从钢铁工程到卵巢肿瘤研究| 麻省理工学院新闻

Ashutosh Kumar 是一位受过正规培训的材料工程师。 他从小就对制造充满热情，因此探索了钢材设计并研究了合金的应力断裂。

然而，在库马尔的整个教育过程中，他也被生物学和医学所吸引。 当他被印度理工学院 (IIT) 孟买分校冶金工程和材料科学本科专业录取时，这位贾姆谢普尔人非常兴奋，而且“有点不满意，因为我不能再做生物学了。”

现在是一名博士生和一名 MathWorks 研究员 在麻省理工学院材料科学与工程系，库马尔可以融合他广泛的兴趣。 他研究了某些细菌的作用，这些细菌已被观察到会促进卵巢癌的扩散，并可能降低化疗和免疫疗法的有效性。

库马尔说：“一些微生物对感染卵巢癌细胞有亲和力，这可能会导致细胞结构发生变化，并重新编程细胞以在压力条件下生存。” “这意味着细胞可以迁移到不同的位点，并且可能具有产生化疗耐药性的机制。 这为开发疗法开辟了一条途径，看看我们是否可以开始消除其中一些变化。”

库马尔的研究结合了微生物学、生物工程、人工智能、大数据和材料科学。 他的目标是利用微生物组测序和人工智能来定义可能与患者不良预后相关的微生物组变化。 最终，他的目标是设计噬菌体病毒来重新编程细菌以发挥治疗作用。

库马尔在印度理工学院孟买分校获得学士学位几个月后，就开始逐步从事健康科学领域的工作。

“我意识到工程学是如此灵活，它的应用范围可以扩展到任何领域，”他说，并补充说，他开始研究生物材料是“为了尊重我的学位课程和我的兴趣”。

“我非常喜欢它，所以我决定去读研究生，”他补充道。

他说，在麻省理工学院开始他的博士课程“是一个转换方向并从事更多跨学科或‘麻省理工学院类型’工作的绝佳机会。”

库马尔说，当他第一次到达麻省理工学院时，他和詹姆斯·梅森·克拉夫茨生物工程和材料科学教授安吉拉·贝尔彻开始讨论微生物组对卵巢癌的影响。

“我分享了我对人类健康和生物学的热情，我们开始集思广益，”他说。 “我们意识到了解许多妇科癌症的需求尚未得到满足。 卵巢癌是一种侵袭性癌症，通常在诊断时为时已晚并且已经扩散。”

2022 年，Kumar 获得了 MathWorks 奖学金。 该奖学金颁发给工程学院的研究生，最好是那些在研究中使用 MATLAB 或 Simulink（由数学计算机软件公司 MathWorks 开发）的学生。 慈善支持推动库马尔全面转型为健康科学研究。

“我们现在所做的工作最初并没有得到传统来源的资助，MathWorks 奖学金为我们提供了探索这一领域的灵活性，”库马尔说。 “它为我提供了学习新技能并提出有关该主题的问题的机会。 MathWorks 给了我一个探索自己兴趣的机会，并帮助我从一名钢铁工程师转变为一名癌症科学家。”

库马尔对细菌与卵巢癌之间关系的研究始于研究哪些细菌会融入小鼠模型的肿瘤中。

“我们开始密切关注细胞结构的变化以及这些变化如何影响癌症进展，”他说，并补充说 MATLAB 图像处理可以帮助他和他的合作者跟踪肿瘤转移。

研究小组还使用 RNA 测序和 MATLAB 算法来构建细菌的分类。

“一旦我们确定了微生物组的组成，”库马尔说，“我们希望了解微生物组如何随着癌症的进展而变化，并确定出现化学耐药性的患者的变化。”

他说，最近关于卵巢癌可能起源于输卵管的发现是有希望的，因为在癌症扩散到卵巢之前检测到与癌症相关的生物标志物或病变可能会带来更好的预后。

库马尔说，在他继续研究的过程中，他非常感谢贝尔彻“相信我能够从事这个项目。

“她信任我和我对影响人类健康的热情——尽管我来自材料工程背景——并自始至终支持我。 正是她接受新挑战的热情使我能够实现这个想法。 她是一位了不起的导师，激励我继续前进。”

就贝尔彻而言，她同样着迷。

她说：“与 Ashutosh 合作开展卵巢癌微生物组项目真是太棒了。他一直充满热情并致力于寻找非传统方法来解决这种使人衰弱的疾病。 他围绕寻找这种疾病的微环境的早期变化而进行的创新对于拦截和预防卵巢癌至关重要。 我们在开始这个项目时几乎没有什么初步数据，因此他的 MathWorks 奖学金对于项目的启动至关重要。”

库马尔一直非常积极地参与学生政府和社区建设活动，他认为让学生在自己的机构中感到包容和宾至如归非常重要，这样他们就可以在学术之外的方式发展。 他说，他自己的参与有助于他从工作中抽出时间。

“科学永远不会停止，总会有事情可做，”他说，并解释说他刻意安排休息时间，而社交活动有助于他体验休息时间。 “通过校园或宿舍的活动与社区成员互动有助于设定工作的心理界限。”

对于他从材料科学到癌症研究的不寻常路线，库马尔认为这是有机发生的事情。

“我观察到生活是充满活力的，”他说。 “我们认为我们可能会做的事情与我们最终要做的事情从来都不一致。 五年前，我根本不知道自己会在麻省理工学院与身边如此优秀的科学导师一起工作。”