rita NGF

Rita Levi-Montalcini se narodila 22. Dubna 1909 v italském Turíně. Rita a její dvojče Paola byly nejmladší ze čtyř dětí narozených Adamo Levi a Adele Montalcini. Její matka byla malířka, a její otec byl matematik a elektrotechnik; oba pocházeli z židovských rodin, jejichž kořeny sahaly až do Římské říše. V post-viktoriánské éře, muži byli považováni za hlavu rodiny, zatímco ženy byly obecně omezeny na role v domácnosti. Adamo byl neochvějně proti svým dcerám navštěvujícím univerzitu, protože by to narušovalo jejich primární role manželky a matky.

ve věku 20 let se Levi-Montalcini rozhodla, že chce jiný život, než si pro ni představoval její otec; konkrétně chtěla jít na lékařskou školu a studovat jako lékařka. Ve své autobiografii z roku 1988, ve chvále nedokonalosti, vysvětlila: „moje zkušenost v dětství a dospívání podřízené role ženy ve společnosti, kterou řídí výhradně muži, mě přesvědčila, že nejsem vyříznutá jako manželka.“

s povzbuzením své matky se Levi-Montalcini obrátila na Adama, aby mu řekla o své touze studovat medicínu. „Namítal, že to byl dlouhý a obtížný studijní program, nevhodný pro ženu. Vzhledem k tomu, že jsem školu dokončil před třemi lety, nebylo by snadné ji znovu přijmout. Ujistil jsem ho, že se toho nebojím.“Absolvovala kurz v rozpětí osmi měsíců a v roce 1930 začala studovat na turínské Lékařské fakultě.

zatímco v Turíně pracovala pod vedením Giuseppe Levi (žádný vztah k Levi-Montalcini), renomovaného italského histologa, který měl velký dopad na pracovní morálku a vědeckou zvědavost jeho studentů. Během svého působení v Leviho laboratoři se zamilovala do procesu neurogeneze. Nervové buňky nebo neurony jsou protáhlé buňky, které vznikají v páteři během vývoje. Část nervové buňky, axon, se rozprostírá ven z páteře a migruje do svého konečného cíle v různých periferních orgánech a tkáních. Axon přijímá signály v těchto tkáních, které jsou přenášeny zpět do míchy a mozku. V té době nebylo známo, jak neurony určují jejich konečné umístění, a různé procesy, které řídí jejich proliferaci, diferenciace, a přežití. Dovednosti, které Levi-Montalcini zdokonalil v Leviho laboratoři, by včas poskytly odpověď na mnoho z těchto naléhavých otázek.

Levi-Montalcini absolvovala summa cum laude na turínské Lékařské fakultě v roce 1936 a zahájila tříleté stipendium v neurologii a psychiatrii, zatímco pokračovala ve výzkumu vývoje nervových buněk. V tomto časovém rámci bylo stále nebezpečnější být židovským občanem v Evropě. Mussolini se dostal k moci v roce 1922 a v roce 1938 přijal manifest per la Difesa della Razza neboli manifest rasového vědce. V souladu s Hitlerovými antisemitskými názory tyto rasové zákony prohlásily, že“ čistí “ Italové jsou potomci árijské rasy. Tato politika byla ospravedlněním přísnějších zákonů, které přijdou, a později v roce 1938 byl přijat soubor rasových zákonů, nebo Leggi razziali, aby dále zbavili židovských občanů jejich občanských práv.

v roce 1939 učinila obtížné rozhodnutí ukončit svou práci na univerzitě v Turíně a nechtěla ohrozit kolegy jejich spojením s židovským vědcem. Pokračovala ve svém výzkumu v Belgii, kde obdržela pozvání k provedení výzkumu v neurologickém institutu. Ale tento oddech neměl trvat. Jak se Hitlerův vliv v Evropě rozšířil, bála se o svou rodinu a počátkem roku 1940 se vrátila domů do Turína.

i když se svět kolem ní rozpadl, Levi-Montalcini byla odhodlána pokračovat ve svém výzkumu. Po návratu do Turína zřídila Levi-Montalcini ve své ložnici malou laboratoř, doplněnou mikrotomem a mikroskopem pro studium neurogeneze v embryu kuřat. Bombardování v Turíně zesílilo v roce 1941 a přinutilo její rodinu, aby se přestěhovala na venkov. Neodradila se, sbalila si vybavení a podruhé si zřídila laboratoř v ložnici.

ručně vyrobená soška Rity Levi-Montalcini v San Gregorio Armeno v Neapoli v Itálii.
ručně vyrobená soška Rity Levi-Montalcini v San Gregorio Armeno v Neapoli v Itálii. (BigStock foto)

Levi-Montalciniho zaujal dokument Viktora hamburgera z roku 1934, ve kterém testoval požadavek různých tkání na vývoj a migraci nervových buněk určených pro stejnou tkáň. Kuřecí embryo je vynikajícím modelovým systémem pro tyto experimenty, protože má velmi konzistentní vzorec neuronální migrace, takže senzorické neurony lze pozorovat v každé fázi, když se rozšiřují do konečného cíle v periferních tkáních. Hamburger zjistil, že ztráta křídlového pupenu vedla k tomu, že z páteře rostlo menší a méně nervových buněk, a dospěl k závěru, že pupen končetiny obsahoval organizační faktor potřebný pro růst nervových buněk, vývoj, a inervace křídla.

Levi-Montalcini byl zvědavý a chtěl se blíže podívat na tyto nervové buňky v embryích kuřat s deficitem končetin a zdravých embryích. Použila pouze zařízení ve své domácí laboratoři a přesvědčila sousední farmy, aby prodaly své oplodněné kuřecí vejce pro svůj výzkum. Proces byl pečlivý, když v každé fázi vývoje rozřezávala a obarvovala embrya kuřat, s odstraněním křídelního pupenu nebo bez něj, sledování vývoje senzorických neuronů.

objevila něco zcela nového.

na rozdíl od toho, co očekávala, normální počet neuronů migroval směrem k chybějícímu křídlovému pupenu v mutantních embryích. Později ve vývoji zemřelo velké množství těchto neuronů, což mělo za následek neuronální hypoplasii pozorovanou hamburgerem. Kromě toho zaznamenala významné množství buněčné smrti u zdravých embryí, což naznačuje, že buněčná smrt byla normální součástí vývoje neuronů.

Levi-Montalcini dospěl k závěru odlišnému od hamburgeru. Místo periferního organizátoru, který podporoval růst neuronálních buněk, Levi-Montalcini dospěl k závěru, že pupen končetiny produkoval faktor pro přežití, o který nadbytek vyvíjejících se neuronů soutěží o přežití a inervaci vyvíjejícího se křídla. Neurony, které nedokážou vytvořit silné spojení a neinervují, umírají jako normální součást nervového vývoje.

to bylo téměř nemožné pro ni publikovat v akademických časopisech v Itálii během druhé světové války. S pomocí svého bývalého poradce Giuseppe Leviho poslala rukopisy do Belgie a publikovala své výsledky v letech 1942 a 1943. Na podzim roku 1943 byla s rodinou nucena přestěhovat se znovu, tentokrát do Florencie, kde zůstali pod zemí až do srpna 1944. Poté, co američtí vojáci vytlačili Němce z Florencie, pracovala jako lékařka a pomáhala léčit uprchlíky až do konce války v roce 1945.

během této doby se Hamburger velmi zajímal o práci Levi-Montalciniho a požádal ji, aby navštívila jeho laboratoř na Washingtonské univerzitě v St. Louis, MO. V roce 1947 odcestovala do Spojených států a začala spolupracovat s hamburgerovou laboratoří. Ačkoli měla zůstat jen semestr, nakonec strávila 30 let na Washingtonské univerzitě, v roce 1958 se stala řádnou profesorkou a tuto pozici zastávala až do svého odchodu do důchodu v roce 1977. V roce 1962 založila Levi-Montalcini v Římě druhou laboratoř a svůj čas rozdělila mezi USA a Itálii. V roce 1969 se stala první ředitelkou Ústavu buněčné biologie italské národní rady pro výzkum, rovněž v Římě. Působila jako ředitelka až do svého odchodu do důchodu v roce 1979 a poté pokračovala jako hostující profesorka.

jedním z klíčových objevů, které učinila během svého pobytu ve Spojených státech, byl vývoj techniky in vitro kultury, která jí umožnila růst neuronů v misce mimo embryo. Začalo to pozorováním, že linie myších nádorových buněk způsobila zvýšený růst nervových buněk. Při naroubování na kuřecí embryo tyto rakovinné buňky přitahovaly a stimulovaly růst neuronů, což naznačuje, že tyto rakovinné buňky obsahovaly předpokládaný pro přežití nebo „trofický“ faktor. Levi-Montalcini navštívila laboratoř Herty Meyerové na brazilské univerzitě na počátku 50.let, kde vyvinula techniky kultivace nervových buněk a charakterizace faktorů, které podporují růst neuronů.

kromě toho Hamburger najal talentovaného mladého biochemika na Washingtonské univerzitě Stanleyho Cohena, aby pomohl při molekulární charakterizaci trofického faktoru. Cohen navrhl použití inhibitorů nukleových kyselin k určení, zda trofický faktor měl esenciální složku DNA nebo RNA. Zásadní experiment využil hadí jed, o kterém bylo známo, že degraduje RNA i DNA. Kontrolní experiment odhalil, že samotný jed skutečně obsahoval silné množství faktoru pro přežití, což naznačuje, že submaxilární žlázy mohou být použity jako zdroj k izolaci a čištění neznámého faktoru. Ve skutečnosti byly myší submaxilární žlázy bohatým zdrojem tohoto faktoru, který poskytoval dostatečné zdroje pro experimenty a molekulární charakterizaci.

Levi-Montalcini a Cohen vyvinuli antisérum k této sekreci, kterou použili k blokování její funkce během embryonálního vývoje myší. Překvapivě zjistili, že léčba tímto antisérem téměř úplně zrušila vývoj sympatického nervu, srovnatelný s fenotypem, který byl výsledkem ablace křídlového pupenu u kuřecích embryí. To byl pozoruhodný průlom, protože přesvědčivě ukázal, že periferní tkáně vylučují faktor, který přímo ovlivňuje přežití neuronů u savců.

jejich objev byl publikován v roce 1960 a nazvali látku „nervový růstový faktor“ nebo NGF. NGF byl pouze první z celé třídy chemotaktických faktorů, později nazývaných neurotrofiny, které podporují růst a přežití specifických podskupin neuronů. Druhou funkcí NGF je prořezávání nebo odstranění nervových buněk se špatnou konektivitou. Levi-Montalcini pozorovala tento účinek brzy ve svých experimentech, když zaznamenala vysokou míru buněčné smrti v časném embryonálním vývoji. Toto „synaptické prořezávání“ je nezbytné pro vývoj nervového systému.

Jak pole molekulární neurovědy postupovalo, bylo zřejmé, že neurotrofiny mají také roli v dospělém mozku. Podporují učení a paměť prostřednictvím svého vlivu na přežití nových synaptických přenosů. Existují přesvědčivé důkazy, že snížené neurotrofické faktory se shodují s vývojem neurodegenerativních onemocnění, jako jsou Alzheimerova a Parkinsonova choroba, a tyto proteiny jsou aktivně zkoumány jako terapeutické nástroje pro takové nemoci. V roce 1986 Rita Levi-Montalcini a Stanley Cohen sdíleli Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu a zdůraznili význam jejich práce a nezměrné účinky, které měla na více oblastí vědeckého výzkumu.

Rita Levi-Montalcini měla neuvěřitelnou kariéru a NGF je jen částí příběhu. Byla otevřenou zastánkyní vědeckého financování a žen ve vědě. V rozhovoru s Scientific American v roce 1993 vysvětluje: „mohu dělat věci, které jsou velmi, velmi důležité, což bych nikdy nebyl schopen udělat, kdybych to nedostal . Dalo mi to možnost pomoci spoustě lidí.“V roce 1992 založila vlastní nadaci se svou sestrou Paolou, aby poskytovala poradenství a mentory dětem. V roce 2001 rozšířila tuto nadaci, která nyní poskytuje vzdělávací podporu a stipendia africkým ženám a dětem.

Itálie učinila Levi-Montalcini senátorkou na celý život v roce 2001 a v roce 2006 měla neslavný souboj s krajně pravicovými italskými politiky kvůli návrhu rozpočtu, který omezil financování výzkumu. (Jo, ten zápas vyhrála.) Byla nadále aktivní účastnicí výzkumné komunity, v roce 2002 založila Evropský institut pro výzkum mozku a až do své smrti v prosinci 2012 působila jako vedoucí tohoto institutu.

Rita Levi-Montalcini byla jednou z největších vědeckých myslí 20. století. Bojovala hluboce zakořeněným sexismem a ohromujícím antisemitismem druhé světové války, aby udělala to, co nejvíce milovala. Ocenění a ocenění nikdy nebyly cílem. Poté, co se dozvěděla, že v roce 1986 získala Nobelovu cenu, poznamenala: „byla to velká čest. Ještě pořád, neexistuje žádné velké vzrušení jako okamžik objevu.“

Ellen Elliott, Ph.D., je postdoktorandkou v Jackson Laboratory for Genomic Medicine ve Farmingtonu, Conn. Ellen pracuje v laboratoři Adama Williamse, Ph.D., kde studuje funkci dlouhých nekódujících RNA v TH2 buňkách a astmatu. Sledujte Ellen na Twitteru na @EllenNichole.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.