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2022-10-01Proporcionar nuevos caminos para la investigación y la educación en neurociencia

MIT |Payton Dupuis encuentra nuevos intereses científicos y oportunidades profesionales a través del programa de investigación de verano en biología del MIT.

El interés de Payton Dupuis en la investigación biológica comenzó donde lo hace para muchos futuros científicos: presenciar a un pariente que luchaba contra una afección médica incurable. Para Dupuis, ese familiar era su tío, quien padecía complicaciones por la diabetes. Dupuis, estudiante de último año en la Universidad Estatal de Montana, dice que la diabetes es prominente en la Reserva Flathead en Montana, donde creció, y presenciar los impactos de la enfermedad la inspiró a seguir una carrera en investigación científica. Desde entonces, esa pasión ha llevado a Dupuis por todo el país para participar en varios programas de investigación de verano en ciencias biomédicas.

Más recientemente, participó en el Programa de Investigación de Verano en Biología del MIT Bernard S. y Sophie G. Gould (BSG-MSRP-Bio). El programa, ofrecido por los departamentos de Biología y Ciencias del Cerebro y Cognitivas, está diseñado para alentar a los estudiantes de grupos subrepresentados a asistir a la escuela de posgrado y seguir carreras en investigación científica. Más del 85 por ciento de los participantes se inscribieron posteriormente en programas de posgrado de alto nivel, y muchos de ellos regresaron al MIT, tal como Dupuis está considerando.

Su viaje desde ser testigo de los impactos de la diabetes de su tío hasta considerar la posibilidad de estudiar un posgrado en el MIT fue posible gracias al amor de Dupuis por la ciencia y su capacidad para "encontrar algo positivo", como ella dice, en cada experiencia.

Como estudiante de secundaria, Dupuis hizo su primer viaje al noreste, participando en la Academia de Verano de Matemáticas y Ciencias en la Universidad Carnegie Mellon. Para Dupuis, que ni siquiera había tomado aún cálculo, la experiencia fue un desafío bienvenido. “Eso definitivamente me hizo trabajar duro”, se ríe, comparándose con otros participantes del programa. “Pero me probé a mí mismo, no a nadie más, que pertenecía a ese programa”.

Además de ser un refuerzo de confianza, el programa Carnegie Mellon también le dio a Dupuis su primer contacto con la investigación científica trabajando en un laboratorio biomédico sobre regeneración de tejidos. Estaba entusiasmada con las posibilidades de desarrollar nuevos órganos, como el páncreas productor de insulina que podría ayudar a regular la diabetes de su tío, fuera del cuerpo. Dupuis estaba oficialmente enganchado a la biología.

Su experiencia ese verano alentó a Dupuis a especializarse en ingeniería química, ya que la consideraba una buena vía para la investigación biomédica. Desafortunadamente, el plan de estudios de ingeniería química en el estado de Montana no era lo que ella esperaba, ya que se enfocaba menos en el cuerpo humano y más en la industria petrolera. En ese contexto, su capacidad para ver un lado positivo sirvió bien a Dupuis.

“Eso no era realmente lo que quería, pero aun así era interesante porque había formas de aplicarlo al cuerpo”, explica. “Al igual que la mecánica de fluidos, en lugar de que el agua fluya a través de una tubería, estaba pensando en la sangre que fluye a través de las venas”.

Dupuis agrega que el programa de ingeniería química también le dio habilidades para resolver problemas que han sido valiosas ya que ha emprendido programas de verano enfocados en biología para ayudar a refinar sus intereses. Un verano, trabajó en el departamento de química en el estado de Montana, adquiriendo experiencia práctica en un laboratorio húmedo. "Realmente no sabía nada de la química detrás de lo que estaba haciendo", admite, "pero me enamoré". Otro verano, participó en el programa Tufts Building Diversity in Biomedical Sciences, explorando el lado genético de la investigación a través de un proyecto sobre desarrollo óseo en ratones.

En 2020, un mentor en la universidad tribal local conectó a Dupuis con Keith Henry, profesor asociado de ciencias biomédicas en la Universidad de Dakota del Norte. Con Henry, Dupuis buscó nuevos sitios de unión para el neurotransmisor serotonina que pudieran ayudar a minimizar los efectos secundarios que vienen con el uso prolongado de inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS), la clase más común de antidepresivos. Ese verano fue la primera exposición de Dupuis a la investigación del cerebro y su primera experiencia en el modelado de procesos biológicos con computadoras. Ella lo amaba. De hecho, tan pronto como regresó al estado de Montana, Dupuis se matriculó en informática.

Debido a la menor, Dupuis necesita un año más para graduarse, lo que le deja un verano más para un programa de investigación. Su hermana mayor había participado anteriormente en el programa general MSRP en el MIT, por lo que fue una obviedad para Dupuis solicitar el programa específico de biología.

Este verano, Dupuis fue colocado en el laboratorio de Troy Littleton, el Profesor Menicon en Neurociencia en el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria. “Definitivamente me enamoré del laboratorio”, dice ella. Con Littleton, Dupuis completó un proyecto que analizaba la complexina, una proteína que puede inhibir y facilitar la liberación de neurotransmisores como la serotonina. También es esencial para la fusión de vesículas sinápticas, las partes de las neuronas que almacenan y liberan neurotransmisores.

Varias enfermedades neurológicas humanas se han relacionado con una deficiencia de complexina, aunque Dupuis dice que los científicos todavía están averiguando qué hace la proteína y cómo funciona.

Con ese fin, Dupuis se centró este verano en las moscas de la fruta, que tienen dos tipos diferentes de complexina; los humanos, en comparación, tienen cuatro. Usando la edición de genes, diseñó un experimento que comparaba moscas de la fruta que poseían varias cantidades de diferentes subtipos de la proteína. Estaba el grupo de control positivo, que no se tocó; el grupo de control negativo que no tenía complexina; y dos grupos experimentales, cada uno con uno de los subtipos eliminados. Usando tinción fluorescente, Dupuis comparó cómo se iluminaban las neuronas en cada grupo de moscas, lo que ilustró cómo la alteración de la cantidad de complexina cambió la forma en que las moscas liberaron neurotransmisores y formaron nuevas conexiones sinápticas.

Después de tocar tantas áreas diferentes de la investigación biológica a través de los programas de verano, Dupuis dice que investigar la actividad neuronal en las moscas de la fruta este verano fue la combinación perfecta intelectualmente y una experiencia formativa como investigadora.

“Definitivamente aprendí cómo tomar un experimento y hacerlo mío y descubrir qué funciona mejor para mí, pero aún produce los resultados que necesitamos”, dice ella.

En cuanto a lo que sigue, Dupuis dice que su experiencia en el MIT la convenció de realizar un trabajo de posgrado en ciencias del cerebro. “Boston es realmente donde quiero estar y eventualmente trabajar, con todas las compañías biotecnológicas y biofarmacéuticas alrededor”, dice. Una de las ventajas del programa MSRP-Bio son las oportunidades de desarrollo profesional. Aunque Dupuis siempre estuvo interesada en la industria, dice que agradeció asistir a los paneles de carrera este verano que desmitificaron cómo es realmente esa carrera profesional y qué se necesita para llegar allí.

Sin embargo, quizás el aspecto más importante del programa para Dupuis fue la confianza que le brindó a medida que continúa navegando por el mundo de la investigación biomédica. Tiene la intención de llevar eso con ella al estado de Montana para alentar a sus compañeros de clase a buscar oportunidades de verano similares.

“Hay tanta gente que sé que sería un gran investigador y que amaría la ciencia, pero simplemente no lo saben o creen que pueden aprenderlo”, dice ella. “Todo lo que diría es que solo tienes que aplicar. Solo tienes que ponerte ahí fuera”.

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