Professor Calum MacRae

Professor Calum MacRae, Chefarzt für kardiovaskuläre Medizin am Brigham and Women’s Hospital und außerordentlicher Professor an der Harvard Medical School, spricht über seine Karriere, Einflüsse und seinen neuesten großen Forschungsschritt zu Mark Nicholls

Es ist ein mutiger Schritt, und einer mit einer 75-Millionen-Dollar-Frage zu beantworten.

Für Professor Calum MacRae könnte man argumentieren, dass dies möglicherweise die größte Frage ist, die er sich in seiner Karriere stellen wird, da die Initiative ‘One Brave Idea’ versucht, eine neue Lösung für ein altes Problem zu finden und einige der Geheimnisse hinter der koronaren Herzkrankheit zu lüften.

Für den Kardiologen und Genetiker MacRae und sein Team zielt das 5-Jahres—Projekt darauf ab, die Ursprünge von Krankheiten in die embryonalen Stadien der menschlichen Existenz zurückzuverfolgen und einen radikal anderen Ansatz für KHK zu formulieren – vielleicht sogar in Frage zu stellen, ob die Wurzeln von Koronarerkrankungen tatsächlich im Herzen liegen.

Für MacRae, Chefarzt für kardiovaskuläre Medizin am Brigham and Women’s Hospital und außerordentlicher Professor an der Harvard Medical School, liegt das Forschungsstipendium, das er im vergangenen Oktober erhalten hat, und seine Ziele bequem im Ethos seines breiteren Ansatzes. In den letzten Phasen unseres Interviews fragte ich ihn, welchen Rat er jungen Forschern geben würde, die auf dem Gebiet der Kardiologie anfangen, und seine Antwort war sofort — ‘große Probleme angehen, Probleme, die bis zu Ihrer Pensionierung noch da sein werden’, sagte er mir.

Nun, er geht mit gutem Beispiel voran, was das Ausmaß der Herausforderung angeht!

Für Dr. MacRae, 54, begann sein Interesse an Medizin und Wissenschaft während seiner Erziehung auf der Isle of Skye vor der Westküste Schottlands, wo sein Vater Calum Og MacRae Hausarzt war. Er ist auch dankbar, dass er in der Schule Lehrer für Naturwissenschaften und Mathematik ausgebildet hat. Ich wollte in der Lage sein, all dies zu tun, und die Medizin war ein sehr guter Ort, um diese Disziplinen zu kombinieren.

Der spezifische Fokus auf Kardiologie entstand später während seiner Ausbildung an der University of Edinburgh School of Medicine — wo Michael Oliver und David de Bono ‘sehr beeindruckende Vorbilder in der Kardiologie waren’ — und dann am St. George’s Hospital in London, wo er ‘eine spektakuläre Ausbildung in Kardiologie in all ihrer Breite und Tiefe’ erhielt, die mit den Professoren John Camm, Bill McKenna, Charles Pumphrey und David Ward zusammenarbeitete.

Ebenfalls inspirierend waren die leitenden Registrare für Herzchirurgie und Kardiologie in St. George’s; Dr. Iain Simpson, der später Präsident der British Cardiovascular Society wurde, Dr. Mark DeBelder und Bruce Keogh, jetzt der medizinische Direktor des NHS.

Es gab jedoch noch einen anderen Faktor.

‘Als ich ungefähr fünf oder sechs war, murmelte ich’, erklärte er. In jenen Tagen mussten Sie Kardiologen aufsuchen, die klinische Entscheidungen darüber trafen, ob Sie sich einer Herzkatheterisierung unterziehen mussten oder nicht, was zu dieser Zeit ein ziemlich risikoreiches Verfahren war. Ich erinnere mich, dass ich mehrere Kardiologen gesehen habe und beeindruckt war von der Tatsache, dass sie Geschichte und physikalische und wissenschaftliche Informationen zusammenstellten, um zu ihren Schlussfolgerungen zu kommen.

Nach seinem Abschluss in Edinburgh im Jahr 1985 folgten Rotationen an der Edinburgh Royal Infirmary und dem Borders General Hospital in Innerer Medizin, Kardiologie und Pädiatrie, gefolgt von Stationen am Hammersmith Hospital und St George’s, um in Kardiologie zu trainieren.

Nach mehreren Jahren in London ging er nach Amerika für ein Stipendium an der Harvard Medical School in der Pionier-Herz-Kreislauf-Genetik-Labor von Jon und Christine Seidman, wo er heiratete Wissenschaftler Dr. Susan Kass, und dann an Brigham and Women’s Hospital für mehr Innere Medizin, und Massachusetts General Hospital im Jahr 1998 für weitere Kardiologie-Ausbildung, gelockt zum Teil durch die Möglichkeit, in der Entwicklungsbiologie-Labor von Professor Mark Fishman, Chef der Kardiologie am Massachusetts General Hospital, der radikal umrahmt sein Denken zu arbeiten. Er blieb dort bis 2009 an der Fakultät, als er nach Brigham and Women’s zurückkehrte und 2014 Chefarzt für kardiovaskuläre Medizin wurde.

Professor MacRae ist bekannt für seine Forschung auf dem Gebiet der Humangenetik und des Zebrafisches.Zu seinen klinischen Interessen gehört es, neue Phänotypen zu untersuchen und zu untersuchen, wie Forschungsergebnisse, einschließlich genomischer Entdeckungen, systematisch in die klinische Versorgung umgesetzt werden können. Seine Forschung konzentriert sich auf die Biologie und Genomik von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Aber er reflektiert, wie die Bewegung in Richtung Genetik zunächst durch die Arbeit mit Professor McKenna und Professor Seidman beeinflusst wurde – Figuren, die weithin als Pioniere auf dem Gebiet der Genetik im Herz-Kreislauf-System gelten.

Er bevorzugte die Genetik, weil sie es den Forschern ermöglicht, die zugrunde liegende Ursache eines Problems zu untersuchen, und nach seiner frühen Grundlagenforschung begann er, der Spur zu folgen, dass, wenn Krankheiten vererbt werden, der primäre Defekt vom Embryostadium an vorhanden war. Um die Krankheit wirklich zu verstehen, ohne all die sekundären Konsequenzen, müssen Sie früher und früher gehen und idealerweise in die Entwicklungsbiologie der Krankheit’, sagte er. ‘Das war einer der Gründe, warum ich Genetik und Entwicklungsbiologie kombiniert habe’.

Er verwendet das Zebrafischmodell in seiner Forschung wegen der Skala, die es erlaubt — die Möglichkeit, Hunderttausende von Experimenten statt Zehntausende von Experimenten durchzuführen. Bei der Verwendung des Zebrafisches kombiniert sein Team klassische Entwicklungszell- und Molekularbiologie mit hochauflösender In-vivo-Zellphysiologie, um zu verstehen, wie genetische und epigenetische Faktoren interagieren, um den endgültigen voll funktionsfähigen Organismus zu erzeugen.

Er sagte: ‘Ich dachte, wenn die Krankheit beginnt, während Sie sich noch entwickeln, können wir vielleicht anfangen, Medikamente oder andere Interventionen zu identifizieren, die in diesem Stadium verwendet werden könnten. Ich habe viel Zeit damit verbracht, daran zu arbeiten und darüber nachzudenken, wie man Modelle baut, die es uns ermöglichen, Wege zu identifizieren, die später im Leben Krankheiten verursachen, und dann ein groß angelegtes chemisches Screening zu verwenden, um neue Medikamente zu identifizieren.

Er schreibt seinem engen Freund und Kollegen Randy Peterson zu, dass er ihm alles beigebracht hat, was er über chemische Biologie weiß. Das ist die Längsrichtung, die wir eingeschlagen haben; zu versuchen, die Gene zu identifizieren, die bei echten Menschen tatsächliche Krankheiten verursachen; dann genau den gleichen Defekt im Zebrafisch oder in der Maus zu modellieren; und dann am Zebrafisch nach Wegen zu suchen, um die Krankheit entweder früher zu diagnostizieren oder zu behandeln und diese Innovationen letztendlich dem Patienten zurückzubringen. Worauf ich am meisten stolz bin, ist die Kombination der verschiedenen Elemente meiner Arbeit auf eine Weise, die letztendlich — wie ich hoffe — zu einer verbesserten menschlichen Gesundheit führt und sich sehr auf die Patienten konzentriert. Alles beginnt und endet mit dem Patienten, ich denke, das ist ein wichtiger Teil der medizinischen Forschung.

Heute ist Professor MacRae als Chefarzt für kardiovaskuläre Medizin am Brigham and Women’s Hospital Mitglied des Cardiovascular Genetics Program von BWH, das Patienten mit erblichen Herzerkrankungen bewertet, diagnostiziert und betreut. Er ist auch Co-Direktor am BWH Genomic Medicine Center.

Der neueste Schwerpunkt, das ‘One Brave Idea’ -Projekt zur Bekämpfung von KHK, basiert auf einem Vierteljahrhundert wissenschaftlicher Forschung zu Arrhythmien und Herzinsuffizienz sowie der Behandlung von Patienten. MacRae ist bestrebt, einen radikal anderen Ansatz für das Studium von Krankheiten zu formulieren. Finanziert mit jeweils 25 Millionen US-Dollar von der American Heart Association, Verily (ehemals Google Life Sciences) und AstraZeneca, besteht die Hoffnung, dass eine mutige Idee einen Weg zur Erkennung von Herzkranzgefäßen bietet Krankheit lange bevor Symptome auftreten, Einblicke in Mechanismen, neue Behandlungen und Therapien.

‘Dies war eine Gelegenheit, aus meiner Sicht von vorne anzufangen und einige der Ideen, die wir in anderen Bereichen hatten, auf die Koronarerkrankung zu übertragen und sie zu erweitern, so dass wir die Messung von Krankheiten bei Patienten überdenken und dann neue Erkenntnisse nutzen können, um neue Mechanismen und neue Therapien zu identifizieren.’

‘Da sich die Medizin so schnell verändert, ist es mir wichtig, wie wir in der Forschung Dinge tun können, die völlig anders sind, die auf dem aufbauen, was zuvor bei Koronarerkrankungen passiert ist, aber einen ganz anderen Ansatz verfolgen, um anhaltende medizinische Probleme zu lösen.

Abseits der Medizin genießt er Wandern, Gartenarbeit, Fliegenfischen, Reisen, Lesen und Golf.

Welches Buch würde er auf eine Insel mitnehmen und warum?

‘Ich dachte an die Bücher, die ich gelesen habe, die mich beeinflusst haben, die mich für den Rest meines Lebens zum Nachdenken gebracht haben’, antwortete er. Das wahrscheinlich interessanteste — und das, was mich am meisten beeinflusst hat, aber das ich immer noch nicht vollständig verstehe – sind Vermutungen und Widerlegungen: Das Wachstum wissenschaftlicher Erkenntnisse von Karl Popper. Jedes Mal, wenn ich darauf zurückkomme, bekomme ich etwas Neues daraus.

Er rät jungen Forschern nicht nur, sich auf die ‘großen Probleme’ in diesem Bereich zu konzentrieren, sondern fordert sie auch auf, eine klare Richtung für ihre Karriere zu haben, Erfahrungen im Verlauf der Ausbildung zu organisieren, Kombinationen von Fähigkeiten zusammenzustellen, die sie auszeichnen, und sich an Forschungsziele zu halten.

‘Modellieren Sie sich nicht zu sehr auf einem Gebiet’, fügte er hinzu, ‘Aber bleiben Sie so breit und allgemein wie möglich in Ihren frühen Einflüssen, weil Sie nur spezifischer und fokussierter werden, wenn Sie älter werden.’

‘Schließlich kann man heutzutage weder Medizin noch Biologie betreiben, ohne rechnerisch oder mathematisch kompetent zu sein. Das war lange Zeit ein Problem in der Medizin – die Menschen neigten dazu, Mathematik und Berechnung zu meiden, und es ist sehr klar, dass dies zu Lasten der Medizin und insbesondere der medizinischen Forschung ging.

Es ist jetzt eine kritische Anforderung, dass Forscher in der Lage sind, klinische, translationale oder grundlegende Nasslaborwissenschaften und Berechnungen zusammen durchzuführen, sagte er.