Susan Band Horwitz es una bioquímica estadounidense y profesora del Colegio de Medicina Albert Einstein [1] [2] , donde ocupa la cátedra Falkenstein en Investigación del Cáncer y es copresidenta del departamento de Farmacología Molecular.
Horwitz es pionera en la disección de los mecanismos de acción de los fármacos quimioterapéuticos, entre ellos la camptotecina , las epipodofilotoxinas , la bleomicina y el taxol . El trabajo de Horwitz sobre el taxol en particular le ha traído reconocimiento internacional. Horwitz descubrió que el taxol se une a los microtúbulos, lo que provoca la detención del ciclo celular en metafase . [1] Su trabajo allanó el camino para el uso del taxol y otros agentes de unión a microtúbulos como quimioterapéuticos. El taxol sigue utilizándose ampliamente en la actualidad, como un medio para tratar el cáncer de ovario, mama y pulmón. [3] Sin embargo, dado que el taxol escasea, Horwitz está dirigiendo estudios en su laboratorio para identificar terapias similares en productos naturales .
Susan Band Horwitz nació en Cambridge, Massachusetts en 1937. [3] Pasó su infancia en el área de Boston y asistió a una escuela secundaria pública de Boston. [1] Fue al Bryn Mawr College para sus estudios universitarios y se graduó con un título en biología en 1958. [3] Posteriormente, Susan pasó a obtener su doctorado en bioquímica en la Universidad Brandeis . Fue aquí donde estudió la actividad de las enzimas y la cinética enzimática con Nathan O. Kaplan. Más específicamente, se centró en las hexitol deshidrogenasas de varias bacterias, incluidas Bacillus subtilis y Aerobacta aerogenes . [3] Después de completar su programa de doctorado, su siguiente aventura fue en el departamento de Farmacología como becaria postdoctoral en la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts con Roy Kisliuk. Aquí, analizó los ensayos bacterianos para explorar las cualidades antifolato presentes en compuestos novedosos. [3] Comenzó a enseñar farmacología a los estudiantes de odontología en Tufts. En 1965, Susan y su familia se mudaron a Georgia, donde ella aceptó un puesto en el departamento de farmacología de la Facultad de Medicina de la Universidad Emory. En 1967, volvió a emigrar al norte, esta vez a Nueva York, donde aceptó un trabajo como asistente de investigación con Arthur Grollman en el Albert Einstein College of Medicine. [3] Desde entonces, ha trabajado para el Albert Einstein College of Medicine. En 1970, pasó a trabajar a tiempo completo como profesora asistente en el departamento de farmacología. De 2002 a 2003, [1] [2] fue presidenta de la Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer. Es miembro de varias organizaciones diferentes, entre ellas, la Academia Nacional de Ciencias, el Instituto de Medicina de las Academias Nacionales, la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias y la Sociedad Filosófica Estadounidense. [1] [2] A lo largo de la carrera de Susan, ha publicado más de 250 trabajos. [4]
Horwitz había estado trabajando en varios fármacos antitumorales en su laboratorio que inhibían el ciclo celular al unirse al ADN . El Instituto Nacional del Cáncer (NCI) se puso en contacto con ella un día de 1977 y le preguntó si estaría interesada en trabajar para ellos en un fármaco llamado Taxol. Se trataba de un fármaco que se había obtenido de la planta de tejo Taxus brevifolia . En ese momento, solo había un artículo publicado sobre el fármaco de 1971. Horwitz aceptó con gusto la oferta y recibió 10 miligramos del fármaco del NCI. Tenía previsto examinar el fármaco con su estudiante de posgrado, Peter Schiff, durante un mes. Una vez transcurrido el mes, planeaban decidir si el proyecto mostraba o no suficiente potencial para continuar. A finales de mes, estaban muy interesados en el fármaco debido a su extraordinaria singularidad. Habían descubierto que la molécula actuaba interactuando con los microtúbulos. Realizaron ensayos con la molécula para determinar qué fase del ciclo celular se detenía por su mecanismo de acción. La interrupción del ciclo se produjo claramente durante la mitosis. Con esta constatación, descubrieron rápidamente que había un sitio de unión para la molécula situado en la tubulina, lo que les llevó a su siguiente descubrimiento: los microtúbulos se congelaban en su lugar cuando la molécula se unía a este sitio. El citoesqueleto estaba esencialmente atascado en su lugar, lo que servía para inhibir cualquier despolimerización . Su siguiente paso en el proceso fue identificar dónde estaba el sitio de unión y cómo la molécula se las arreglaba para unirse de forma eficaz. En este punto, Horwitz reclutó a otro colega, George Orr, para que les ayudara en el trabajo. Utilizaron análogos de fotoafinidad para identificar supuestas regiones de interacción entre la molécula y la tubulina. Obtener estos análogos fue una ardua tarea para el equipo; sin embargo, después de algún tiempo, se sintetizaron análogos adecuados y se utilizaron con éxito en sus estudios para identificar regiones de interacción entre el Taxol y la ß-tubulina. Los estudios de cristalografía electrónica realizados por otros científicos, entre ellos Eva Nogales y Ken Downing, del laboratorio Lawrence Berkeley de California, confirmaron sus hallazgos iniciales y, tras un período de investigación exhaustiva, se definió oficialmente el sitio de unión del Taxol a la ß-tubulina. Este descubrimiento revolucionario dio inicio a la búsqueda de moléculas similares. Aunque el Taxol® es ahora un tratamiento ampliamente aceptado para los pacientes con cáncer, es una molécula muy hidrófoba y no se puede disolver en solución salina para su administración a los pacientes. En su lugar, se debe administrar a los pacientes en una sustancia solubilizante diferente, llamada cremophor.Esta no es una sustancia ideal para inyección corporal y debido a esto, las nuevas terapias que involucran la combinación de Taxol con varias partes de otras moléculas se están convirtiendo en una frontera más grande para la investigación. [1]
En la búsqueda de moléculas similares que se unan a la microtubulina, los científicos exploraron muchos productos naturales del océano, en concreto las esponjas. Pasaron unos 15 años hasta que se encontró otra molécula con un mecanismo similar. En años más recientes, las moléculas que se han descubierto tienen estructuras diferentes a las del Taxol, pero los mecanismos siguen siendo similares. Una en particular se llama discodermolida . La Dra. Horwitz y su equipo estaban interesados no solo en el sitio de unión de la molécula en el microtúbulo, sino también en los posibles efectos alostéricos que la molécula puede tener en otras partes del microtúbulo. Para comprobar estos efectos, el equipo utilizó un proceso de intercambio de hidrógeno-deuterio . Los resultados mostraron que, de hecho, se producían varios cambios a lo largo del microtúbulo separados del sitio de unión cuando la molécula se unía. Descubrieron que las proteínas asociadas a los microtúbulos normales , o MAP, no podían unirse a los microtúbulos de la forma normal. Cuando se probaron juntos la discodermolida y el Taxol®, los resultados mostraron que se unen en el mismo lugar de los microtúbulos, pero que se unen de maneras diferentes entre sí. Esto abrió una nueva puerta para el equipo, que decidió intentar crear moléculas híbridas que unieran las partes activas de ambas moléculas en una supermolécula. [1] [3]
Horwitz ha recibido numerosos premios por su trabajo a lo largo de los años. Estos premios y honores incluyen: