David Baltimore at ang Pagbuo ng Tulay sa Agham Pangbuhay sa Pagitan ng Tsina at Estados Unidos

Isang siyentistang nagbuklod sa magkabilang panig ng mga hangganan

Namatay ngayong buwan sa edad na 87 si David Baltimore, Amerikanong biyologo at nagwagi ng Nobel Prize. Sa mga pagpupugay mula sa Tsina at sa mga Amerikanong mananaliksik na may lahing Tsino, kinilala siya sa pagtulong na bumuo sa bansa ng isang kumpiyansa at may ugnayang pandaigdigang komunidad ng mga agham pangbuhay. Sa unang bahagi ng kanyang karera, nakagawa siya ng mga tuklas na nagpabago sa pagkaunawa ng mga siyentista sa mga virus at resistensiya ng katawan. Kalaunan, naging tagapayo at tagapagtaguyod siya ng mga programa na nag-ugnay sa mga laboratoryo mula Beijing at Shanghai hanggang Los Angeles at Boston. Para sa marami sa Tsina, isa siya sa iilang tanyag na personalidad sa buong mundo na paulit-ulit na bumabalik para sa mga seminar, workshop, at tapat na pakikipag-usap sa mga estudyante. Hindi seremonyal ang mga pagbisita. Madalas, humahantong ang mga ito sa kongkretong pagtutulungan, pagre-recruit ng mga guro at mananaliksik, at pagdidisenyo ng mga bagong sentro.

Nang nasa edad 30, binago ni Baltimore ang pananaliksik sa gene sa pamamagitan ng mga gawaing nagkamit sa kanya ng Nobel Prize sa Pisiyolohiya o Medisina noong 1975. Sa sumunod na limang dekada, nagpayo siya sa mga bagong institusyon sa Tsina, bumisita sa mga kampus sa buong bansa, at gumabay sa dose-dosenang Chinese trainee na nang maglaon ay humubog sa mga laboratoryo sa magkabilang panig ng Pasipiko. Kapwa niya pinamunuan ang mga lupon ng tagapayo, nagbigay ng mga lekturang puno ang mga awditoryum, at nakibahagi sa maliliit na talakayan kung saan nasusubok ng mga batang siyentista ang kanilang mga ideya. Lumabas ang huli niyang papel na pang-agham sa unang isyu ng Immunity & Inflammation, isang bagong Chinese journal, ilang araw bago siya namatay. Para sa marami sa mga humahanga sa kanya, ang papel na iyon tungkol sa NF kappa B ay angkop na huling mensahe mula sa isang siyentistang ang mga interes ay sumaklaw sa molekular na mekanismo ng resistensiya ng katawan at sa kulturang nagbibigay-daan sa mga tuklas.

Inilalarawan siya ng mga kasamahan bilang isang siyentistang nag-ugnay sa mga tao, ideya, at institusyon. Iisa ang tuwirang paniniwalang gumabay sa kanya: mas mabilis umunlad ang mahusay na pananaliksik sa pamamagitan ng pagiging bukas at palitan ng kaalaman sa iba’t ibang bansa. Ang ganitong pananaw ay angkop sa mabilis na lumalagong pamumuhunan ng Tsina sa biomedisina, at nakatulong itong gawing pangmatagalang programa ang mga di-pormal na pagbisita na nagpatibay sa pagsasanay, pangunahing pananaliksik, at pagsasalin ng mga tuklas tungo sa praktikal na gamit. Kabilang siya sa mga tagapagtatag at tagapayo ng Suzhou Institute of Systems Medicine. Ginabayan niya ang Westlake University sa pagtatatag nito ng mga bagong programang panggradwado. Dalawang beses siyang nangasiwa sa mga sesyon ng World Life Science Conference sa Beijing, kung saan nagtipon ang mga batang mananaliksik at nakatatandang pinuno. Nasa mga laboratoryo sa buong Tsina at sa ibang bansa na ngayon ang mga personal na ugnayang binuo niya.

Paano binago ni Baltimore ang makabagong biyolohiya

Upang maunawaan kung bakit gayon na lamang ang paggalang ng mga siyentistang Tsino kay Baltimore, makatutulong na alamin kung ano ang binago niya sa makabagong biyolohiya. Noong unang bahagi ng dekada 1970, natukoy niya ang reverse transcriptase, isang ensimang ginagamit ng ilang RNA virus upang gumawa ng DNA. Binaligtad ng tuklas na iyon ang pananaw sa mga aklat-aralin na iisa lamang ang direksiyon ng daloy ng impormasyong henetiko, at ipinakita kung paano dumami ang mga retrovirus. Naging pangunahing kagamitan sa biyolohiyang molekular ang reverse transcriptase at naging puntirya rin ito ng mahahalagang lunas para sa HIV. Nagbigay ang tuklas na ito sa medisina ng paraan upang mabasa at malabanan ang mga virus na isinasama ang sarili nilang materyal henetiko sa ating mga genome.

Mula reverse transcriptase tungo sa presisyong medisina

Nakatulong naman ang laboratoryo ni Baltimore na tukuyin ang mga switch na kumokontrol sa resistensiya ng katawan. Natukoy ng kanyang grupo ang NF kappa B, isang salik sa transkripsiyon na nagpapagana sa mga gene na sangkot sa pamamaga at pananatiling buhay ng mga selula. Kapag hindi maayos ang regulasyon ng NF kappa B, nagpapadala ang mga selula ng mga senyas ng panganib sa maling panahon at maaaring mapinsala ang mga tisyu. Layunin ng mga gamot na nakaaapekto sa prosesong ito na pahupain ang walang-kontrol na pamamaga nang hindi pinahihina ang karaniwang depensa ng katawan.

Tuklas din ng kanyang grupo ang mga gene na RAG1 at RAG2. Pinapagana ng mga gene na ito ang VDJ recombination, ang paghahalo-halo ng materyal henetiko na lumilikha ng bilyun-bilyong magkakaibang antibody at receptor ng T cell. Dahil sa mekanismong ito, nakikilala ng sistemang panlaban ng tao ang napakaraming uri ng pathogen. Nilinaw ng pag-unawa sa mga gene ng RAG kung paano natututo ang adaptive immunity at kung bakit kung minsan ay nagkakaproblema ang prosesong ito.

Nakatulong din ang isa pang bahagi ng kanyang pananaliksik sa paghubog ng makabagong lunas sa kanser. Sa pagsusuri kung paano gumagana ang tyrosine kinase na ABL1 at kung paano ito nagiging sobrang aktibo kapag nagsanib ito sa BCR sa ilang uri ng leukemia, nakatulong ang mga pananaliksik ng pangkat ni Baltimore na maglatag ng batayan para sa imatinib, ang naka-target na gamot na nagpabago sa pangangalaga sa chronic myeloid leukemia. Nagmula sa ganitong uri ng malinaw na pagmamapa sa mga molekula ang pamamaraang nakatuon sa mga tiyak na target sa kanser, na karaniwan na ngayon.

Gumabay sa isang henerasyon ng mga siyentistang Tsino

Personal at institusyonal ang impluwensiya ni Baltimore sa Tsina. Sa paglipas ng mga taon, nagsanay siya ng maraming estudyante at postdoctoral fellow na Tsino. Ang ilan ay nanatili sa Estados Unidos at naging matataas na guro at mananaliksik. Ang iba naman ay bumalik sa Tsina upang maglunsad ng mga bagong programa. Nabuo sa iba’t ibang kontinente ang mga ugnayan ng mga dating mag-aaral at kasamahan, na nagdurugtong sa mga laboratoryo sa Guangzhou, Shanghai, Beijing, Suzhou, at mga sentrong pang-agham sa Estados Unidos. Dahil sa mga ugnayang ito, naging mas madali ang pagbabahagi ng mga pamamaraan, pagsulat ng mga papel bilang magkakatuwang na may-akda, at paglilipat ng mga talento sa mga lugar kung saan sila maaaring umunlad.

Ayon kay Cheng Genhong, isang immunologist na nagsanay sa ilalim ni Baltimore at namumuno ngayon sa Suzhou Institute of Systems Medicine, higit pa sa karaniwang paggabay ang mga pagbisita at payo ni Baltimore. Kinilala ni Cheng ang tulong ni Baltimore sa paghubog sa estratehiya ng institusyon at sa paghikayat sa mga batang siyentista na magtakda ng matataas na mithiin habang nananatiling nakatuon sa mahihigpit na pamamaraang pang-agham.

Sa pambungad ng kanyang pagpupugay, inilarawan ni Cheng kung gaano kapansin-pansin sa mga laboratoryo sa Tsina ang dedikasyong iyon.

Madalas bumisita si Dr. Baltimore sa Tsina, at nakarating siya sa maraming unibersidad at institusyon ng pananaliksik sa buong bansa.

Simple lamang ang ubod ng mensaheng iyon, ayon kina Cheng at iba pang kasamahan. Mas mabilis umusad ang agham kapag nakakatawid sa mga hangganan ang mga ideya. Nabubuksan ng paggabay ang mga pintong kung hindi ay mananatiling sarado. Kadalasan, tahimik at personal ang gawaing ito: pakikinig sa plano ng isang trainee, pagguhit ng eksperimento sa whiteboard, o pagtawag sa kasamahan upang magmungkahi ng pagbisita para sa isang nangangakong batang mananaliksik.

Pagtatatag ng mga institusyon sa Suzhou at iba pang lugar

May kinalaman din sa pagtatatag ng matatatag na institusyon ang papel ni Baltimore sa Tsina. Sa Suzhou, kapwa niyang pinamunuan kasama si Zhu Chen ang lupon ng mga tagapayo sa agham ng Institute of Systems Medicine. Si Chen ay isang manggagamot at siyentistang kalauna’y naging ministro ng kalusugan ng Tsina. Pinagsasama ng misyon ng institusyon ang immunology, systems biology, at presisyong medisina. Sumasalamin ang kombinasyong ito sa pananaw ni Baltimore na madalas umusad nang husto ang pananaliksik kapag nagbabahaginan ng mga kagamitan at datos ang iba’t ibang disiplina.

Nakiugnay rin siya sa mga bagong modelo para sa mga unibersidad ng pananaliksik sa Tsina. Inanyayahan siya ng Westlake University na umupo sa lupon tagapamahala nito habang itinatayo ng unibersidad ang isang kampus na nakatuon sa gradwadong pag-aaral at masinsing pananaliksik, na sumusunod sa mga pamantayang pandaigdig. Sinuportahan din niya ang mga pambansang kumperensiya at dalawang beses siyang naging pangulo ng World Life Science Conference sa Beijing. Pinagsama sa bawat tungkuling ito ang pangmatagalang pagpaplano at tuwirang paggabay sa mga batang iskolar.

Bakit mahalaga ang systems medicine

Layunin ng systems medicine na imapa kung paano nag-uugnayan ang mga gene, protina, selula, at tisyu sa halip na pag-aralan nang magkakahiwalay ang mga indibidwal na molekula. Sa mga sakit sa resistensiya ng katawan o kanser, mga sirkito ng senyas ang nagtutulak sa sakit. Mahalaga sa mga susunod na henerasyon ng lunas ang pagsukat sa mga sirkito at pag-alam kung paano baguhin ang mga ito. Itinulak ni Baltimore ang pagsasanay na pinagsasama ang komputasyon, sequencing, at klasikong biyolohiya. Sinasanay na ngayon ng mga institusyong sumunod sa payong ito ang mga estudyante na magsulat ng code, magdisenyo ng mga CRISPR screen, at magbigay-kahulugan sa datos klinikal kasabay ng mga eksperimento sa laboratoryo.

Pagtutulungan sa nagbabagong kalagayang heopolitikal

Nagpatuloy ang karera ni Baltimore sa Tsina sa panahong lumalawak ang kakayahan ng bansa sa agham at nagbabago ang pagsusuri ng politika sa Estados Unidos. Ilang ulit nang sumailalim sa negosasyon at naantala nitong mga nakaraang taon ang matagal nang Kasunduan sa Agham at Teknolohiya ng Estados Unidos at Tsina, na unang nilagdaan noong 1979. Nais ng Washington ng mas matibay na proteksiyon at mas malinaw na mga tuntunin. Bilang tugon sa mga alalahanin ng mga ahensiya tungkol sa mga ugnayang dayuhang hindi isiniwalat, hinigpitan ng mga unibersidad sa Estados Unidos ang mga tuntunin sa pagsisiwalat at sinuri ang mga potensiyal na salungatan ng interes. Ipinakita ng mga kasong naging tampok sa mga institusyong gaya ng Emory University at MD Anderson ang mga panganib kapag hindi ganap na isiniwalat ang pagpopondo, mga pagkakatalaga, o pag-access sa datos.

Pagtitiwala, pagiging bukas, at pananaliksik

Nagbago ang konteksto ng pagtutulungan dahil sa mga debateng ito. Binigyang-diin din ng mga ito ang pangangailangan sa malinaw na mga pamantayan. Itinaguyod ni Baltimore ang malayang palitan ng kaalaman at pinahalagahan niya ang pakikilahok ng mga batang siyentista mula sa iba’t ibang bansa. Hindi salungat sa pagiging bukas at seguridad ang pananaw na iyon. Nangangailangan ito ng malinaw na mga patakaran, napapanahong pagsisiwalat, at mahigpit na pagsusuri sa sensitibong pananaliksik. Madalas ilarawan ng mga mananaliksik na Tsino na nagsanay sa ilalim niya ang pamantayan ng kahusayan at pagiging bukas na naaayon sa mga pandaigdigang pamantayan. Sa praktika, lumalago ang tiwala kapag bumubuo ang mga institusyon ng mga prosesong nagbibigay-gantimpala sa tumpak na pag-uulat at kapag may magkatuwang na pamamahala, regular na pag-audit, at kapwa pagbabahagi ng datos ang mga pagtutulungan.

Mga aral mula sa mga kontrobersiya sa pag-edit ng gene

Yumanig sa pandaigdigang komunidad ng agham ang pagbubunyag noong 2018 na isinilang ang mga unang sanggol na binago ang genome matapos manipulahin ng mananaliksik na si He Jiankui ang mga embryo sa Shenzhen. Ginamit sa proyekto ang CRISPR upang puntiryahin ang gene na CCR5, sa layuning bigyan ang mga sanggol ng panlaban sa HIV. Nagdulot ito ng matinding reaksiyon dahil binabago ng pag-edit sa germline ang impormasyong henetiko na maaaring maipasa sa mga susunod na henerasyon. Ayon sa karamihan ng mga pamahalaan at grupong pang-agham, hindi dapat lampasan ang hanggahang ito nang walang malawak na pagsang-ayon ng publiko at malinaw na datos sa kaligtasan.

Isiniwalat sa mga sumunod na ulat na may ilang taong pinaghinalaang alam o talagang nakaaalam na naghahanda si He na magsagawa ng interbensiyon sa embryo ng tao. May mga nagpayo laban dito. Nanahimik naman ang iba o nalaman lamang ang tungkol sa mga isinilang na sanggol matapos ang anunsiyo. Inilantad ng pangyayari ang mga kahinaan sa pangangasiwa ng mga institusyon at sa sariling regulasyon ng komunidad. Kalaunan ay hinigpitan ng Tsina ang mga patakaran, at muling nanawagan ang mga pandaigdigang grupo para sa magkakatulad na pamantayan sa pananaliksik sa embryo at klinikal na pananaliksik gamit ang mga kagamitan sa pag-edit ng gene.

Para sa mga siyentistang nagtrabaho sa Tsina o katuwang ang mga kasamahang Tsino, paalala ang kasong ito na hindi sapat ang mga seminar at komite sa pagsusuri. Mahalaga ang malinaw na batas, mga lupon sa etika na may sapat na kapangyarihan, at mga samahang propesyonal na nagpapatupad ng mga parusa. Hindi layunin na pabagalin ang pananaliksik. Layunin nitong tiyaking nakatutugon sa mahihigpit na pamantayan sa kaligtasan at pahintulot ang mahahalagang hakbang, lalo na ang mga hakbang na makaaapekto sa mga batang isisilang sa hinaharap.

Ang huling papel at pangmatagalang ugnayan sa Tsina

Bumalik ang huling artikulong pang-agham ni Baltimore, na inilathala ilang sandali bago siya namatay sa unang isyu ng Immunity & Inflammation, sa paborito niyang paksa: kung paano pinasisimulan at pinahihinto ng mga selula ang mga programang panlaban sa pamamagitan ng NF kappa B. Gumaganap ang molekulang ito na parang switchboard. Kapag may dumarating na mga senyas ng stress, pumapasok ang NF kappa B sa nucleus at pinapagana ang mga gene na nagsisimula ng tugon na pamamaga. Kapag humina ang nagpasimulang senyas, humihinto ang sistema. Maaaring humantong sa sakit na autoimmune o kanser ang matagal na pagkilos nito. Binuod sa papel ang kasalukuyang pagkaunawa rito at itinuro ang mga estratehiya sa paggamot na maaaring magbalik sa switch sa dating ayos nang hindi inaalis ang mga kailangang tungkulin ng resistensiya ng katawan.

May makasagisag na kahulugan para sa mga mananaliksik na nakatrabaho niya sa Tsina ang pagkakalathala ng akda sa isang Chinese journal. Isa na naman itong tulay, sa agham at sa personal na ugnayan. Angkop ang pagpiling ito sa isang siyentistang gumugol ng maraming taon sa pagbisita sa mga unibersidad sa Tsina, pagsagot sa mga tanong sa mga siksikang silid-aralan, at pagsubaybay sa mga karera ng dati niyang mga trainee. Binanggit din ng mga kaibigan ang ugnayang pampamilya niya sa Tsina. Ipinanganak sa Nanchang ang asawa niyang si Alice S. Huang, isang virologist na kalauna’y naging pinuno sa patakaran at edukasyon sa agham sa Estados Unidos.

Alice Huang at ang mga pagpapahalagang humubog sa kanilang pagsasama

Nag-aalok ang karera ni Alice Huang ng kaugnay na kuwento tungkol sa mga pagpapahalagang pang-agham na gumabay sa pakikilahok ng mag-asawa sa Tsina. Isang kilalang virologist na naging pangulo kalaunan ng American Association for the Advancement of Science, matagal na niyang ipinaglalaban na mahalaga sa pag-unlad ang matinding interes, pagkamalikhain, at kalayaan. Itinaguyod niya ang pandaigdigang pagtutulungan at ang pagsulong ng kababaihan at mga minorya sa agham. Nag-ugnay ang maaga niyang pananaliksik sa mga RNA virus sa Salk Institute at nang maglaon sa Harvard at MIT sa panahong tinutukoy pa lamang ang papel ng reverse transcriptase. Madalas magkasama silang nagtaguyod ni Baltimore ng kulturang pang-agham na nagbibigay-gantimpala sa pagkamausisa at nangangalaga sa malayang pagsisiyasat.

Nagkaroon ng kabuluhan ang pananaw na ito sa lumalaking komunidad ng pananaliksik sa Tsina. Mabilis na pinalawak ng mga laboratoryo ang kanilang gawain, at nagbago ang debate mula sa usapin kung paano bibili ng kagamitan tungo sa kung paano huhubugin ang mga tao. Umani ng suporta ang mensahe ni Huang tungkol sa pagtatatag ng kulturang bukas sa mga tanong at sumusuporta sa matatapang na ideya mula sa mga batang grupong sabik bumuo ng mga programang pangmundo ang antas. Ipinakikita rin ng kanyang kuwento kung paano nagiging mas natural ang gawaing tumatawid sa mga hangganan dahil sa ugnayang pampamilya, na nagdurugtong sa personal na kasaysayan at mga propesyonal na pasiya.

Kahulugan ng pamana niya para sa mga batang mananaliksik sa Tsina

May tatlong magkakaugnay na bahagi ang pamana ni Baltimore sa Tsina. Una ang agham. Nilinaw niya at ng kanyang mga trainee ang lohika ng pagdami ng mga virus, pagkontrol ng resistensiya ng katawan, at pagsenyas ng kanser. Sinusuportahan na ngayon ng mga ideyang ito ang mga bagong pagsusuring diagnostiko at lunas sa mga ospital sa Tsina. Ikalawa ang puhunan sa mga tao. Nagsanay siya ng mga mananaliksik na naging tagapayo rin sa iba. Nagtayo sila ng mga laboratoryong pinagsasama ang pangunahing pananaliksik at klinikal na agham, at pinanatili ang ugnayan sa mga katuwang sa ibang bansa. Ikatlo ang pagtatatag ng mga institusyon. Mula Suzhou hanggang Hangzhou at Beijing, tumulong siyang humubog ng mga estrukturang mananatili kahit mawala ang alinmang laboratoryo, kabilang ang mga lupon ng tagapayo, kurikulum para sa gradwadong pag-aaral, at mga ugnayang nabuo sa mga kumperensiya.

Dalawang praktikal na aral ang namumukod-tangi para sa mga estudyante at nagsisimula pa lamang sa agham. Uunlad ang isang laboratoryo kapag hinaharap nito ang mahihirap na problema at pinananatiling mataas ang mga pamantayan. Uunlad din ito kapag nananatili itong bukas sa mga ideya at tao mula sa ibang lugar. Naglakbay si Baltimore dahil gusto niyang makarinig ng mga bagong tanong at naniniwala siyang sama-samang proyekto ang agham. Bahagyang lumago nang mabilis ang komunidad ng pananaliksik sa Tsina dahil naglaan ito ng puwang para sa gayong palitan. Nakasalalay ang susunod na yugto ng pag-unlad na ito sa higit pang pagpapairal ng pagiging bukas, pagpapalakas ng peer review, at pagpapanatiling pandaigdigan ng pagsasanay kahit lalo itong pinahihirap ng politika.

Mahahalagang Punto

• Namatay si David Baltimore sa edad na 87. Bumuo siya ng pangmatagalang ugnayan sa Tsina sa pamamagitan ng paggabay, madalas na pagbisita, at pagtatatag ng mga institusyon.
• Kabilang sa kanyang mga ambag sa agham ang reverse transcriptase, NF kappa B, at mga tuklas na may kaugnayan sa mga gene ng RAG at BCR ABL. Nakaimpluwensiya ang mga ito sa paggamot sa HIV, immunology, at presisyong paggamot sa kanser.
• Pinayuhan niya ang Suzhou Institute of Systems Medicine at sinuportahan ang mga bagong modelo para sa mga unibersidad ng pananaliksik gaya ng Westlake University.
• Itinatampok sa mga pagpupugay ng mga siyentistang Tsino, kabilang si Cheng Genhong, ang paniniwala niya sa malayang palitan ng kaalaman at pagsasanay sa mga batang talento.
• Inilathala ang huli niyang papel tungkol sa NF kappa B sa unang isyu ng isang Chinese journal ilang araw bago siya namatay.
• Mas mahigpit na ang pangangasiwa sa mga pagtutulungan ngayon, kasabay ng pagsusuri ng Estados Unidos sa mga ugnayang dayuhang hindi isiniwalat at patuloy na pag-uusap tungkol sa kasunduang pang-agham ng Estados Unidos at Tsina.
• Humantong sa mas mahihigpit na patakaran at panibagong panawagan para sa pandaigdigang pamantayan sa pananaliksik sa embryo ang kaso ng pag-edit ng gene ni He Jiankui.
• Nagbigay ng dagdag na lalim sa pakikilahok ng mag-asawa sa Tsina ang pamumuno at pagtataguyod ni Alice S. Huang para sa matinding interes at kalayaan sa agham.