《Wyss研究所成员故事》(HOW)系列介绍了Wyss社区成员的工作、塑造他们的职业影响以及在Wyss研究所内外的合作。
从2018年起,Sanjid Shahriar开始发展两项新技能:力量举重和计算生物学。这两项技能的初衷都是为了补充他已有的能力——身体健康和湿实验室操作技巧。磨练这两项技能需要决心和每天进步的渴望,而它们都经受住了时间的考验。如今,除了每周去健身房五天外,Shahriar还在“脑靶向计划”中担任全职计算生物学家。他利用大型数据集来识别潜在的目标分子,这些分子可以用作运输载体,最终帮助治疗药物到达大脑。了解更多关于Sanjid及其工作的内容,请参阅本月的《Wyss研究所成员故事》。
你在做什么工作?
我是脑靶向计划目标发现团队的一名计算生物学家。大脑是一个高度受保护的器官,这很合理,因为作为身体的控制中心,你不希望病毒或细菌轻易进入。然而,有一些机制允许葡萄糖、氨基酸和其他大脑所需的基本营养物质通过其防御层——血脑屏障(BBB)。因此,我们正试图识别这些可以从血脑屏障一侧到达另一侧的特殊蛋白质,以便我们能够利用它们来递送治疗药物,这些药物目前很难穿越屏障。
我的具体工作是检查与大脑相关的大型数据集,并识别可用作运输载体的潜在目标分子,然后由湿实验室团队进行测试。他们的工作使我们能够开发出与目标蛋白结合的抗体,从而将合作赞助商开发的药物运送到血脑屏障之外。
这解决了什么现实问题?
血脑屏障在阻止危险病原体方面非常有效;然而,它过于高效,以至于大多数针对脑部疾病的治疗药物无法进入,导致临床试验中的药物失败。我们的目标是开发一种普遍适用的运输工具,使得各种疾病药物都能够穿越血脑屏障。目前,我们专注于阿尔茨海默病、帕金森病和ALS等神经退行性疾病,但未来我们可能会关注胶质母细胞瘤和其他脑癌。一旦有了这个平台,它将具有广泛的应用前景。
是什么启发你进入这个领域?
我一直知道我想从事疾病研究。我们将人体视为一台润滑良好的机器,但有时系统中会出现一个无法解释的“卡壳”,一切开始失控。我的好奇心促使我想要解析其中的机械性过程,找出为何系统紊乱,并通过逆向工程修复问题。
在我攻读博士学位时,我原本打算进行癌症研究。在前两次轮转实验结束后,项目主任建议我拓展视野,看看是否有其他疾病引起我的兴趣。第三次轮转是在一个血管生物学实验室,专注于与血脑屏障相关的疾病,我爱上了这个实验室及其所做的工作。大脑的复杂性让我着迷,解开它的谜团既令人兴奋又深感满足。
在博士期间,我的大部分工作都在湿实验室完成。2018年,我的导师指出,转录组学(研究细胞内RNA分子的学科)正变得越来越流行。他建议我将其纳入我的研究。于是,我开始学习更多的计算技术,并找了一位第二导师指导我。分析大数据、生成假设并进入实验室验证的过程令人振奋,感觉这是事件的正确顺序,而不是盲目进入实验室。现在,将编码和数据融入生物学已成为常态,但在当时,这是相当新颖的。
是什么让你始终保持动力和激情?
在我的博士期间,我发现探索新事物并站在创新前沿的前景是我最大的动力。人们曾认为血管生成(即从现有血管形成新血管的过程)始于毛细血管,也就是最小的血管。但我的数据显示静脉实际上是血管生成的来源。意识到我是第一批发现这一现象的人之一,这种感觉非常棒。你会获得一种巨大的成就感。这种成就感加上科学的好奇心,使我保持兴奋和动力。
你面临哪些挑战?
我的博士研究主要在湿实验室进行,这有时会带来挑战。由于我在加入Wyss研究所时没有太多正式的生物信息学培训,因此学习新的计算技术或编写代码比有经验的人花费更多时间。幸运的是,我得到了很好的导师指导,现在这已不再是问题。
在某些情况下,这甚至是一种优势。例如,在实验室会议上,当同事们讨论体内实验时,我可以进行故障排除并提出建议。此外,当我进行数据分析时,我能理解背后的生物学原理。有时数据显示某个分子可能是潜在目标,但从生物学角度来看并不合理。我的血管生物学背景帮助我理解这一点。
为什么你想在Wyss研究所工作?
在我攻读博士学位时,我向导师明确表示我想进入工业界,因为我认为那里的研究更高效、目标导向且流程化。我也意识到缺点是,相比学术界,探索的自由度较少。Wyss研究所处于这两个世界的交汇点,因此我知道加入后,我可以拥有一定的灵活性,同时处于更加结构化的环境中。此外,我对迎接完全计算角色的挑战感到兴奋。
Wyss有什么独特之处?这对你的工作有何影响?
我已在Wyss工作了三年多,我发现这里的研究人员拥有广泛的专长,并且非常愿意合作。人们的乐于助人对我的工作产生了深远的积极影响,使我能够不断成长和学习。例如,Viktor Horvath是我的第一位计算导师,他总是抽出时间与我见面。尽管Bogdan Budnik非常忙碌,但他仍然乐于讨论和提供蛋白质组学方面的支持。
你如何与其他团队合作并获得支持?
除了像Bogdan这样的个人支持外,我很幸运成为Megan Sperry和Ally Chang领导的“转化AI催化剂”团队的一员。我们在Wyss的不同小组中定期开会,讨论正在进行的工作并共同解决问题。
工作之外你喜欢做什么?
2018年,我开始举重。我的目标是每周去健身房五天,始终努力提高自己。我喜欢听有声书——我是奇幻小说迷,Brandon Sanderson是我最喜欢的作家。我也非常喜欢David Sedaris的作品,风格轻松幽默。除此之外,我喜欢和女儿一起度过时光——玩游戏、去公园、带她参加玩伴聚会。晚上,在把她哄睡后,我和妻子喜欢一起看电视放松。
我的一大爱好是举重。2018年开始时只是为了更健康,但它已经成为一种真正的热情。如今,我每周争取去健身房五天,每次都尝试突破自己。力量举重教会了我纪律性和一致性,我试图将这种稳步改进的心态带入工作中。
如果你必须选择一条完全不同的职业道路,你会选择什么?
我可能会进入技术或金融领域,成为一名软件工程师或数据分析师。当我开始将更多计算技术融入工作时,我发现自己非常喜欢用编程解决问题。
参与可能对人们生活和社会产生重大影响的尖端技术研发是什么感觉?
我以好奇和乐趣的态度对待科学。当我发现新事物时,我想象那种感觉类似于多年前探险家踏上新大陆时的感受。作为一个从小喜欢科学的书呆子,我觉得这是我最接近“酷”的时刻。当你考虑到这些发现有可能改善医学并治疗长期困扰人类的疾病时,真的让人激动不已。
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