Lucy Shapiro

Shapiro inicialmente planeaba realizar un trabajo postdoctoral en otro lugar, pero Bernard Horecker le ofreció un puesto de profesora en Einstein . Horecker le propuso que se tomara tres meses para reflexionar sobre cuestiones fundamentales y la dirección de su futura vida investigadora. Shapiro identificó la información posicional como un área clave de investigación, preguntándose cómo se codifica y traduce genéticamente la información espacial para crear la organización tridimensional de una célula ^{[ 6 ]} y para formar diferentes células hijas mediante la división celular. Centrándose en cómo una célula organiza su estructura tridimensional ^{[ 8 ]} , Shapiro fundó su propio laboratorio en Einstein en 1967 ^{[ 14 ].}

Shapiro permaneció en el Albert Einstein College of Medicine de 1967 a 1986, como profesora asistente, profesora asociada y profesora titular. En 1977, se convirtió en jefa del departamento de biología molecular ^{[ 8 ]} y en 1981, directora de la división de ciencias biológicas de Einstein. ^{[ 14 ] [ 6 ]} En 1983, ^{[ 15 ]} fue nombrada titular de la Cátedra Lola y Saul Kramer de Biología Molecular, Albert Einstein College of Medicine, Nueva York. ^{[ 16 ]}

De 1986 a 1989, Shapiro fue profesor Higgins y director del Departamento de Microbiología del Colegio de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia . ^{[ 16 ] [ 8 ]}

En 1989, Shapiro se convirtió en profesora y presidenta fundadora del departamento de biología del desarrollo en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford , Stanford, California. ^{[ 8 ]} Fue profesora Joseph D. Grant en la facultad de medicina de 1989 a 1998, ^{[ 17 ]} antes de convertirse en profesora Virginia y DK Ludwig de investigación del cáncer en 1998. ^{[ 17 ]} En 2001, Shapiro se convirtió en directora del Centro Beckman de Medicina Molecular y Genética en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford. ^{[ 8 ]}

«Si tienes confianza en lo que dices y tu trabajo científico es excelente, no hay necesidad de dejarse intimidar por nadie», afirma Shapiro. «Esto es especialmente importante para las mujeres en la ciencia». ^{[ 9 ]}

• 1993–2000: Director, Silicon Graphics, Inc.
• 1993–2000: Director, SmithKlineBeecham ^{[ 18 ]}
• 2000–2006: Director, Glaxo Smith Kline
• 2002: Fundó Anacor Pharmaceuticals, Inc. con el Dr. Stephen Benkovic, de la Universidad Estatal de Pensilvania, y el Dr. Harley McAdams, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford. ^{[ 11 ]}
• 2002: Director, Anacor Pharmaceuticals, Inc. ^{[ 11 ]}
• 2008–2012: Director, GenProbe, Inc. ^{[ 19 ]}
• 2012: Director, Pacific BioSciences, Inc. ^{[ 20 ] [ 21 ]}
• 2015: Fundó Boragen, LLC con Stephen Benkovic, Gerry Fink y Paul Schimmel ^{[ 22 ]}
• 2021: Director, 5Metis, Inc. ^{[ 8 ]}

Después de seis meses como estudiante postdoctoral en el Albert Einstein College of Medicine, se le pidió a Shapiro que se uniera al profesorado y estableciera su propio laboratorio. Al preguntarle sobre qué quería trabajar más, Shapiro decidió que le fascinaba cómo un código genético unidimensional, el ADN , podía traducirse en organismos tridimensionales. ^{[ 23 ] [ 24 ]} Shapiro quería ir más allá de los estudios de tubo de ensayo del contenido celular extraído y examinar la estructura tridimensional y el comportamiento de células vivas reales. ^{[ 5 ]} "Encontré el organismo más simple que pude y me propuse aprender cómo los múltiples componentes de una célula viva trabajan juntos". ^{[ 24 ]} Seleccionó un organismo unicelular, Caulobacter crescentus , y comenzó a intentar identificar los procesos biológicos específicos que controlan el ciclo celular. ^{[ 2 ]}

Lo que ella y sus estudiantes descubrieron derribaron las creencias aceptadas sobre la biología celular bacteriana. En cada ciclo celular, Caulobacter se divide asimétricamente en dos células hijas. Una, la célula móvil, tiene un flagelo en forma de cola que la ayuda a nadar; la otra hija tiene un tallo que la ancla a una superficie. Las células móviles se convierten en células con tallo después de un corto período de motilidad. La replicación cromosómica y la división celular solo ocurren en células con tallo. En lugar de contener una mezcla uniformemente dispersa de proteínas, la célula unicelular Caulobacter se asemeja a una fábrica altamente organizada, con una "maquinaria" específica que regula cada paso del ciclo celular para asegurar que los cambios ocurran en los momentos apropiados para el desarrollo. El ADN se copia una vez por ciclo mediante un grupo particular de moléculas. Una vez que una sola copia de ADN se coloca en cada mitad de la célula, otros mecanismos contraen la parte central de la célula para separarla en dos células hijas. ^{[ 5 ]} Shapiro fue la primera investigadora en demostrar que la replicación del ADN bacteriano ocurre de manera espacialmente organizada y que la división celular depende de esta organización espacial. ^{[ 25 ]}

A finales de la década de 1990, Shapiro y el estudiante de posgrado Michael Laub lograron estudiar la base genética de la progresión del ciclo celular y, en consecuencia, identificar tres proteínas reguladoras, DnaA, GcrA y CtrA, que controlaban comportamientos temporales y espaciales complejos que afectaban a un gran número de genes. Junto con Dickon Alley y Janine Maddock, demostró que las proteínas quimiorreceptoras ocupan áreas específicas dentro de la célula. Shapiro y Christine Jacobs-Wagner, así como Janine Maddock, demostraron que las fosfoquinasas de señalización también tenían posiciones específicas en los polos celulares. En 2004, utilizando microscopía de lapso de tiempo y marcadores fluorescentes, Shapiro demostró que las regiones cromosómicas se duplican de manera ordenada y específica de la ubicación, lo que implica "un grado de organización espacial mucho mayor del que se pensaba anteriormente". ^{[ 5 ]}

Mediante el estudio de la regulación del ciclo celular, la división celular asimétrica y la diferenciación celular, el trabajo de Shapiro ha permitido una comprensión mucho más profunda de los procesos genéticos y moleculares que hacen que células bacterianas idénticas se dividan en diferentes tipos celulares. Estos son procesos básicos que subyacen a toda la vida, desde bacterias unicelulares hasta organismos multicelulares. ^{[ 2 ]} El proceso del ciclo celular de Caulobacter también muestra similitudes con la división de células madre, en la que surgen dos células distintas, una de las cuales difiere de la célula progenitora mientras que la otra no. ^{[ 5 ]}

Desde 1995, su trabajo con Harley McAdams ha aplicado conocimientos y técnicas de análisis del campo de los circuitos eléctricos a las bacterias, para examinar cómo funcionan los sistemas biológicos en su conjunto. ^{[ 26 ]} El modelado computacional basado en el genoma, en particular, el examen de las redes reguladoras, está adquiriendo cada vez más importancia para la biología de sistemas . ^{[ 27 ]} El examen de la lógica de control del ciclo celular de Caulobacter como una máquina de estados conduce a la comprensión de la regulación del ciclo celular bacteriano como un fenómeno celular completo. ^{[ 28 ]}

En 2002, Shapiro fundó Anacor Pharmaceuticals con el físico y biólogo del desarrollo Harley McAdams y el químico Stephen Benkovic de la Universidad Estatal de Pensilvania . ^{[ 11 ]} para diseñar y desarrollar nuevos tipos de antibióticos y antifúngicos . ^{[ 3 ]} Han desarrollado una nueva clase de moléculas pequeñas que contienen un átomo de boro y produjeron uno de los dos nuevos agentes antifúngicos creados en los últimos 25 años, ^{[ 5 ]} aprobado por la FDA como tratamiento para el hongo de las uñas de los pies, Kerydin. Un segundo fármaco, Crisaborole, se desarrolló para tratar la dermatitis atópica. En 2015, Shapiro, Benkovic, Fink y Schimmel fundaron Boragen, LLC para utilizar la biblioteca que contiene boro para la protección de cultivos. ^{[ 22 ]}

Shapiro ha asesorado tanto a la administración Clinton como a la segunda administración Bush. Pertenece al Centro para la Seguridad y Cooperación Internacional en el Instituto Freeman Spogli de Estudios Internacionales en la Universidad de Stanford. ^{[ 3 ]} Está particularmente preocupada por el impacto potencial de las enfermedades infecciosas emergentes. ^{[ 29 ]} Hay una serie de problemas que hacen que las enfermedades infecciosas sean una preocupación particularmente significativa. Un problema es el desarrollo de microbios resistentes a los antibióticos, que han estado surgiendo como resultado del uso excesivo de antibióticos desde la década de 1950. Shapiro está involucrada en el desarrollo de medicamentos que atacarán tanto a una bacteria en particular como a sus mecanismos de resistencia a los medicamentos, para prevenir el desarrollo de cepas resistentes a los medicamentos. Otra preocupación es la introducción de bacterias en poblaciones previamente no expuestas, debido al aumento de los viajes, la expansión de la población a áreas previamente inexploradas y el cambio climático . ^{[ 30 ]} Esto incluye el desarrollo de enfermedades zoonóticas que se transmiten de una especie a otra, como la influenza . ^{[ 31 ]} Para abordar las amenazas biológicas, ya sean naturales o desarrolladas intencionalmente, es esencial comprender los mecanismos involucrados internamente en las células y en las poblaciones de células en sus entornos. Shapiro enfatiza la importancia de comprender la complejidad de los sistemas vivos y la necesidad de ser conscientes de que las intervenciones pueden tener consecuencias inesperadas. ^{[ 30 ]}