Schon in jungen Jahren lernte Katie Spivakovsky, die Welt aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten. Bei Tischgesprächen im Haus ihrer Familie in Menlo Park, Kalifornien, ging es oft um Themen wie die Maillard-Reaktion – die Chemie hinter dem Bräunen von Lebensmitteln – oder die faszinierenden Geheimnisse der Primzahlen. Spivakovskys Eltern, von denen einer physikalische Chemie und der andere Statistik studierte, hegten eine Liebe zum Wissen, das über alle Disziplinen hinausging.
In der Excessive College erforschte Spivakovsky alles, von der klassischen Literatur bis zur Informatik. Sie wusste, dass sie eine Bachelor-Erfahrung wollte, die ihre vielfältigen Interessen förderte und an der alle Fachgebiete in Reichweite waren.
„MIT fiel sofort auf“, sagt Spivakovsky. „Aber es battle speziell die Existenz von Neue Transformation der Ingenieurausbildung (NEET) – eine wirklich einzigartige Initiative, die Studenten in interdisziplinäre Möglichkeiten sowohl innerhalb als auch außerhalb des Campus eintaucht – das hat meine Überzeugung gefestigt, dass das MIT perfekt zu mir passt.“
NEET ist ein abteilungsübergreifendes Bildungsprogramm, das Studierende befähigt, die drängenden Herausforderungen des 21. Jahrhunderts durch interdisziplinäres Lernen zu bewältigen. Ab ihrem zweiten Studienjahr wählen NEET-Stipendiaten aus einem von vier Studienbereichen oder „Threads“: „Autonome Maschinen“, „Klima- und Nachhaltigkeitssysteme“, „Digitale Städte“ oder „Lebende Maschinen“. Nach den üblichen vier Jahren schließen NEET-Stipendiaten ihr Studium mit einem Abschluss in ihrem Hauptfach und einem NEET-Zertifikat ab. Dadurch verfügen sie sowohl über fundierte Kenntnisse in ihrem gewählten Fachgebiet als auch über die Fähigkeit, in mehreren Bereichen zu arbeiten und dort Wirkung zu erzielen.
Spivakovsky ist jetzt Scholar im Doppelstudium mit den Hauptfächern Bioingenieurwesen und künstliche Intelligenz und Entscheidungsfindung sowie einem Nebenfach in Mathematik. In einer Zeit, in der Bereiche wie Biologie und Informatik wie nie zuvor verschmelzen, beschreibt sie sich selbst als „interessiert daran, technische und rechnerische Werkzeuge zu nutzen, um neue biomedizinische Erkenntnisse zu gewinnen“ – ein zentrales Thema von NEETs Dwelling Machines-Threadin dem sie jetzt eingeschrieben ist.
„Bei NEET geht es um mehr als nur um Technik“, sagt Amitava „Babi“ Mitra, Gründungsgeschäftsführer von NEET. „Es geht darum, junge Ingenieure zu fördern, die große Träume haben, die Zusammenarbeit schätzen und bereit sind, die schwierigsten Herausforderungen der Welt mit Herz und Neugier anzugehen. Schülern wie Katie dabei zuzusehen, wie sie sich entfalten, ist der Grund, warum dieses Programm so wichtig ist.“
Spivakovskys Leistungen während seiner Zeit am MIT haben bereits eine globale Reichweite. Im Jahr 2023 leitete sie ein Studententeam beim Worldwide Genetically Engineered Machine (iGEM)-Wettbewerb in Paris, Frankreich, wo sie einen Machbarkeitsnachweis für eine Therapie zur Behandlung von Krebskachexie vorlegten. Kachexie ist eine Fett- und Muskelschwunderkrankung, für die es keine von der FDA zugelassene Behandlung gibt. Die Erkrankung betrifft 80 Prozent der Krebspatienten im Spätstadium und ist für 30 Prozent der Krebstodesfälle verantwortlich. Spivakovskys Workforce gewann eine Silbermedaille für den Vorschlag, Makrophagen zu entwickeln, um überschüssiges Interleukin-6 zu entfernen, ein entzündungsförderndes Protein, das bei Kachexiepatienten überproduziert wird. Ihre Forschung wurde später im MIT veröffentlicht Bachelor-Forschungsjournaleine Ehre, die sie als „unwirklich und demütigend“ bezeichnet.
Spivakovsky arbeitet als studentischer Forscher im BioNanoLab von Mark Bathe, Professor für Bioingenieurwesen und ehemaliger Direktor der NEET-Fakultät. Das Labor nutzt DNA und RNA, um nanoskalige Materialien für Anwendungen wie Therapeutika und Laptop zu entwickeln. Ihr Schwerpunkt liegt auf der Validierung von Nukleinsäure-Nanopartikeln für den Einsatz in Therapeutika.
Laut Bathe „zeigt Katie als wissenschaftliche Leiterin enormes Potenzial – sie bringt beispiellose Leidenschaft und Kreativität in ihr Projekt zur Herstellung neuartiger Impfstoffe ein und verfügt über ein wirklich unübertroffenes Wissen sowohl in der Biologie als auch in der Informatik.“
Spivakovsky sagt, dass der Kurs 20.054 (Dwelling Machines Analysis Immersion), den sie im Rahmen des NEET-Programms belegt, ihre Arbeit in Bathes Labor ergänzt und umfassende Erfahrungen durch Workshops bietet, bei denen der Schwerpunkt auf wissenschaftlicher Kommunikation, dem Bleiben auf dem Laufenden über wissenschaftliche Literatur und der Aktualisierung von Forschungsfortschritten liegt. „Ich interessiere mich für eine Reihe von Themen und finde, dass der Wechsel zwischen ihnen dabei hilft, die Dinge frisch zu halten“, sagt sie.
Ihr interdisziplinärer Antrieb führte sie im Sommer zu Merck, wo Spivakovsky ein Praktikum im Workforce für Modellierung und Informatik absolvierte. Während sie an der Entwicklung eines Arzneimittels zur Deaktivierung eines krebserregenden Proteins beteiligt battle, lernte sie nach eigenen Angaben den Umgang mit computerchemischen Werkzeugen und entwickelte geometrische Analysetechniken, um Stellen auf dem Protein zu identifizieren, an denen Arzneimittelmoleküle binden könnten.
„Mein Workforce nutzt weiterhin aktiv die von mir entwickelte Software program und die Erkenntnisse, die ich durch meine Arbeit gewonnen habe“, sagt Spivakovsky. „Das Zielprotein hat eine enorme Patientenpopulation, daher bin ich zuversichtlich, dass innerhalb des nächsten Jahrzehnts Medikamente auf den Markt kommen und mein kleiner Beitrag das Leben vieler Menschen verändern kann.“
Mit Blick auf ihre Zukunft sieht sich Spivakovsky an der Schnittstelle zwischen künstlicher Intelligenz und Biologie, idealerweise in einer Rolle, die Nasslabor mit Computerforschung verbindet. „Ich kann mir eine Karriere ohne das eine oder das andere nicht vorstellen“, sagt sie. „Diese unglaubliche Synergie inspiriert mich am meisten.“
Wohin auch immer Spivakovskys Neugier sie als nächstes führt, eines ist sicher: „NEET hat meiner Entwicklung als Wissenschaftlerin wirklich geholfen.“