [8] Joshua se casó con Esther Miriam Zimmer (ella misma estudiante de Edward Tatum) el 13 de diciembre de 1946.
En lugar de regresar a Columbia para terminar su carrera de medicina, Lederberg decidió aceptar una oferta de profesor asistente de genética en la Universidad de Wisconsin-Madison . Su esposa Esther Lederberg lo acompañó a Wisconsin, donde se doctoró en 1950.
Joshua Lederberg y Norton Zinder demostraron en 1951 que el material genético podía transferirse de una cepa de la bacteria Salmonella typhimurium a otra utilizando material viral como paso intermedio. [9] Este proceso se llama transducción . En 1956, M. Laurance Morse , Esther Lederberg y Joshua Lederberg también descubrieron la transducción especializada . [10] [11] La investigación en transducción especializada se centró en la infección del fago lambda de E. coli . La transducción y la transducción especializada explicaron cómo las bacterias de diferentes especies podían ganar resistencia al mismo antibiótico muy rápidamente.
Durante su estancia en el laboratorio de Joshua Lederberg, Esther Lederberg también descubrió el factor de fertilidad F, que más tarde publicó junto con Joshua Lederberg y Luigi Luca Cavalli-Sforza . En 1956, la Sociedad de Bacteriólogos de Illinois otorgó simultáneamente a Joshua Lederberg y Esther Lederberg la Medalla Pasteur por "sus destacadas contribuciones a los campos de la microbiología y la genética".
En 1957, Joshua Lederberg fundó el Departamento de Genética Médica en la Universidad de Wisconsin-Madison . Fue profesor visitante de Bacteriología en la Universidad de California, Berkeley en el verano de 1950 [12] y en la Universidad de Melbourne (1957). También en 1957, fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias . [5]
Sir Gustav Nossal considera a Lederberg como su mentor, y lo describe como una persona "rápida como el rayo" y "amante de los debates intensos". [13]
En 1958, Joshua Lederberg recibió el Premio Nobel y se trasladó a la Universidad de Stanford , donde fue fundador y director del Departamento de Genética. Colaboró con Frank Macfarlane Burnet en el estudio de los anticuerpos virales. [14]
Con el lanzamiento del Sputnik en 1957, Lederberg comenzó a preocuparse por el impacto biológico de la exploración espacial. En una carta a las Academias Nacionales de Ciencias , expuso sus preocupaciones de que microbios extraterrestres pudieran ingresar a la Tierra a bordo de naves espaciales, causando enfermedades catastróficas. También argumentó que, por el contrario, la contaminación microbiana de satélites y sondas artificiales podría oscurecer la búsqueda de vida extraterrestre. Aconsejó la cuarentena para los astronautas y el equipo que regresaran y la esterilización del equipo antes del lanzamiento. En colaboración con Carl Sagan , su defensa pública de lo que denominó exobiología ayudó a expandir el papel de la biología en la NASA. [15]
Lederberg fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1959 y de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1960. [16] [17]
En la década de 1960, colaboró con Edward Feigenbaum en el departamento de informática de Stanford para desarrollar DENDRAL . [14]
En 1978, se convirtió en presidente de la Universidad Rockefeller , hasta que renunció en 1990 y se convirtió en profesor emérito de genética molecular e informática en la Universidad Rockefeller, lo que refleja su extensa investigación y publicaciones en estas disciplinas. [18] [19]
A lo largo de su carrera, Lederberg fue un activo asesor científico del gobierno de los Estados Unidos. A partir de 1950, fue miembro de varios paneles del Comité Asesor Científico Presidencial. En 1979, se convirtió en miembro del Consejo Científico de Defensa de los Estados Unidos y presidente del Panel del Presidente sobre Cáncer del presidente Jimmy Carter . En 1989, recibió la Medalla Nacional de Ciencias por sus contribuciones al mundo científico. En 1994, dirigió el Grupo de Trabajo del Departamento de Defensa sobre los Efectos de la Guerra del Golfo Pérsico en la Salud, que investigó el Síndrome de la Guerra del Golfo .
Durante una misión de investigación en 1986 sobre la epidemia de la bacteria del ántrax en la Unión Soviética de 1979 que mató a 66 personas en la ciudad de Sverdlovsk, Rusia, ahora llamada Yakaterinberg, [20] Lederberg se puso del lado de los soviéticos en que el brote de ántrax se había transmitido de animal a humano, afirmando: "Se propagan rumores salvajes en torno a cada epidemia". "Es muy probable que el relato soviético actual sea cierto". [21] Después de la caída de la Unión Soviética y las posteriores investigaciones estadounidenses a principios de los años 1990, un equipo de científicos confirmó que el brote fue causado por una liberación de un aerosol del patógeno del ántrax desde una instalación militar cercana; la fuga del laboratorio es una de las más mortíferas jamás documentadas. [22] [23]
La eufenética , que literalmente significa "buena apariencia" o "apariencia normal", es la ciencia de realizar mejoras fenotípicas en los seres humanos después del nacimiento, generalmente para afectar una condición genética problemática . Lederberg acuñó el término en la década de 1960 para diferenciar esta práctica de la eugenesia , que era muy impopular en ese momento. [24] [25] Enfatizó que la manipulación genética que describió tenía la intención de trabajar en el fenotipo en lugar del genotipo; sintió que era más factible cambiar positivamente la genética de un individuo en lugar de intentar cambiar el curso de la evolución como proponía la eugenesia. [26] Theodosius Dobzhansky , un defensor abierto de la eufenética, argumentó que al mejorar las condiciones genéticas para que las personas pudieran vivir vidas normales y saludables, las personas podrían disminuir el impacto de las condiciones genéticas, reduciendo así el interés futuro en la eugenesia u otros tipos de manipulación genética. [27]
En la década de 1970, se hizo un esfuerzo considerable hacia el desarrollo del campo de la eufenética, ya que se consideraba una forma positiva de ingeniería genética. [28] Una de las primeras aplicaciones publicitadas de la eufenética fue el uso de vitaminas que contenían ácido fólico durante el embarazo para combatir deficiencias del tubo neural como la espina bífida en la década de 1970. [29] Sin embargo, la ciencia médica había estado utilizando estrategias eufénicas años antes de que se acuñara el término. [30] Hoy en día, la comunidad médica utiliza la eufenética para referirse de manera más general a los métodos para afectar una condición genética de manera positiva a través de la dieta, el estilo de vida o el medio ambiente, como el uso de insulina para controlar la diabetes o la instalación de un marcapasos para compensar un defecto cardíaco. [31]
Lederberg se casó con su colega científica Esther Miriam Zimmer en 1946; se divorciaron en 1966. Se casó con la psiquiatra Marguerite Stein Kirsch en 1968. Le sobrevivieron Marguerite, su hija, Anne Lederberg, y su hijastro, David Kirsch.