Kary Mullis

Kary Banks Mullis (28 de dezembro de 1944 – 7 de agosto de 2019) foi um bioquímico americano. Em reconhecimento ao seu papel na invenção da técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR), ele dividiu o Prêmio Nobel de Química de 1993 com Michael Smith e recebeu o Prêmio do Japão no mesmo ano. A PCR tornou-se uma técnica central em bioquímica e biologia molecular, descrita pelo The New York Times como "altamente original e significativa, dividindo virtualmente a biologia em duas épocas: antes da PCR e depois da PCR.' 34; Mullis atraiu polêmica por subestimar a personalidade dos humanos. papel na mudança climática e por expressar dúvidas de que o HIV seja a única causa da AIDS.

Infância

Mullis nasceu em Lenoir, Carolina do Norte, perto das montanhas Blue Ridge, em 28 de dezembro de 1944, filho de Cecil Banks Mullis e Bernice Barker Mullis. Sua família tinha experiência na agricultura nesta área rural. Quando criança, disse Mullis, ele se interessou por observar organismos no campo. Ele e seus primos costumavam insultar o gado, alimentando-os por meio de cercas elétricas, e Kary estava mais interessado nas aranhas da casa de seus avós. porão. Ele cresceu em Columbia, Carolina do Sul, onde frequentou a Dreher High School, graduando-se na turma de 1962. Ele relembrou seu interesse pela química quando aprendeu como sintetizar quimicamente e construir foguetes de propulsão de combustível sólido como um estudante do ensino médio durante a 1960.

Ele se formou bacharel em química pelo Instituto de Tecnologia da Geórgia em Atlanta em 1966, período em que se casou com sua primeira esposa, Richards Haley, e abriu um negócio. Ele obteve seu PhD em 1973 em bioquímica na Universidade da Califórnia, Berkeley (UC Berkeley), em J. B. Neilands'; laboratório, que se concentrou na síntese e estrutura de moléculas transportadoras de ferro bacterianas. Embora tenha publicado um artigo de autoria exclusiva na Nature no campo da astrofísica em 1968, ele lutou para passar nos exames orais (com um colega lembrando que "Ele não acertou suas proposições. Ele não sabia bioquímica geral'), e sua dissertação foi aceita somente depois que vários amigos contribuíram para 'cortar todas as coisas malucas'. enquanto seu conselheiro pressionava o comitê para reconsiderar sua decisão inicial.

Sua dissertação de doutorado foi sobre a estrutura do sideróforo bacteriano schizokinen. J. B. Neilands era conhecido por seu trabalho inovador sobre sideróforos, e Mullis fez parte disso com sua caracterização de esquizocinéticos. Após sua graduação, Mullis completou bolsas de pós-doutorado em cardiologia pediátrica no University of Kansas Medical Center (1973-1977) e química farmacêutica na University of California, San Francisco (1977-1979).

Carreira

Depois de receber seu doutorado, Mullis deixou brevemente a ciência para escrever ficção antes de aceitar a bolsa de estudos da Universidade do Kansas. Durante o pós-doutorado, administrou uma padaria por dois anos. Mullis voltou à ciência com o incentivo do amigo e colega da UC Berkeley, Thomas White, que garantiu a posição de Mullis na UCSF e mais tarde ajudou Mullis a conseguir um cargo na empresa de biotecnologia Cetus Corporation de Emeryville, Califórnia. Apesar da pouca experiência em biologia molecular, Mullis trabalhou como químico de DNA na Cetus por sete anos, atuando como chefe do laboratório de síntese de DNA sob o comando de White, então diretor de pesquisa molecular e biológica da empresa; foi lá, em 1983, que Mullis inventou o procedimento de reação em cadeia da polimerase (PCR).

Mullis adquiriu uma reputação de comportamento errático em Cetus, uma vez ameaçando trazer uma arma para o trabalho; ele também se envolveu em "amantes públicos' brigas" com sua então namorada (uma colega química da empresa) e "quase brigou com outro cientista" em uma festa da equipe, de acordo com a California Magazine. White relembrou: “Isso definitivamente me colocou em uma situação difícil. Seu comportamento foi tão ultrajante que os outros cientistas pensaram que a única razão pela qual eu não o demiti foi porque ele era um amigo meu”.

Depois de se demitir da Cetus em 1986, Mullis atuou como diretor de biologia molecular da Xytronyx, Inc. em San Diego por dois anos. Ao inventar uma tinta sensível a UV na Xytronyx, ele se tornou cético quanto à existência do buraco na camada de ozônio.

Depois disso, Mullis trabalhou intermitentemente como consultor para várias corporações e instituições em química de ácidos nucleicos e como testemunha especializada em perfis de DNA. Enquanto escrevia um relatório de progresso de concessão do National Institutes of Health sobre o desenvolvimento de um teste de vírus da imunodeficiência humana (HIV) para laboratórios especializados, ele ficou cético quanto ao fato de o HIV ser a causa da síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS). Em 1992, Mullis fundou um negócio para vender peças de joalheria contendo o DNA amplificado de pessoas famosas falecidas, como Elvis Presley e Marilyn Monroe. No mesmo ano, ele também fundou a Atomic Tags em La Jolla, Califórnia. O empreendimento procurou desenvolver tecnologia usando microscopia de força atômica e anticorpos com código de barras marcados com metais pesados para criar imunoensaios paralelos altamente multiplexados.

Mullis foi membro do Conselho Consultivo do USA Science and Engineering Festival. Em 2014, ele foi nomeado pesquisador distinto no Children's Hospital Oakland Research Institute em Oakland, Califórnia.

PCR e outras invenções

Em 1983, Mullis trabalhava para a Cetus Corporation como químico. Mullis lembrou que, enquanto dirigia nas proximidades de sua casa de campo no condado de Mendocino (com a namorada, que também era química na Cetus), teve a ideia de usar um par de primers para agrupar a sequência de DNA desejada e copiá-la usando DNA polimerase; uma técnica que permitiria a rápida amplificação de um pequeno trecho de DNA e se tornaria um procedimento padrão em laboratórios de biologia molecular. O benfeitor e supervisor profissional de longa data Thomas White transferiu Mullis de seus projetos habituais para se concentrar em PCR em tempo integral depois que a técnica foi recebida com ceticismo por seus colegas. Mullis conseguiu demonstrar o PCR em 16 de dezembro de 1983, mas a equipe permaneceu cautelosa enquanto ele continuava a produzir resultados ambíguos em meio a supostos problemas metodológicos, incluindo uma falta percebida de "controles e repetições apropriados". Em sua palestra do Prêmio Nobel, ele observou que a descoberta de 16 de dezembro não compensou o rompimento de sua namorada: “Eu estava cedendo quando saí para o meu pequeno Honda Civic prata. Nem o [assistente] Fred, as garrafas vazias de Beck, nem o doce cheiro do alvorecer da era do PCR poderiam substituir Jenny. Eu estava sozinho."

Outros cientistas da Cetus que eram considerados "experimentalistas de primeira linha", incluindo Randall Saiki, Henry Erlich e Norman Arnheim, foram colocados em projetos paralelos de PCR para determinar se a PCR poderia amplificar um ser humano específico gene (betaglobina) do DNA genômico. Saiki gerou os dados necessários e Erlich escreveu o primeiro artigo para incluir a utilização da técnica, enquanto Mullis ainda estava trabalhando no artigo que descreveria a própria PCR. O artigo de Mullis de 1985 com Saiki e Erlich, "Amplificação Enzimática de Sequências Genômicas de β-globina e Análise de Sítios de Restrição para Diagnóstico de Anemia Falciforme" — a invenção da reação em cadeia da polimerase (PCR) — recebeu o prêmio Citation for Chemical Breakthrough da Divisão de História da Química da American Chemical Society em 2017.

Uma desvantagem da técnica era que a DNA polimerase na reação era destruída pelo alto calor usado no início de cada ciclo de replicação e precisava ser substituída. Em 1986, Saiki começou a usar a polimerase de DNA Thermophilus aquaticus (Taq) para amplificar segmentos de DNA. A polimerase Taq era resistente ao calor e precisava ser adicionada à reação apenas uma vez, tornando a técnica dramaticamente mais acessível e sujeita à automação. Essa modificação da invenção de Mullis revolucionou a bioquímica, a biologia molecular, a genética, a medicina e a ciência forense. O biólogo da UC Berkeley, David Bilder, disse: "PCR revolucionou tudo. Ele realmente superpoderou a biologia molecular - que então transformou outros campos, mesmo os distantes, como ecologia e evolução. … É impossível exagerar o impacto do PCR. A capacidade de gerar tanto DNA de uma sequência específica quanto você quiser, começando com alguns produtos químicos simples e algumas mudanças de temperatura - é simplesmente mágico." Embora tenha recebido um bônus de $ 10.000 da Cetus pela invenção, a venda posterior da patente pela empresa para a Roche Molecular Systems por $ 300 milhões levaria Mullis a condenar White e os membros da equipe paralela como "abutres". #34;

Mullis também inventou um plástico sensível a UV que muda de cor em resposta à luz.

Ele fundou a Altermune LLC em 2011 para buscar novas ideias sobre o sistema imunológico. Mullis descreveu o produto da empresa assim:

É um método que utiliza ligações químicas sintéticas específicas para desviar uma resposta imune do seu alvo nominal para algo completamente diferente que você gostaria agora de ser temporariamente imune a. Digamos que você acabou de ser exposto a uma nova estirpe da gripe. Você já é imune a ligações alfa-1,3-galactosyl-galactose. Todos os humanos são. Por que não desviar uma fração desses anticorpos para a tensão de gripe que você acabou de pegar. Um linker químico sintetizado com uma ligação alfa-1,3-gal-gal-gal em uma extremidade e um aptamer de DNA concebido para ligar especificamente à tensão de gripe que você tem no outro fim, irá ligar anticorpos anti-alfa-Gal para o vírus influenza e presto, você enganou seu sistema imunológico em atacar o novo vírus.

Em uma palestra TED, Mullis descreve como o governo dos EUA pagou US$ 500.000 para que Mullis usasse essa nova tecnologia contra o antraz. Ele disse que o tratamento foi 100% eficaz, em comparação com o tratamento anterior com antraz, que foi 40% eficaz.

Outra prova de princípio desta tecnologia, redirecionando anticorpos pré-existentes para a superfície de uma bactéria estreptococo patogênica usando um aptâmero alfa-gal modificado ("alphamer"), foi publicado em 2015 em colaboração com cientistas da Universidade da Califórnia, San Diego. Mullis disse que foi inspirado a lutar contra essa bactéria estreptocócica em particular porque ela matou seu amigo.

Acreditação da técnica de PCR

Um conceito semelhante ao de PCR já havia sido descrito antes do trabalho de Mullis. O prêmio Nobel H. Gobind Khorana e Kjell Kleppe, um cientista norueguês, escreveram um artigo 17 anos antes descrevendo um processo que eles chamaram de "replicação de reparo" no Journal of Molecular Biology. Usando replicação de reparo, Kleppe duplicou e depois quadruplicou uma pequena molécula sintética com a ajuda de dois primers e DNA polimerase. O método desenvolvido por Mullis usava ciclos térmicos repetidos, que permitiam a amplificação rápida e exponencial de grandes quantidades de qualquer sequência de DNA desejada a partir de um modelo extremamente complexo. Mais tarde, uma polimerase de DNA termoestável foi incorporada ao processo.

Seus colegas de trabalho na Cetus contestaram a noção de que Mullis era o único responsável pela ideia de usar Taq polimerase em PCR. No entanto, o bioquímico Richard T. Pon escreveu que o "potencial total [da PCR] não foi realizado" até o trabalho de Mullis em 1983, e o jornalista Michael Gross afirma que os colegas de Mullis não conseguiram ver o potencial da técnica quando ele a apresentou a eles. Como resultado, alguma controvérsia envolve o saldo de crédito que deve ser dado a Mullis versus a equipe da Cetus. Na prática, o crédito foi acumulado tanto para o inventor quanto para a empresa (embora não para seus trabalhadores individuais) na forma de um Prêmio Nobel e um bônus Cetus de $ 10.000 para Mullis e $ 300 milhões para Cetus quando a empresa vendeu a patente para a Roche Molecular Systems. Depois que a DuPont perdeu para a Roche naquela venda, a empresa disputou sem sucesso a patente de Mullis alegando que a PCR havia sido descrita anteriormente em 1971. Mullis e Erlich pegaram a patente de Cetus. lado no caso, e Khorana se recusou a testemunhar pela DuPont; o júri manteve a patente de Mullis em 1991. No entanto, em fevereiro de 1999, a patente de Hoffman-La Roche (Patente dos Estados Unidos nº 4.889.818) foi considerada inaplicável pelos tribunais, depois que o Dr. caso Hoffman-La Roche v. Promega Corporation em nome dos réus (Promega Corporation) que "arte anterior" (isto é, artigos sobre Taq polimerase publicados por outros grupos antes do trabalho de Gelfand e Stoffel, e seu pedido de patente cobrindo a purificação de Taq polimerase) existiam, na forma de dois artigos, publicados por Alice Chien et al. em 1976, e A.S. Kaledin et al. em 1980.

O antropólogo Paul Rabinow escreveu um livro sobre a história do método PCR em 1996, no qual discute se Mullis "inventou" PCR ou simplesmente surgiu com o conceito dele.

Visões sobre HIV/AIDS e mudanças climáticas

Em sua autobiografia de 1998, Mullis expressou desacordo com as evidências científicas que apoiam a mudança climática e a destruição do ozônio e afirmou sua crença na astrologia. Ele alegou que as teorias sobre mudança climática e HIV/AIDS foram promulgadas como uma forma de extorsão por ambientalistas, agências governamentais e cientistas tentando preservar suas carreiras e ganhar dinheiro. Mullis disse que a ciência está sendo prejudicada pela "busca interminável por mais subsídios e pela manutenção de dogmas estabelecidos", e que "a ciência está sendo praticada por pessoas que dependem de serem pagas pelo que são". vai descobrir," não pelo que eles realmente produzem. O New York Times listou Mullis como um dos vários cientistas que, após o sucesso em sua área de pesquisa, passam a fazer declarações infundadas, às vezes bizarras, em outras áreas.

Mullis também questionou a validade científica da ligação entre HIV e AIDS, apesar de nunca ter feito nenhuma pesquisa científica sobre nenhum dos assuntos, levando alguns pesquisadores a chamá-lo de negacionista da AIDS. Ele escreveu que começou a questionar o consenso sobre a AIDS enquanto escrevia um relatório de progresso da concessão do NIH e não conseguia encontrar uma referência revisada por pares de que o HIV era a causa da AIDS. Ele publicou uma hipótese alternativa para a AIDS em 1994, alegando que a AIDS é um diagnóstico arbitrário usado quando os anticorpos do HIV são encontrados no sangue de um paciente. Seth Kalichman, pesquisador da AIDS e autor de Denying AIDS, nomeia Mullis "entre os quem é quem dos pseudocientistas da AIDS". Mullis era frequentemente citado na imprensa como um defensor do biólogo molecular e negacionista da AIDS, Peter Duesberg. De acordo com a California Magazine, o ceticismo de Mullis em relação ao HIV influenciou a formulação de políticas negacionistas de Thabo Mbeki durante seu mandato como presidente da África do Sul de 1999 a 2008, contribuindo para até 330.000 mortes desnecessárias.

Uso de alucinógenos

Mullis praticou química clandestina ao longo de seus estudos de pós-graduação, especializando-se na síntese de LSD; de acordo com seu amigo Tom White, "eu sabia que ele era um bom químico porque estava sintetizando drogas alucinógenas na UC Berkeley". Ele detalhou suas experiências sintetizando e testando várias anfetaminas psicodélicas e uma viagem difícil no DET em sua autobiografia. Em uma entrevista de perguntas e respostas publicada na edição de setembro de 1994 da California Monthly, Mullis disse: "Nos anos 1960 e início dos anos 1970, tomei muito LSD". Muitas pessoas faziam isso em Berkeley naquela época. E eu achei que era uma experiência reveladora. Certamente foi muito mais importante do que qualquer curso que já fiz." Durante um simpósio realizado para o centenário Albert Hofmann, Hofmann disse que Mullis disse a ele que o LSD "o ajudou a desenvolver a reação em cadeia da polimerase que ajuda a amplificar sequências específicas de DNA".

Vida pessoal

Mullis era surfista e tocava violão. Ele se casou quatro vezes e teve três filhos com duas de suas esposas. Na época de sua morte, ele tinha dois netos e sua quarta esposa, Nancy (née Cosgrove). Mullis morreu em 7 de agosto de 2019 em sua casa em Newport Beach, Califórnia, devido a complicações de pneumonia.

Publicações selecionadas

• Mullis, Kary (1968). «Cosmological Significance of Time Reversal» (em inglês). Natureza. 218 (5142): 663–664. Bibcode:1968Natur.218..663M. doi:10.1038/218663b0. S2CID 4151884.
• Mullis, K.F.; Faloona, F.; Scharf, S.; Saiki, R.; Horn, G.; Erlich, H. (1986). «Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: The polimerase chain react» (em inglês). Symposia do porto da primavera fria na biologia quantitativa. 51: 263–273. doi:10.1101/sqb.1986.051.01.032. PMID 3472723.
• Mullis, Kary B. (Abril de 1990). «The Unusual Origin of the Polymerase Chain Reaction» (em inglês). Científica Americana. 262 (4): 56–65. Bibcode:1990SciAm.262d..56M. doi:10.1038/scientificamerican0490-56. PMID 2315679.
• A reação da cadeia da polimerase, 1994, co-editada com Francious Ferre e Richard A. Gibbs (Basel: Birkhauser) ISBN 0-8176-3750-8 ISBN 978-0-8176-3750-7.
• Mullis, Kary B. (1995). «Uma doença hipotética do sistema imunológico que pode ter alguma relação com a Síndrome de Deficiência Imunal Adquirida». Genética. 95 (1–3): 195–197. doi:10.1007/BF01435010. PMID 7744261. S2CID 28158163.
• Autobiografia de Mullis em 1998 Dança Nu no campo da mente (ISBN 978-0-679-77400-6) dá sua conta do desenvolvimento comercial do PCR, bem como fornecendo informações sobre suas opiniões e experiências. No livro, Mullis narra seus relacionamentos românticos, uso de LSD, síntese e autoteste de novas substâncias psicoativas, crença na astrologia e um encontro com um extraterrestre na forma de um guaxinim fluorescente.

Prêmios e homenagens

• 1990: William Allan Memorial Award da Sociedade Americana de Genética Humana, Preis Biochemische Analytik da Sociedade Alemã de Química Clínica e Boehringer Mannheim
• 1991: National Biotechnology Award, Gairdner Award, R&D Scientist of the Year, John Scott Award of the City Trusts of Philadelphia
• 1992: Prêmio Cientista do Ano da Califórnia
• 1992: Prêmio Robert Koch
• 1993: Prêmio Nobel de Química, Prêmio Japão, Prêmio Thomas A. Edison
• 1994: grau honorário de Doutor em Ciências da Universidade da Carolina do Sul
• 1994: Prêmio Golden Plate da Academia Americana de Realização
• 1998: Introduzido no National Inventors Hall of Fame, Ronald H. Brown American Innovator Award
• 2004: Licenciatura em Biotecnologia Farmacêutica pela Universidade de Bolonha, Itália
• 2010: grau honorário de Doutor honoris causa no campo das ciências biológicas da Universidade Masaryk, República Checa