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Científicos de OHSU recibieron fondos para extender investigación de vanguardia

Los proyectos involucrarán enfoques únicos para neuroimágenes, mapeo de circuitos neuronales, “oncoGPT” para el cáncer
Tres científicos de OHSU son los ganadores de los premios Faculty Excellence and Innovation Awards de 2024. Los investigadores nóveles o con una carrera establecida son nominados y seleccionados por los decanos, directores y jefes de departamento de OHSU. (OHSU/Christine Torres Hicks)
Tres científicos de OHSU son los ganadores de los premios Faculty Excellence and Innovation Awards de 2024. Los investigadores nóveles o con una carrera establecida son nominados y seleccionados por los decanos, directores y jefes de departamento de OHSU. (OHSU/Christine Torres Hicks)

Tres científicos de Oregon Health & Science University han recibido una importante adjudicación de financiamiento para extender una prometedora investigación con el fin de mejorar la salud humana.

Entre los ganadores del premio Faculty Excellence and Innovation Awards de 2024, que es una realidad gracias a Silver Family Innovation Fund, cabe mencionar a Angelica Morales, Ph.D., Arpiar “Arpy” Saunders, Ph.D. y Zheng Xia, Ph.D.

Cada uno de los galardonados recibirá un total de $750,000 en el curso de tres años. La financiación para innovación está diseñada con el fin impulsar la próxima generación de profesores líderes en OHSU, por lo que los galardonados son investigadores nóveles o con una carrera establecida, de una creatividad excepcional y un futuro prometedor. Este es el quinto año desde que comenzaron los premios anuales en 2020.

“Los galardonados de este año son científicos muy creativos y dedicados que se comprometen a usar nuevos enfoques para resolver algunos de los retos más difíciles en la medicina: trastornos por consumo de sustancias, afecciones neurológicas y cáncer”, dijo Peter Barr-Gillespie, Ph.D., director de investigaciones y vicepresidente ejecutivo de OHSU. “Cada uno de estos científicos representa la misión de OHSU de mejorar la salud y el bienestar de las personas de Oregón y fuera del estado”.

Los decanos, directores de centros e institutos y jefes de departamentos de OHSU nominan a los candidatos de sus respectivas unidades. Luego, científicos destacados de todo el país analizan las nominaciones.

Perfiles de los nominados

Angelica Morales, Ph.D. (OHSU)
Angelica Morales, Ph.D. (OHSU)

Angelica Morales, Ph.D.

Profesora asistente de psiquiatría en OHSU School of Medicine

Angelica Morales, Ph.D., tiene la intención de aplicar los principios de la medicina de precisión a una afección médica debilitante y común: los trastornos por consumo de sustancias

El premio permitirá a Morales ampliar en gran medida su investigación anterior sobre la base neurobiológica del consumo de sustancias y la adicción en las personas. Morales se especializa en el uso de técnicas de neuroimágenes para evaluar la estructura, función y química del cerebro que lleva a las personas a consumir, escalar y mantener su consumo de alcohol y otras drogas.

El objetivo será hacer coincidir a cada persona con la intervención que tenga más probabilidades de funcionar para ella.

“Los trastornos por consumo de sustancias varían significativamente de una persona a otra, y las personas varían con respecto a la combinación de sustancias utilizadas o concomitantes con otras afecciones de salud mental”, dijo Morales.

El nuevo financiamiento permitirá a Morales ampliar la recopilación de datos y la investigación de laboratorio, incluidas la imagenología del cerebro. Los investigadores usarán esos datos para desarrollar ensayos clínicos que hagan coincidir a las personas con una intervención específica basada en su perfil neurobiológico.

Arpiar "Arpy" Saunders, Ph.D. (OHSU)
Arpiar "Arpy" Saunders, Ph.D. (OHSU)

Arpiar “Arpy” Saunders, Ph.D.

Profesor asistente en OHSU Vollum Institute

Arpiar “Arpy” Saunders, Ph.D., usará el premio Silver para promover el desarrollo de la tecnología genómica viral, que busca mapear la intrincada y vasta red de conexiones sinápticas entre diferentes tipos de células en grandes extensiones de tejido cerebral intacto.

Estos mapas cuantitativos de células conectadas sinápticamente, conocidos como “conectomas”, son fundamentales para cada aspecto de la función cerebral. Al hacer que los conectomas estén molecularmente informados y sean fáciles de generar, el laboratorio Saunders probará la hipótesis sobre cómo las diferencias en el cableado neural podrían impulsar trastornos neuropsiquiátricos y contribuir a capacidades únicas del cerebro de los primates.

“Construir conectomas es abrumador pero de vital importancia”, dijo. “Por ejemplo, los estudios genéticos humanos emergentes sugieren que las mutaciones en las proteínas sinápticas son las principales fuerzas motrices de los trastornos del neurodesarrollo. Construir y comparar los conectomas específicos de la mutación aceleraría así las terapias guiadas por la percepción para tratar el ‘fallo’ específico del paciente”.

Saunders y su laboratorio usarán herramientas emergentes en imagenología de ARN y dispositivos de seguimiento sináptico virales diseñados para delinear partes individuales del conectoma. Cada parte es una única neurona "receptora" asociada con los cientos de diversas neuronas "emisoras" que alimentan directamente información sináptica en esa célula receptora. Todo el conectoma surge a través del ensamblaje computacional de muchos miles de estas partes individuales, que implican millones de células cerebrales.

“La tecnología que estamos desarrollando nos permitirá generar descripciones extraordinariamente ricas en datos de la conectividad sináptica de los cerebros de animales individuales”, dijo Saunders. “Un objetivo importante será trabajar con el fantástico grupo de Vincent Costa en el Oregon National Primate Research Center para construir conectomas de primates. Al mapear las especializaciones sinápticas presentes en el cerebro de los primates, esperamos arrojar luz sobre características celulares importantes que apoyan la cognición humana”.

El financiamiento respaldará la adquisición de un equipo de imagenología y el apoyo para que los científicos generen y analicen los conjuntos de datos. En colaboración con otros investigadores de OHSU, Saunders espera que el proyecto establezca aún más OHSU como un centro para el análisis de circuitos neuronales de vanguardia.

Zheng Xia, Ph.D. (OHSU)
Zheng Xia, Ph.D. (OHSU)

Zheng Xia, Ph.D.

Profesor asociado de ingeniería biomédica en OHSU School of Medicine; miembro del Center for Biomedical Data Science y OHSU Knight Cancer Institute

Zheng Xia, Ph.D., usará el premio Silver para desarrollar el equivalente de ChatGPT para el cáncer.

Ya ha aprovechado el aprendizaje automático para analizar datos biomédicos a gran escala a fin de obtener información sobre las señales biológicas y clínicas del envejecimiento, las células madre, los trastornos neurológicos y el cáncer, incluyendo más de 70 publicaciones científicas revisadas por pares. Su investigación actual comprende el análisis de datos de una sola célula, con publicaciones recientes de alto perfil en Nature Biotechnology, Nature y Nature Machine Intelligence.

El premio a la innovación le permitirá aprovechar tecnologías de inteligencia artificial, o IA, de vanguardia para construir un modelo de base que aprenda de millones de células, que se usa comúnmente en aplicaciones de IA como ChatGPT. Su laboratorio desarrollará un modelo de aprendizaje por transferencia capaz de interpretar y analizar la secuenciación de ARN de una sola célula basado en un catálogo extraído de 100 millones de células y la investigación publicada. Lo llama “oncoGPT”.

Este modelo mejorará las tareas posteriores que tienen tamaños de muestra limitados, lo cual conducirá a predicciones más precisas y robustas. También facilitará el desarrollo de estrategias de tratamiento innovadoras para pacientes con cáncer, mientras que coloca a OHSU en la primera línea de la investigación biomédica impulsada por la IA.

“El sistema se inspira en el asistente de inteligencia artificial J.A.R.V.I.S (Just a Rather Very Intelligent System) presentado en la serie de películas de ‘Iron Man’”, dijo. “Prevemos que el oncoGPT será una herramienta invaluable para los científicos, ya que los capacita para extraer ideas, generar hipótesis y desarrollar estrategias terapéuticas avanzadas”.

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