Eric Lander

Eric Steven Lander (geboren am 3. Februar 1957) ist ein amerikanischer Mathematiker und Genetiker, Professor für Biologie am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und Professor für Systembiologie an der Harvard Medical School. Eric Lander ist emeritierter Gründungsdirektor des Broad Institute von MIT und Harvard. Er ist MacArthur-Stipendiat von 1987 und Rhodes-Stipendiat.

Lander war der 11. Direktor des Büros für Wissenschafts- und Technologiepolitik und wissenschaftlicher Berater des Präsidenten im Kabinett von Präsident Joe Biden. Als Reaktion auf Anschuldigungen, er habe Mobbing und missbräuchliches Verhalten an den Tag gelegt, entschuldigte sich Lander und trat mit Wirkung vom 18. Februar 2022 von der Biden-Administration zurück.

Frühes Leben und Ausbildung

Lander wurde in Brooklyn, New York City, als Sohn von Rhoda G. Lander, einer Sozialkundelehrerin, und Harold Lander, einem Rechtsanwalt, geboren. Er war Kapitän des Mathe-Teams an der Stuyvesant High School und schloss 1974 als Abschiedsredner und Silbermedaillengewinner der Internationalen Mathematik-Olympiade für die USA ab. Im Alter von 17 Jahren schrieb er eine Arbeit über quasiperfekte Zahlen, für die er den Westinghouse Science Talent Search gewann.

Nach seinem Abschluss an der Stuyvesant High School als Abschiedsredner im Jahr 1974 schloss Lander sein Studium an der Princeton University im Jahr 1978 als Abschiedsredner und mit einem Bachelor of Arts in Mathematik ab. Seine Abschlussarbeit mit dem Titel "On the structure of projective modules" (Über die Struktur projektiver Module) fertigte er unter der Leitung von John Coleman Moore an. Anschließend wechselte er an die Universität Oxford, wo er als Rhodes-Stipendiat und Student des Wolfson College, Oxford, tätig war. 1980 promovierte er an der Universität Oxford mit einer Arbeit über algebraische Kodierungstheorie und symmetrische Blockentwürfe unter der Leitung von Peter Cameron zum Doktor der Philosophie.

Karriere

Im Laufe seiner Karriere hat sich Lander mit der genetischen Variation des Menschen, der Geschichte der menschlichen Bevölkerung, der Genomevolution, nicht-kodierenden RNAs, der dreidimensionalen Faltung des menschlichen Genoms und genomweiten Assoziationsstudien befasst, um mit Hilfe von CRISPR-basiertem Editing die für biologische Prozesse wesentlichen Gene zu entdecken.

Frühe mathematische Karriere

Als Mathematiker studierte Lander Kombinatorik und Anwendungen der Darstellungstheorie auf die Kodierungstheorie. Die Mathematik machte ihm Spaß, aber er wollte sein Leben nicht in einer solch "klösterlichen" Karriere verbringen. Da er nicht wusste, was er als nächstes tun sollte, nahm er eine Stelle als Dozent für Betriebswirtschaftslehre an der Harvard Business School an. Auf Anregung seines Bruders, des Entwicklungsbiologen Arthur Lander, begann er, sich mit Neurobiologie zu befassen, denn, so sagte er damals, "im Gehirn steckt eine Menge Information". Um die mathematische Neurobiologie zu verstehen, musste er die zelluläre Neurobiologie studieren, was wiederum zum Studium der Mikrobiologie und schließlich der Genetik führte. "Wenn ich endlich das Gefühl habe, dass ich Genetik gelernt habe, sollte ich mich wieder diesen anderen Problemen zuwenden. Aber ich versuche immer noch, die Genetik richtig hinzubekommen", sagte Lander.

Später lernte Lander David Botstein kennen, einen Genetiker am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Botstein arbeitete daran, zu entschlüsseln, wie subtile Unterschiede in komplexen genetischen Systemen zu Krankheiten wie Krebs, Diabetes, Schizophrenie und sogar Fettleibigkeit führen können. Die beiden arbeiteten zusammen, um einen Computeralgorithmus zur Analyse der Genkarten zu entwickeln. 1986 trat Lander dem Whitehead Institute bei und wurde Assistenzprofessor am MIT. 1987 wurde er mit einem MacArthur-Stipendium ausgezeichnet. Im Jahr 1990 gründete er das Whitehead Institute/MIT Center for Genome Research (WICGR). Das WICGR wurde zu einem der weltweit führenden Zentren für Genomforschung und machte unter Landers Leitung große Fortschritte bei der Entwicklung neuer Methoden zur Analyse von Säugetiergenomen. Es erzielte auch wichtige Durchbrüche bei der Anwendung dieser Informationen auf die Untersuchung der menschlichen genetischen Variation und bildete die Grundlage für die Gründung des Broad Institute - eine Transformation, die Lander anführte.

Beiträge zur Genomik

Zwei große Gruppen versuchten, das menschliche Genom zu sequenzieren. Die erste war das Humangenomprojekt, ein lose organisiertes, öffentlich finanziertes Projekt, das die Absicht hatte, die gewonnenen Informationen frei und ohne Einschränkungen zu veröffentlichen. An diesem Projekt waren zahlreiche Forschungsgruppen aus aller Welt beteiligt. Das zweite Projekt wurde von Celera Genomics durchgeführt, das die Absicht hatte, die gewonnenen Informationen zu patentieren und Abonnements für die Nutzung der Sequenzdaten zu verlangen. Das zunächst gegründete Humangenomprojekt kam in der Anfangsphase nur langsam voran, da die Rolle des Energieministeriums unklar war und die Sequenzierungstechnologie noch in den Kinderschuhen steckte. Offiziell hatte das Humangenomprojekt einen Vorsprung von acht Jahren, bevor Celera in das Rennen einstieg, obwohl die Diskussionen über das Humangenomprojekt vierzehn Jahre vor der Ankündigung des eigenen Projekts durch Celera begannen. Da es sich bei dem Humangenomprojekt um ein mit 3 Milliarden Dollar öffentlich finanziertes Projekt handelte, versuchten die Konsortien, so schnell wie möglich so viel wie möglich vom menschlichen Genom der Öffentlichkeit zugänglich zu machen, nachdem Celera 1998 seine Arbeit aufgenommen hatte. Dies bedeutete einen Strategiewechsel für das Humangenomprojekt, denn viele Wissenschaftler wollten damals eine vollständigere Kopie des Genoms erstellen und nicht einfach nur die vielen Fragmente einzeln veröffentlichen. Lander übte aggressiv Druck auf die Wissenschaftler des Humangenomprojekts aus, länger und schneller zu arbeiten, um Genomfragmente vor Celera zu veröffentlichen. Lander selbst ist heute auf 73 Patenten und Patentanmeldungen im Zusammenhang mit der Genomik aufgeführt.

Im Februar 2001 veröffentlichten sowohl das Human Genome Project als auch Celera Entwürfe des menschlichen Genoms in den wissenschaftlichen Fachzeitschriften Nature und Science. In der Nature-Veröffentlichung des Humangenomprojekts wurde das Whitehead Institute for Biomedical Research, Center for Genome Research, an erster Stelle genannt, wobei Lander als erster Autor genannt wurde.

Durch die Nutzung der Sequenzierungs- und Analysetechniken von Celera leistete das Whitehead Institute auch einen Beitrag zur Sequenzierung des Mausgenoms, ein wichtiger Schritt zum vollständigen Verständnis der Molekularbiologie der Maus, die häufig als Modellorganismus für die Erforschung von Krankheiten des Menschen bis hin zur Embryonalentwicklung verwendet wird. Seitdem hat die WICGR die Genome von Ciona savignyi (Seescheide), dem Kugelfisch, dem Fadenpilz Neurospora crassa und mehreren Verwandten von Saccharomyces cerevisiae, einer der am besten untersuchten Hefen, sequenziert. Das Genom von Ciona savignyi bietet ein gutes System zur Erforschung der evolutionären Ursprünge aller Wirbeltiere. Kugelfische haben kleinere Genome als andere Wirbeltiere, so dass ihre Genome "Mini"-Modelle für Wirbeltiere sind. Die Sequenzierung der Hefen, die mit Saccharomyces cerevisiae verwandt sind, wird die Identifizierung wichtiger genregulatorischer Elemente erleichtern, von denen einige möglicherweise allen Eukaryoten (einschließlich des Pflanzen- und Tierreichs) gemeinsam sind.

Lander war der Gründungsherausgeber der Annual Review of Genomics and Human Genetics. Er blieb bis 2004 Herausgeber.

Jenseits der Genomik

Sequenzdaten sind eine Liste von Basen, die in einem bestimmten Abschnitt der DNA vorkommen. Ihr Wert liegt in den Entdeckungen und neuen Technologien, die sie ermöglichen. Für Lander ist eine dieser Anwendungen die Erforschung von Krankheiten. Lander ist der Gründer und Direktor des Broad Institute, einer Zusammenarbeit zwischen dem MIT, Harvard, dem Whitehead Institute und angeschlossenen Krankenhäusern. Sein Ziel ist es, "Werkzeuge für die Genommedizin zu entwickeln und sie der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung zu stellen, um das Verständnis und die Behandlung von Krankheiten voranzutreiben". Zu diesem Zweck untersuchen sie die Variationen im menschlichen Genom und haben ein internationales Projekt geleitet, das eine Bibliothek von 2,1 Millionen Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP) zusammengestellt hat. Diese fungieren als Marker oder Wegweiser im Genom und ermöglichen die Identifizierung von Genen, die für Krankheiten anfällig sind. Sie hoffen, eine Karte des menschlichen Genoms mit Blöcken dieser SNP, dem so genannten Kopplungsungleichgewicht (LD), zu erstellen. Diese Karte wird für die medizinische Genetik von großer Bedeutung sein, da sie es den Forschern ermöglicht, ein bestimmtes Leiden mit einem bestimmten Gen oder einer bestimmten Gruppe von Genen in Verbindung zu bringen, wobei die LD als Marker dient. Dies wird verbesserte Diagnoseverfahren ermöglichen. Lander und seine Kollegen erhoffen sich von der LD-Karte, dass sie die Hypothese "Common Disease-Common Variant" testen können, die besagt, dass viele häufige Krankheiten durch eine kleine Anzahl gemeinsamer Allele verursacht werden können. So werden beispielsweise 50 % der Varianz bei der Anfälligkeit für die Alzheimer-Krankheit durch das gemeinsame Allel ApoE4 erklärt. Landers Gruppe hat kürzlich eine wichtige Assoziation entdeckt, die einen großen Teil des Risikos der Bevölkerung für Altersdiabetes erklärt.

Landers wichtigste Arbeit ist vielleicht seine Entwicklung einer molekularen Taxonomie für Krebserkrankungen. Die Krebsarten werden nach ihrer Genexpression und nach Informationen wie dem Ansprechen auf Chemotherapie gruppiert. Die Einteilung der Krebsarten in homogene Untergruppen wird zu einem besseren Verständnis der molekularen Ursprünge dieser Krebsarten und zur Entwicklung wirksamerer Therapien beitragen. Landers Gruppe hat auch eine neue Art von Leukämie, MLL, und ein Gen identifiziert, das als Ziel für ein neues Medikament dienen könnte.

Unterricht

Seit mehreren Jahren unterrichtet Lander gemeinsam mit Robert Weinberg den obligatorischen MIT-Einführungskurs in die Biologie (7.012) für Grundschüler. Seit 2013 unterrichtet er auch zwei Online-Kurse, "Quantitative Biology Workshop" und "7.00x Introduction to Biology - The Secret of Life" über die EdX-Plattform in Zusammenarbeit mit der MITx Bio-Gruppe.

Translationale Unternehmungen

Lander ist einer der Gründungsberater von Foundation Medicine, einem Unternehmen, das umfassende genomische Krebsanalysen in die klinische Routineversorgung einführen will. Außerdem ist er Mitbegründer von Verastem, einem biopharmazeutischen Unternehmen, das sich auf die Entdeckung und Entwicklung von Krebsmedikamenten konzentriert, die auf Krebsstammzellen abzielen.

Forensische Wissenschaft und Strafjustiz

1989 sagte Lander als Sachverständiger in dem New Yorker Strafverfahren People v. Castro aus. Er wies nach, dass die damals gängige Methode zur Auswertung von DNA-Beweisen zu falsch positiven Ergebnissen führen kann, wodurch unschuldige Angeklagte belastet werden. Zwei der Verteidiger in diesem Fall, Peter Neufeld und Barry Scheck, gründeten später das Innocence Project, eine Organisation, die DNA-Analysen einsetzt, um zu Unrecht verurteilte Gefangene zu entlasten. Lander ist Mitglied des Vorstands des Innocence Project.

Wissenschaftliche Beraterin des Präsidenten

Im Januar 2021 ernannte der designierte Präsident Joe Biden Lander zum wissenschaftlichen Berater des Präsidenten und kündigte an, dass er die Position in den Rang eines Kabinetts erheben würde. Im Januar 2021 veröffentlichten 500 Wissenschaftlerinnen einen Leitartikel im Scientific American, in dem sie die Ernennung eines anderen Wissenschaftlers in Erwägung zogen, da er in der wissenschaftlichen Gemeinschaft dafür bekannt war, Frauen zu beleidigen. Seine Nominierung war möglicherweise aufgrund von Anfragen zur Klärung der Tatsache verzögert worden, dass er an zwei Veranstaltungen teilgenommen hatte, bei denen Jeffrey Epstein, ein reicher Großspender für die Wissenschaft, der auch ein verurteilter Sexualstraftäter war, anwesend war. Am 29. April fand eine Anhörung vor dem Senatsausschuss für Handel, Wissenschaft und Verkehr statt. Am 20. Mai stimmte der Ausschuss für einen positiven Bericht über die Nominierung, wobei fünf republikanische Senatoren dagegen stimmten. Am 28. Mai 2021, noch vor dem Memorial Day, wurde seine Nominierung vom gesamten Senat durch Stimmenabgabe bestätigt. Lander wurde am 2. Juni 2021 als Direktor des Büros für Wissenschafts- und Technologiepolitik vereidigt. Er legte seinen Eid unter Verwendung einer seltenen Ausgabe der Pirkei Avot aus dem Jahr 1492 ab.

Am 7. Februar 2022 berichtete Politico über eine Untersuchung des Weißen Hauses, in der vierzehn derzeitige und ehemalige Mitarbeiter des Büros für Wissenschafts- und Technologiepolitik Lander am 4. Februar beschuldigten, seine Untergebenen schikaniert und erniedrigt zu haben. Lander gab das Verhalten zu und entschuldigte sich am 4. Februar bei den Mitarbeitern: "Ich bin am Boden zerstört, dass ich durch die Art und Weise, wie ich mit ihnen gesprochen habe, früheren und jetzigen Kollegen Schmerzen bereitet habe... Ich bin der Meinung, dass es nicht möglich ist, meine Arbeit effektiv fortzusetzen, und die Arbeit dieses Amtes ist viel zu wichtig, um sie zu behindern." Er trat daraufhin am 7. Februar zurück.

Seit 2023 ist Eric Lander wieder als Professor am MIT und in Harvard sowie am Broad als Mitglied des Kerninstituts und emeritierter Gründungsdirektor tätig. Von der Gründung des Broad bis 2021 war er Präsident und Gründungsdirektor.

Anerkennung und Service

Im Jahr 1999 erhielt Lander den Golden Plate Award der American Academy of Achievement.

Im Jahr 2004 wurde Lander für seine Arbeit am Humangenomprojekt vom Time Magazine zu einem der 100 einflussreichsten Menschen unserer Zeit ernannt. Er hat in zahlreichen PBS-Dokumentarfilmen über Genetik mitgewirkt. Auf der MIT150-Liste der Innovatoren und Ideen des MIT wurde er auf Platz 2 gesetzt.

Im Dezember 2008 wurden Lander und Harold E. Varmus zu Ko-Vorsitzenden des Beratergremiums für Wissenschaft und Technologie der Regierung Obama ernannt. Im Jahr 2012 erhielt er den Dan-David-Preis.

Lander ist Mitglied des Beirats des USA Science and Engineering Festival.

Im Jahr 2013 wurde Lander mit dem ersten Breakthrough Prize in Life Sciences ausgezeichnet. Im Jahr 2016 setzte ihn das KI-Programm Semantic Scholar auf Platz 1 seiner Liste der einflussreichsten biomedizinischen Forscher.

Im Jahr 2016 erhielt er den Award for Excellence in Molecular Diagnostics von der Association for Molecular Pathology.

2017 erhielt Lander die Ehrendoktorwürde der Université catholique de Louvain. Ebenfalls 2017 erhielt er den William Allan Award der American Society of Human Genetics.

Im Jahr 2019 war er Mitglied der Jury für die Biowissenschaften des Infosys-Preises. Im Jahr 2020 ernannte ihn Papst Franziskus zum Mitglied der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften. Im Jahr 2021 gab Lander, der zahlreiche Patente besitzt, den Besitz von Vermögenswerten im Wert von mehr als 45 Millionen Dollar bekannt.