Michael Smith (químico)

Michael Smith CC OBC FRS (26 de abril de 1932 – 4 de octubre de 2000) fue un bioquímico y empresario canadiense nacido en Gran Bretaña. Compartió el Premio Nobel de Química de 1993 con Kary Mullis por su trabajo en el desarrollo de mutagénesis dirigida al sitio. Después de obtener un doctorado en 1956 de la Universidad de Manchester, realizó una investigación postdoctoral con Har Gobind Khorana (él mismo ganador del Premio Nobel) en el Consejo de Investigación de Columbia Británica en Vancouver, Columbia Británica, Canadá. Posteriormente, Smith trabajó en el Laboratorio de la Junta de Investigación Pesquera de Canadá en Vancouver antes de ser nombrado profesor de bioquímica en la Facultad de Medicina de la UBC en 1966. La carrera de Smith incluyó roles como director fundador del Laboratorio de Biotecnología de la UBC (1987 a 1995) y líder científico fundador de la Red de Centros de Excelencia en Ingeniería de Proteínas (PENCE). En 1996 fue nombrado Profesor Distinguido Peter Wall de Biotecnología. Posteriormente, se convirtió en el director fundador del Centro de Secuenciación del Genoma (ahora llamado Centro de Ciencias del Genoma Michael Smith) en el Centro de Investigación del Cáncer de BC.

Educación y primeros años

Smith nació el 26 de abril de 1932 en Blackpool, Lancashire, Inglaterra. Emigró a Canadá en 1956 y se convirtió en ciudadano canadiense en 1963. Smith se casó con Helen Wood Christie el 6 de agosto de 1960 en la isla de Vancouver, BC, Canadá. La pareja tuvo tres hijos (Tom, Ian y Wendy) y tres nietos, pero se separaron en 1983. En sus últimos años, Smith vivió con su pareja Elizabeth Raines en Vancouver hasta su muerte el 4 de octubre de 2000.

Smith asistió por primera vez a la escuela St. Nicholas Church of England, una escuela primaria estatal. En ese momento, pocos niños de las escuelas públicas de Inglaterra continuaron con la educación académica superior, sin embargo, a Smith le fue bien en el examen once plus y fue una excepción. Una beca le permitió asistir a la Arnold School for Boys. Una beca adicional le permitió estudiar Química en la Universidad de Manchester, donde siguió su interés en la química industrial y obtuvo una licenciatura seguida de un doctorado en 1956 por la investigación de la estereoquímica de los dioles.

Carrera

Investigador

La carrera de investigación de Smith comenzó con una beca posdoctoral en el Consejo de Investigación de la Columbia Británica bajo la supervisión de Khorana, quien estaba desarrollando nuevas técnicas de síntesis de nucleótidos. La aplicación de los principios de la física y la química a los organismos vivos era nueva en ese momento; El ADN había sido identificado como el material genético de una célula, y Khorana y otros estaban investigando cómo el ADN codificaba las proteínas que constituían un organismo. En 1960, cuando a Khorana se le ofreció y aceptó un puesto universitario con excelentes instalaciones de laboratorio en el Instituto de Investigación de Enzimas de la Universidad de Wisconsin-Madison, Smith se mudó con él.

Después de unos meses en Wisconsin, Smith regresó a Vancouver como científico sénior y jefe de la División de Química de la Estación Tecnológica de Vancouver de la Junta de Investigación Pesquera (FRB) de Canadá. En este cargo, realizó estudios sobre los hábitos de alimentación y la supervivencia de los salmones en desove, así como la identificación de los estímulos olfativos que guían a los salmones a su corriente de nacimiento. Sin embargo, su principal interés de investigación siguió siendo la síntesis de ácidos nucleicos, por lo que recibió una beca de investigación del Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos.

Al mismo tiempo que realizaba investigaciones para FRB, Smith ocupó los cargos de profesor asociado en el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Columbia Británica (UBC) y profesor honorario en el Departamento de Zoología. En 1966, Smith fue nombrado investigador asociado del Consejo de Investigación Médica de Canadá, trabajando dentro del Departamento de Bioquímica de la UBC.

El área particular de interés de Smith seguía siendo la síntesis de oligonucleótidos y la caracterización de sus propiedades. Un año sabático en la Universidad de Cambridge en Inglaterra con Fred Sanger colocó a Smith al frente de la investigación sobre la organización de genes y genomas y los métodos de secuenciación de grandes moléculas de ADN. Regresó de Inglaterra como uno de los principales biólogos moleculares del mundo.

Smith y su equipo comenzaron a investigar la posibilidad de la creación de mutaciones de cualquier sitio dentro de un genoma viral. Si es posible, este proceso podría ser un método eficaz para diseñar cambios hereditarios en los genes. Finalmente, en 1977 confirmaron la teoría de Smith.

Mutagénesis específica del sitio

A fines de la década de 1970, Smith se concentró en proyectos de biología molecular y cómo los genes dentro de la molécula de ADN actúan como reservorios y transmisores de información biológica. En 1978, Smith, en colaboración con Clyde A. Hutchison III, ex colega sabático del laboratorio de Fred Sanger, introdujo una nueva técnica conocida como "mutagénesis dirigida al sitio dirigida por oligonucleótidos" en biología molecular, resolviendo el problema de cómo determinar eficientemente el efecto de un solo gen mutante. Desarrollaron una técnica de ADN sintético para introducir mutaciones específicas de sitio en los genes. Esto permitió la comparación de diferentes moléculas de proteína, revelando el papel de la mutación inicial.

La nueva tecnología permitió la identificación rápida y la alteración deliberada de genes con el fin de cambiar las características de un organismo. Elevó el nivel de posibilidad de nuevas estrategias de diagnóstico y nuevos tratamientos para enfermedades genéticas, e incluso la creación de nuevas formas de vida artificial, como la técnica progenitora para la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), la mutagénesis dirigida al sitio y la biología sintética.

El artículo del equipo que describe la mutagénesis dirigida al sitio se publicó como "Mutagénesis en una posición específica en una secuencia de ADN" en el Journal of Biological Chemistry en 1978. Por el trabajo del equipo en el desarrollo de mutagénesis dirigida al sitio dirigida por oligonucleótidos, Smith compartió el Premio Nobel de Química de 1993 con Kary Mullis, el inventor de la polimerasa reacción en cadena.

Utilizando la mutagenesis dirigida por el sitio, los científicos han podido diseccionar la estructura y las relaciones de función implicadas en la formación de placas de proteínas en la patofisiología de la enfermedad de Alzheimer; estudiar la viabilidad de enfoques de terapia génica para la fibrosis quística, enfermedad de células falciformes y hemofilia; determinar las características de los receptores de proteínas en los sitios de unión neurotransmisores y diseñar análogos con nuevas propiedades farmacéuticas; examinar las proteínas

Administrador

Smith fue administrador en 1981 en la Facultad de Medicina, representante electo al Senado de la UBC. Formó parte del comité asesor del Programa de Biología Evolutiva del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada y del Comité del Sector de Biotecnología de la Columbia Británica. 1982 Smith inauguró el Centro de Genética Molecular en la Facultad de Medicina y se convirtió en su director en 1986. Fue director científico interino del Centro de Investigación Biomédica de la UBC en 1991.

Laboratorio de Biotecnología y PENCE

En 1987, el Laboratorio de Biotecnología, uno de los tres "Centros de Excelencia" provinciales se estableció en la UBC. La nueva instalación incluyó al Centro de Genética Molecular y Smith se convirtió en su director. Jugó un papel importante reuniendo a los científicos y escribiendo la propuesta de lo que se convertiría en la "Red de Centros de Excelencia en Ingeniería de Proteínas" o PENCE.

Centro de secuenciación del genoma

A lo largo de la década de 1980, Smith y sus colegas del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada abogaron por el establecimiento de una instalación que permitiera a Canadá desempeñar un papel en lo que se conoció como el Proyecto Genoma Humano. Finalmente, se obtuvo financiación de la Agencia del Cáncer de BC y en 1999 se estableció el Centro de Secuencia del Genoma con el mandato de desarrollar y desplegar tecnologías genómicas en apoyo de las ciencias de la vida y, en particular, la investigación del cáncer. El Genome Sciences Center también proporcionó tecnología a los proyectos Genome Canada y Genome BC en las áreas de salud humana, medio ambiente, silvicultura, agricultura y acuicultura.

Empresas comerciales

En 1981, Smith se aventuró en el mundo de los negocios como empresario farmacéutico. En colaboración con los profesores Earl W. Davie y Benjamin D. Hall de la Universidad de Washington fundaron ZymoGenetics en Seattle, Washington, EE. UU. La empresa comenzó a trabajar en proteínas recombinantes en una iniciativa internacional con Novo Nordisk de Dinamarca. El ADN recombinante se utiliza sobre todo en la investigación básica. ZymoGenetics fue adquirida por Bristol-Myers Squibb. Otras aplicaciones del ADN recombinante se encuentran en medicina humana y veterinaria, en agricultura y en bioingeniería.

Premios y distinciones

Smith recibió muchos premios además del Premio Nobel y era conocido por su generosidad. Donó la mitad del dinero del Premio Nobel a investigadores que trabajan en la genética de la esquizofrenia. La otra mitad se la dio a BC Science World ya la Sociedad de Mujeres Canadienses en Ciencia y Tecnología. Recibió el Royal Bank Award en 1999 y donó la subvención complementaria a la BC Cancer Foundation.

Michael Smith, ganador del premio Nobel, fiesta en casa de Mary Vickers, 1994.

Michael Smith, ganador del premio Nobel, fiesta en casa de Mary Vickers, 1994.

El reconocimiento de sus logros también incluyó varios títulos honoríficos. Los siguientes se nombran en honor a Smith:

Su certificado de elección a la Royal Society dice:

Ha hecho muchas contribuciones a la química y biología molecular de nucleótidos y polinucleótidos. Con los nucleótidos estos incluyen desarrollar procedimientos generales para la síntesis de los fosfatos cíclicos de 5'-mono- y polifosfatos, y de 3'-5'. Con polinucleótidos ha desarrollado nuevos métodos para la síntesis química y enzimática de oligodeoxyribonucleótidos; ha ideado estrategias más convenientes para la determinación de secuencias y determinado las secuencias de genes de phage y levadura; aplicación pionera de oligodeoxiribonucleótidos sintéticos a problemas en biología molecular incluyendo su uso como sondas en aislamiento genético, como primarios en secuenciación de ADN de doble fisonomía