تشارلز برينر (عالم كيمياء حيوية)

يشغل تشارلز برينر (مواليد 30 أكتوبر 1961) منصب أستاذ تنظيم الأيض في جامعة هلسنكي ، بعد أن تم تعيينه بدعم من مجلس البحوث الفنلندي . ^{[ 1 ]} وقبل ذلك، شغل منصب رئيس قسم استقلاب السكري والسرطان في معهد بيكمان للأبحاث التابع لمركز سيتي أوف هوب الطبي الوطني، وهو أول رئيس لمؤسسة ألفريد إي مان العائلية، كما شغل منصب رئيس قسم الكيمياء الحيوية في جامعة أيوا، وهو رئيس كرسي روي جيه كارفر . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يُعدّ برينر مساهمًا رئيسيًا في مجال استقلاب نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد (NAD)، وقد طوّر أساليب كمية دقيقة لتحليل استقلاب NAD . ^{[ 4 ]} اكتشف برينر مسارات كيناز ونوكليوزيداز نيكوتيناميد ريبوسيد (NR) في حقيقيات النوى المؤدية إلى NAD. ^{[ 5 ] [ 6 ]} تشمل أعمال برينر أول تجربة سريرية بشرية لـ NR، والتي أثبتت توافره الآمن عن طريق الفم كمادة أولية لـ NAD+. ^{[ 7 ] [ 5 ]} حدّدت أعماله الطرق التي يتعطل بها نظام NAD بسبب الأمراض وحالات الإجهاد الأيضي. ^{[ 3 ]} علاوة على ذلك، حدّد آلية محددة يؤدي من خلالها نقص السيترين إلى النفور من المذاق الحلو ومرض الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي (MASLD)، وحدّد جليسرول-3-فوسفات كمنشط لبروتين ربط عنصر استجابة الكربوهيدرات (ChREBP). ^{[ 8 ]}

تخرج برينر من جامعة ويسليان بدرجة البكالوريوس في علم الأحياء عام ١٩٨٣. بعد عمله في شركتي التكنولوجيا الحيوية كايرون كوربوريشن ومعهد أبحاث دي إن إيه إكس، التحق برينر بكلية الطب بجامعة ستانفورد للدراسات العليا . في ستانفورد، عمل مع روبرت إس. فولر، وحصل على درجة الدكتوراه في بيولوجيا السرطان عام ١٩٩٣. أجرى برينر أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة برانديز مع غريغوري بيتسكو وداغمار رينج . ^{[ ٩ ] [ ١٠ ]}

ثم انضم برينر إلى هيئة التدريس في جامعة توماس جيفرسون ، حيث عمل من عام 1996 إلى عام 2003، وأصبح مديرًا لبرنامج البيولوجيا التركيبية والمعلوماتية الحيوية في عام 2000. انتقل إلى كلية دارتموث الطبية في عام 2003، وشغل منصب المدير المساعد للعلوم الأساسية في مركز نوريس كوتون للسرطان (الذي يُعرف الآن باسم مركز دارتموث للسرطان ) من عام 2003 إلى عام 2009. في عام 2009، انضم إلى جامعة أيوا (UI) أستاذًا ورئيسًا لقسم الكيمياء الحيوية. في عام 2010، مُنح كرسي روي جيه كارفر للكيمياء الحيوية في جامعة أيوا، وشغل هذا المنصب حتى عام 2020. ^{[ 11 ] [ 3 ] [ 12 ]}

في عام 2020، انضم برينر إلى المركز الطبي الوطني "سيتي أوف هوب" في دوارتي، كاليفورنيا ، كرئيس مؤسس لقسم جديد لأيض مرض السكري والسرطان، تم إنشاؤه للتركيز على العلاقة بين الاضطرابات الأيضية وأمراض مثل السرطان والسكري. ^{[ 3 ] [ 2 ]}

تلقى برينر تمويلاً من جهاتٍ منها مؤسسة مارش أوف دايمز ، ^{[ 13 ]} ومؤسسة بوروز ويلكوم، ^{[ 13 ]} ومؤسسة بيكمان، ^{[ 14 ]} ومؤسسة أبحاث سرطان الرئة، ^{[ 15 ]} ومؤسسة بيل وميليندا غيتس ، ^{[ 16 ]} وجمعية سرطان الدم والأورام اللمفاوية ، والمؤسسة الوطنية للعلوم، والمعاهد الوطنية للصحة، ^{[ 17 ]} ومؤسسة سيغريد جوسيليوس. ^{[ 1 ]}

قدّم برينر إسهاماتٍ عديدة في علم الأحياء الجزيئي والكيمياء الحيوية، بدءًا من تنقية وتوصيف إنزيم Kex2 المحوّل للبروتين في جامعة ستانفورد. ^{[ 18 ] [ 19 ]} تشمل مشاريع بحثه الهامة دور ارتباط Ap3A _في وظيفة جين FHIT الكابت للورم ، ^{[ 20 ]} وتوصيف وتثبيط مثيلة الحمض النووي ، ^{[ 21 ] [ 22 ]} واكتشاف خطوات جديدة في استقلاب نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد (NAD). ^{[ 23 ]}

جدير بالذكر أن مختبر برينر اكتشف أن حقيقيات النوى تستخدم نيكوتيناميد ريبوسيد (NR) لإنتاج NAD+. ووجد بيغانوفسكي وبرينر (2004) أن NR يتحول إلى NAD+ بفعل كينازات نيكوتيناميد ريبوز، بما في ذلك Nrk1 (في الخميرة والإنسان) وNrk2 (في الإنسان). كما أبلغ بيلينكي وآخرون ( مجلة Cell ، 2007) عن مسار آخر يحول NR إلى NAM بفعل النيوكليوزيدازات Urh1/Pnp1/Meu1، وهو مسار مستقل عن Nrk1. ^{[ 5 ] [ 24 ] [ 7 ] [ 25 ]}

طوّر برينر تحليلًا كميًا دقيقًا ودقيقًا لأيض NAD+ ^{[ 4 ] [ 26 ]} ، وقدّم إسهامات جوهرية في استقلاب NAD، بما في ذلك اكتشاف تخليق NAD المعتمد على ريبوسيد حمض النيكوتينيك ^{[ 27 ]} ، وتوضيح آلية تخليق فوسفات ثنائي نيوكليوتيد أدينين حمض النيكوتينيك ^{[ 28 ]} ، واكتشاف حالات مرضية متعددة يضطرب فيها استقلاب NAD ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ].}

ينشط برينر في ترجمة تقنيات NR لعلاج ومنع الحالات البشرية التي تعطل نظام NAD بما في ذلك السرطان ^{[ 31 ]} واعتلال الأعصاب المحيطية السكري والعلاج الكيميائي [ ^{35 ] [ 36 ]} وفشل القلب ^{[ 30 ]} وإصابة الدماغ المركزية [ ^{32 ]} والالتهاب ^{[ 33 ]} واعتلال العضلات الميتوكوندري ^{[ 34 ]} والبلاجرا والعدوى ^{[ 29 ]} مثل عدوى فيروس كورونا ^{[ 7 ] [ 37 ]. وشمل} عمل برينر أول تجربة بشرية لـ NR في عام 2016، والتي أثبتت التوافر الآمن عن طريق الفم كمادة أولية لـ NAD+ ^{[ 7 ] [ 5 ] ،} مما أدى إلى إنشاء الملكية الفكرية الأساسية لصناعة تعزيز NAD. ^{[ 38 ]} على الرغم من أن برينر كان أول من أظهر أن NR يزيد من نشاط SIR2 ، ويحسن إسكات الجينات ، ويمكنه إطالة عمر الخميرة، ^{[ 7 ] [ 39 ]} إلا أن عمله لم يركز على السيرتوينات أو الادعاءات غير المحددة لمكافحة الشيخوخة، بل ركز بدلاً من ذلك على كيفية إصلاح NR للحالات الالتهابية ^{[ 40 ]} والضغوط الأيضية التي تُخل بتنظيم NAD+ ^{[ 30 ] [ 32 ]} و NADPH . ^{[ 7 ] [ 41 ]}

أظهرت دراسة برينر على القوارض ونسلها أن أمهات القوارض بعد الولادة يتعرضن لضغط أيضي شديد على نظام NAD لديهن. ويؤدي تزويد أمهات القوارض بـ NR إلى زيادة فقدان الوزن لديهن، وتسريع نمو الصغار، وتوفير مزايا عصبية نمائية طويلة الأمد حتى مرحلة البلوغ. ^{[ 42 ] [ 43 ] [ 16 ]}

وباعتبار نقص السيترين متلازمة MASLD النحيفة، ^{[ 44 ]} فقد حدد تراكم جليسرول-3-فوسفات وتنشيط ChREBP كآلية لكل من ارتفاع التعبير عن FGF21 وارتفاع النسخ المولد للدهون في هذا المرض النادر . ^{[ 8 ]}

برينر مؤلف لأكثر من 200 منشور محكم. ^{[ 45 ]} وكان المحرر الرئيسي لكتاب " علم الأورام الجيني: المناهج الجزيئية للسرطان" الصادر عام 2004. ^{[ 46 ]}

يتسم برينر بالحذر والنقد في آنٍ واحد تجاه الأبحاث التي تروج لمزاعم مكافحة الشيخوخة وإطالة العمر. ^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]} بعد أن كتب مراجعة إيجابية لكتاب ستيفن أوستاد " حديقة حيوان متوشلخ" ، ^{[ 50 ]} قام بمراجعة كتاب "مدى الحياة: لماذا نشيخ - ولماذا لا يجب علينا ذلك " لديفيد أ. سنكلير ، ملخصًا إياه بأنه "مصدر مؤثر للمعلومات المضللة حول طول العمر، يتضمن مزاعم منافية للواقع حول حفظ جينات طول العمر بين الخميرة والبشر، ووجود مُنشطات مزعومة لهذه الجينات، وادعاءات بعكس الشيخوخة بنجاح في الفئران بناءً على إعادة برمجة جزئية". ^{[ 51 ]} نشر برينر مراجعة شاملة عن السيرتوينات في عام 2022 بعنوان "السيرتوينات ليست جينات محفوظة لطول العمر". ^{[ 52 ]}

في عام ٢٠١٢، وضع برينر وداغمار رينج توصيات لمناهج ما قبل الطب تتوافق مع اختبار القبول في كليات الطب (MCAT) المُعدَّل، بناءً على طلب من رئيسة الجمعية الأمريكية للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية ، سوزان فايفر . ^{[ ٥٣ ] [ ٥٤ ]} وقد جرى تحسين هذه التوصيات، التي تشمل تطوير مقررات دراسية في الكيمياء غير العضوية والعضوية والحيوية تُركِّز بشكل أكبر على كيمياء المجموعات الوظيفية العضوية الحيوية، في المجلات الأكاديمية. وقد حظي إسهام برينر في هذا المجال بتقدير من خلال جائزة الجمعية الأمريكية للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية لعام ٢٠١٦ للمساهمات المتميزة في التعليم. ^{[ ٥٥ ]}

كان برينر عضواً سابقاً في المجلس الاستشاري العلمي لشركة سيرتريس للأدوية . ^{[ 56 ]} ويشغل حالياً منصب كبير المستشارين العلميين في شركة نياجين للعلوم الحيوية ^{[ 9 ] [ 57 ]} وشركة NADMED. ^{[ 58 ]}

• 2020، جائزة ماري شوارتز روز لكبار الباحثين، الجمعية الأمريكية للتغذية ^{[ 59 ]}
• 2016، جائزة ASBMB للمساهمات المثالية في التعليم، الجمعية الأمريكية للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية ^{[ 55 ]}
• 2013، زميل الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم ^{[ 60 ]}
• 2007، محاضرة ويليام إي إم لاندز ، كلية الطب بجامعة ميشيغان ^{[ 61 ]}
• 1998-2001، باحث جديد في العلوم الدوائية، صندوق بوروز ويلكوم ^{[ 13 ]}
• 1998-2000، باحث باسيل أوكونور، مؤسسة مارش أوف دايمز لعيوب الولادة ^{[ 13 ]}
• 1998-2000، جائزة بيكمان للمحققين الشباب ، مؤسسة أرنولد ومابيل بيكمان ^{[ 14 ]}

• تيواري، في. جين، بيونغ تشانغ؛ صن، أوليفيا؛ لوبيز غونزاليس، إدوين دي جيه؛ تشين، مين-هسوان؛ وو، شيوي؛ شاه، هارديك؛ تشانغ، أندرو؛ هيرمان، مارك أ.؛ سبراكلين، كاساندرا ن.؛ غودمان، راسل ب.؛ برينر، تشارلز (نوفمبر 2025). "ينشط جليسرول-3-فوسفات ChREBP، ونسخ FGF21، وتكوين الدهون في حالة نقص السيترين". مجلة Nature Metabolism . 7 (11): 2284-2299. doi : 10.1038/s42255-025-01399-3. ISSN  2522-5812. PMC  12638245
• برينر، سي (22 سبتمبر 2022). "السيرتوينات ليست جينات محفوظة لطول العمر" . مجلة لايف ميتابوليزم (2): 122-133 . doi : 10.1093/lifemeta/loac025 . ISSN 2755-0230 . PMC 10081735. PMID 37035412 .   
• برينر، سي (يناير 2022). " العدوى الفيروسية كساحة معركة لـ NAD+" . مجلة نيتشر ميتابوليزم . 4 (1): 2-3 . doi : 10.1038/s42255-021-00507-3 . ISSN 2522-5812 . PMC 10155260. PMID 34980922. S2CID 245654307 .    
• هير، سي دي؛ ساندرسون، دي جيه؛ فوث، إل إس؛ الحماد، واي إم أو؛ شميدت، إم إس؛ تراميل، إس إيه جيه؛ بيرلمان، إس؛ كوهين، إم إس؛ فهر، إيه آر؛ برينر، سي (13 أكتوبر 2020). " عدوى فيروس كورونا وتعبير PARP يُخلّان بتنظيم أيض NAD: عنصر قابل للتنفيذ في المناعة الفطرية" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 295 (52): 17986-17996 . doi : 10.1074/jbc.RA120.015138 . PMC 7834058. PMID 33051211 .  
• فور، ب؛ بروغ، ب؛ ميريسكاي، م؛ لي، ز؛ شميدت، م س؛ فيفيان، د؛ أورسيه، س؛ جاكوتو، إ؛ برينر، س (ديسمبر 2017). "نيكوتيناميد ريبوسيد، وهو أحد أشكال فيتامين ب3، يحمي من التنكس المحوري الناجم عن السمية الاستثارية" . مجلة FASEB . 31 (12): 5440-5452 . doi : 10.1096/fj.201700221RR . ISSN 1530-6860 . PMID 28842432 .  
• تراميل، إس. إيه. جيه.؛ شميدت، إم. إس.؛ وايدمان، بي. جيه.؛ ريدباث، بي.؛ جاكش، إف.؛ ديلينجر، آر. دبليو.؛ لي، زد.؛ أبيل، إي. دي.؛ ميغود، إم. إي.؛ برينر، سي. (10 أكتوبر 2016). "يتميز نيكوتيناميد ريبوسيد بتوافر حيوي فريد عن طريق الفم في الفئران والبشر" . نيتشر كوميونيكيشنز . 7 (1) 12948. Bibcode : 2016NatCo...712948T . doi : 10.1038/ ncomms12948 . PMC 5062546. PMID 27721479 .  
• تراميل، إس. إيه. جيه؛ وايدمان، بي. جيه؛ تشادا، إيه؛ يورك، إم. إس؛ هولمز، إيه؛ كوبي، إل. جيه؛ أوبروسوف، إيه؛ كاردون، آر. إتش؛ يورك، إم. إيه؛ برينر، سي (2016). " نيكوتيناميد ريبوسيد يُقاوم داء السكري من النوع الثاني والاعتلال العصبي في الفئران" . التقارير العلمية . 6 26933. Bibcode : 2016NatSR...626933T . doi : 10.1038/srep26933 . PMC 4882590. PMID 27230286 .  
• وو، بي كي؛ برينر، سي (2014). "كبح إزالة مثيلة الحمض النووي المعتمدة على TET1 ضروري للتحول بوساطة KRAS" . تقارير الخلية . 9 (5): 1827-1840 . doi : 10.1016/j.celrep.2014.10.063 . PMC 4268240. PMID 25466250 .  
• فاجان، آر إل؛ كرايدرمان، دي إي؛ كوبيلوفيتش، إل؛ والراث، إل إل؛ برينر، سي (2013). " حمض اللاكيك أ هو مثبط مباشر تنافسي للحمض النووي لإنزيم ميثيل ترانسفيراز الحمض النووي 1" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 288 (33): 23858-23867 . doi : 10.1074/jbc.M113.480517 . PMC 3745332. PMID 23839987 .  
• برينر، سي (2013). "التغييرات في تعليم الكيمياء والكيمياء الحيوية: استجابات إبداعية لتعديلات اختبار MCAT في عصر الجينوم" . تعليم الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية . 41 (1): 1-4 . doi : 10.1002/bmb.20653 . PMID 23281187. S2CID 4659938 .  
• برينر، سي (2013). "إعادة النظر في مناهج ما قبل الطب والمهن الصحية في ضوء اختبار MCAT 2015" (ملف PDF) . مجلة التعليم الكيميائي ، 90 (7): 807-812 . Bibcode : 2013JChEd..90..807B . doi : 10.1021/ed4002738 . S2CID 98274150 . 
• سيدا، ف؛ فاجان، ر.ل. وين، م؛ أففاكوموف، ج.ف. ووكر، جي آر؛ شيويه، س. دي باجانون، س؛ برينر، سي (2011). "مجال تسلسل استهداف التركيز على النسخ المتماثل (RFTS) هو مثبط تنافسي للحمض النووي لـ Dnmt1" . جي بيول. الكيمياء . 286 (17): 15344–15351 . دوى : 10.1074/jbc.M110.209882 . بمك 3083197 . بميد 21389349 .  
• بوغان، ك. ل.؛ برينر، س. (1 أغسطس 2008). "حمض النيكوتينيك، والنيكوتيناميد، وريبوسيد النيكوتيناميد: تقييم جزيئي لفيتامينات NAD+ الأولية في تغذية الإنسان". المراجعة السنوية للتغذية . 28 (1): 115-130 . doi : 10.1146/annurev.nutr.28.061807.155443 . ISSN 0199-9885 . PMID 18429699 .  
• تيمبل، دبليو؛ رابح، دبليو إم؛ بوغان، كيه إل؛ بيلينكي، بي؛ فويتشيك، إم؛ سيدل، إتش إف؛ نيديالكوفا، إل؛ يانغ، تي؛ سوف، إيه إيه؛ بارك، إتش دبليو؛ برينر، سي (2007-10-02). "بنية كيناز ريبوسيد النيكوتيناميد تكشف مسارات جديدة إلى NAD+" . مجلة PLOS Biology . 5 (10) e263. doi : 10.1371/journal.pbio.0050263 . ISSN 1545-7885 . PMC 1994991. PMID 17914902 .   
• روبو، م. إي؛ لارسون، ج. د؛ ناسيفيسيوس، أ؛ بيراغي، س؛ برينر، س؛ فاربر، س. أ؛ إيكر، س. س (25 مايو 2007). " تنشيط البروتين p53 بتقنيات تثبيط التعبير الجيني" . مجلة PLOS Genetics . 3 (5) e78. doi : 10.1371/journal.pgen.0030078 . ISSN 1553-7404 . PMC 1877875. PMID 17530925. S2CID 9914091 .    
• بيلينكي، ب؛ بوغان، ك. ل؛ برينر، س (يناير 2007). "استقلاب NAD+ في الصحة والمرض" . اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 32 (1): 12-19 . doi : 10.1016/j.tibs.2006.11.006 . PMID 17161604 . 
• بيلينكي، ب؛ راسيت، ف.ج؛ بوغان، ك.ل؛ ماكلور، ج.م؛ سميث، ج.س؛ برينر، س (4 مايو 2007). " يعزز نيكوتيناميد ريبوسيد إسكات Sir2 ويطيل العمر عبر مسارات Nrk وUrh1/Pnp1/Meu1 إلى NAD+" . مجلة Cell . 129 (3): 473-484 . doi : 10.1016/j.cell.2007.03.024 . PMID 17482543. S2CID 4661723 .  
• بيغانوفسكي، ب؛ برينر، س (2004). "اكتشافات نيكوتيناميد ريبوسيد كمغذٍّ وجينات NRK المحفوظة تُرسّخ مسارًا مستقلًا عن مُعالج بريس لإنتاج NAD+ في الفطريات والبشر" . مجلة الخلية . 117 (4): 495-502 . doi : 10.1016/S0092-8674(04)00416-7 . PMID 15137942. S2CID 4642295 .  
• برينر، سي؛ دوجان، دي، محرران. (2004). علم جينوم الأورام: مناهج جزيئية لدراسة السرطان . هوبوكين، نيوجيرسي: وايلي-ليس. ISBN 0-471-22592-4.
• تراباسو، ف؛ كراكوفياك، أ؛ سيزاري، ر؛ آركليس، ج؛ ينداموري، س؛ إيشي، ح؛ فيكيوني، أ؛ كوروكي، تي؛ بيجانوفسكي، ف. وتيرة، HC . هيوبنر، ك؛ كروس، سم؛ برينر، سي؛ وآخرون  . (18 فبراير 2003). "تثبت أليلات FHIT المصممة أن موت الخلايا المبرمج الناجم عن Fhit في الخلايا السرطانية محدود بربط الركيزة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (4): 1592– 7. بيب كود : 2003PNAS..100.1592T . دوى : 10.1073/pnas.0437915100 . بمك 149877 . بميد 12574506 .  
• دراغانيسكو، أ؛ هوداواديكار، س.ك؛ جي، ك.ر؛ برينر، س (2000). "دراسة خصوصية نيوكليوتيد Fhit باستخدام ركائز فلورية وفلوروجينية جديدة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (7): 4555-4560 . doi : 10.1074/jbc.275.7.4555 . PMC 2556043. PMID 10671479 .  
• برينر، سي؛ فولر، آر إس (1992). "التوصيف البنيوي والإنزيمي لإنزيم مُنقّى لمعالجة البروهرمون: بروتياز Kex2 المُفرز والقابل للذوبان" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 89 (3): 922-926 . Bibcode : 1992PNAS...89..922B . doi : 10.1073/pnas.89.3.922 . PMC 48357. PMID 1736307 .  

• صفحة مختبر برينر على الإنترنت في جامعة هلسنكي
• حساب برينر على تويتر
• المقابلات والبودكاست
• جوجل سكولار