rita NGF

Rita Levi-Montalcini è nata il 22 aprile 1909 a Torino, Italia. Rita e la sorella gemella Paola erano la più giovane di quattro figli nati da Adamo Levi e Adele Montalcini. Sua madre era una pittrice e suo padre era un matematico e ingegnere elettrico; entrambi provenivano da famiglie ebraiche le cui radici si estendevano fino all’Impero romano. Nell’era post-vittoriana, gli uomini erano considerati il capo della famiglia, mentre le donne erano generalmente confinate a ruoli in casa. Adamo era fermamente contro le sue figlie che frequentano l ” università, in quanto avrebbe interferito con i loro ruoli primari come moglie e madre.

All’età di 20 anni, Levi-Montalcini decise che voleva una vita diversa da quella immaginata per lei da suo padre; nello specifico, voleva andare alla scuola di medicina e studiare per diventare medico. Ha spiegato nella sua autobiografia del 1988, In Elogio dell’imperfezione ,” La mia esperienza nell’infanzia e nell’adolescenza del ruolo subordinato svolto dalla femmina in una società gestita interamente da uomini, mi aveva convinto che non ero tagliata per essere una moglie.”

Con l’incoraggiamento della madre, Levi-Montalcini si avvicinò ad Adamo per parlargli del suo desiderio di studiare medicina. “Obiettò che era un corso di studio lungo e difficile, inadatto per una donna. Dato che avevo finito la scuola tre anni prima, non sarebbe stato facile riprenderla. Gli ho assicurato che non ne avevo paura.”Ha fatto i suoi corsi nell’arco di otto mesi, e ha iniziato a studiare presso la Scuola di Medicina di Torino nel 1930.

Mentre era a Torino lavorò sotto la guida di Giuseppe Levi (nessuna relazione con Levi-Montalcini), un noto istologo italiano che ebbe un grande impatto sull’etica del lavoro e sulla curiosità scientifica dei suoi studenti. Durante il suo tempo nel laboratorio di Levi si innamorò del processo di neurogenesi. Le cellule nervose, o neuroni, sono cellule allungate che hanno origine nella colonna vertebrale durante lo sviluppo. Parte della cellula nervosa, l’assone, si estende verso l’esterno dalla colonna vertebrale e migra verso la sua destinazione finale in vari organi e tessuti periferici. L’assone riceve segnali in questi tessuti che vengono trasmessi al midollo spinale e al cervello. All’epoca non si sapeva come i neuroni determinassero la loro posizione finale e i diversi processi che governano la loro proliferazione, differenziazione e sopravvivenza. Le competenze che Levi-Montalcini perfezionò nel laboratorio di Levi forniranno, nel tempo, una risposta a molte di queste pressanti domande.

Levi-Montalcini si è laureata summa cum laude presso la Facoltà di Medicina di Torino nel 1936 e ha iniziato una borsa di studio triennale in neurologia e psichiatria, continuando la sua ricerca sullo sviluppo delle cellule nervose. In questo lasso di tempo è diventato sempre più pericoloso essere un cittadino ebreo in Europa. Mussolini salì al potere nel 1922 e nel 1938 promulgò il Manifesto per la Difesa della Razza. In accordo con le opinioni antisemite di Hitler, queste leggi razziali dichiaravano che gli italiani “puri” erano discendenti della razza ariana. Questa politica era una giustificazione di leggi più severe a venire, e più tardi nel 1938 una serie di Leggi razziali, o Leggi razziali, sono state emanate per spogliare ulteriormente i cittadini ebrei dei loro diritti civili.

Nel 1939 prese la difficile decisione di terminare il suo lavoro all’Università di Torino, non volendo mettere in pericolo i colleghi per la loro associazione con uno scienziato ebreo. Ha continuato la sua ricerca in Belgio, dove aveva ricevuto un invito a svolgere ricerche in un istituto neurologico. Ma questa tregua non doveva durare. Mentre l’influenza di Hitler in Europa si diffondeva, temeva per la sua famiglia e tornò a casa a Torino all’inizio del 1940.

Anche con il mondo che la circondava, Levi-Montalcini era determinata a continuare la sua ricerca. Tornato a Torino, Levi-Montalcini allestì un piccolo laboratorio nella sua camera da letto, completo di microtomo e microscopio per studiare la neurogenesi nell’embrione di pulcino. I bombardamenti a Torino si intensificarono nel 1941, costringendo la sua famiglia a trasferirsi in campagna. Imperterrita, impacchettò la sua attrezzatura e allestì il suo laboratorio in camera da letto una seconda volta.

Una statuetta fatta a mano di Rita Levi-Montalcini al San Gregorio Armeno di Napoli, Italia.
Una statuetta fatta a mano di Rita Levi-Montalcini al San Gregorio Armeno di Napoli, Italia. (Foto BigStock)

Levi-Montalcini è stato incuriosito da un documento del 1934 da Viktor Hamburger, in cui ha testato il requisito di diversi tessuti per lo sviluppo e la migrazione delle cellule nervose destinate a questo stesso tessuto. L’embrione di pollo è un sistema modello eccellente per questi esperimenti perché ha un modello molto coerente di migrazione neuronale, in modo che i neuroni sensoriali possono essere osservati in ogni fase mentre si estendono alla loro destinazione finale nei tessuti periferici. Hamburger ha scoperto che la perdita del germoglio dell’ala ha provocato più piccole e meno cellule nervose che crescono dalla colonna vertebrale, ed è giunto alla conclusione che il germoglio dell’arto conteneva un fattore organizzativo richiesto per la crescita delle cellule nervose, lo sviluppo e l’innervazione dell’ala.

Levi-Montalcini era curioso, e voleva guardare più da vicino queste cellule nervose in embrioni di pulcino carenti di arti e embrioni sani. Ha usato solo l’attrezzatura nel suo laboratorio di casa e ha convinto le fattorie vicine a vendere le sue uova di gallina fecondate per la sua ricerca. Il processo è stato meticoloso, mentre sezionava e macchiava embrioni di pulcino in ogni fase dello sviluppo, con o senza la gemma dell’ala rimossa, monitorando lo sviluppo dei neuroni sensoriali.

Ha scoperto qualcosa di completamente nuovo.

Contrariamente a quanto si aspettava, un numero normale di neuroni stava migrando verso il germoglio dell’ala assente negli embrioni mutanti. Fu più tardi nello sviluppo che un gran numero di questi neuroni morì, causando l’ipoplasia neuronale osservata da Hamburger. Inoltre, ha notato una quantità significativa di morte cellulare in embrioni sani, suggerendo che la morte cellulare era una parte normale dello sviluppo neuronale.

Levi-Montalcini giunse ad una conclusione distinta da quella dell’Hamburger. Invece di un organizzatore periferico che ha promosso la crescita delle cellule neuronali, Levi-Montalcini ha concluso che la gemma dell’arto ha prodotto un fattore pro-sopravvivenza, che una sovrabbondanza di neuroni in via di sviluppo competono per sopravvivere e innervare l’ala in via di sviluppo. I neuroni che non riescono a creare connessioni forti e non innervano, muoiono come una parte normale dello sviluppo neurale.

Era quasi impossibile per lei pubblicare su riviste accademiche in Italia durante la seconda guerra mondiale. Con l’aiuto del suo ex consigliere, Giuseppe Levi, inviò manoscritti in Belgio e pubblicò i suoi risultati nel 1942 e nel 1943. Nell’autunno del 1943 lei e la sua famiglia furono costrette a trasferirsi nuovamente, questa volta a Firenze, dove rimasero sottoterra fino all’agosto del 1944. Dopo che le truppe americane costrinsero i tedeschi fuori da Firenze, lavorò come medico, aiutando a curare i rifugiati fino alla fine della guerra nel 1945.

Durante questo periodo Hamburger ha preso un grande interesse per il lavoro di Levi-Montalcini, e le chiese di visitare il suo laboratorio presso la Washington University di St. Louis, MO. Nel 1947, viaggiò negli Stati Uniti e iniziò le sue collaborazioni con Hamburger’s lab. Sebbene fosse destinata a rimanere solo un semestre, alla fine trascorse 30 anni alla Washington University, diventando professore ordinario nel 1958 e mantenendo questa posizione fino al suo pensionamento nel 1977. Nel 1962 Levi-Montalcini fonda un secondo laboratorio a Roma e divide il suo tempo tra gli Stati Uniti e l’Italia. Nel 1969 diventa la prima Direttrice dell’Istituto di Biologia Cellulare del Consiglio Nazionale delle Ricerche, sempre a Roma. Ha servito come direttore fino al suo pensionamento nel 1979, e poi ha continuato come professore ospite.

Una delle scoperte chiave che ha fatto durante il suo periodo negli Stati Uniti è stato lo sviluppo di una tecnica di coltura in vitro che le ha permesso di far crescere i neuroni in un piatto, al di fuori dell’embrione. È iniziato con l’osservazione che una linea cellulare tumorale di topo ha causato un aumento della crescita delle cellule nervose. Quando innestate su un embrione di pollo, queste cellule tumorali hanno attratto e stimolato la crescita neuronale, suggerendo che queste cellule tumorali contenevano il fattore presuntivo pro-sopravvivenza, o “trofico”. Levi-Montalcini ha visitato il laboratorio di Herta Meyer presso l’Università del Brasile nei primi anni 1950, dove ha sviluppato tecniche per la coltura di cellule nervose e caratterizzare i fattori che promuovono la crescita neuronale.

Inoltre, Hamburger ha reclutato un giovane biochimico di talento alla Washington University, Stanley Cohen, per assistere nella caratterizzazione molecolare del fattore trofico. Cohen suggerì di usare inibitori dell’acido nucleico per determinare se il fattore trofico avesse un componente essenziale di DNA o RNA. Un esperimento cruciale ha approfittato del veleno di serpente, che era noto per degradare sia l’RNA che il DNA. L’esperimento di controllo ha rivelato che il veleno stesso conteneva in realtà potenti quantità del fattore pro-sopravvivenza, indicando che le ghiandole sottomascellari potevano essere utilizzate come fonte per isolare e purificare il fattore sconosciuto. In effetti, le ghiandole sottomascellari del topo erano una ricca fonte di questo fattore, che forniva ampie risorse per esperimenti e caratterizzazione molecolare.

Levi-Montalcini e Cohen hanno sviluppato un antisiero a questa secrezione, che hanno usato per bloccare la sua funzione durante lo sviluppo embrionale del topo. Sorprendentemente, hanno scoperto che il trattamento con questo antisiero ha quasi completamente abolito lo sviluppo del nervo simpatico, paragonabile al fenotipo che risultava dall’ablazione del germoglio dell’ala negli embrioni di pulcino. Questo è stato un notevole passo avanti, in quanto ha dimostrato in modo conclusivo che i tessuti periferici nascondono un fattore che influenza direttamente la sopravvivenza neuronale nei mammiferi.

La loro scoperta fu pubblicata nel 1960 e chiamarono la sostanza “Fattore di crescita del nervo” o NGF. NGF era solo il primo di un’intera classe di fattori chemiotattici, in seguito chiamati neurotrofine, che promuovono la crescita e la sopravvivenza di specifici sottoinsiemi di neuroni. Una seconda funzione di NGF è di potare, o rimuovere, le cellule nervose con scarsa connettività. Levi-Montalcini ha osservato questo effetto all’inizio dei suoi esperimenti, quando ha notato l’alto tasso di morte cellulare nello sviluppo embrionale precoce. Questa “potatura sinaptica” è essenziale per lo sviluppo del sistema nervoso.

Man mano che il campo delle neuroscienze molecolari progrediva, divenne evidente che le neurotropine hanno anche ruoli nel cervello adulto. Promuovono l’apprendimento e la memoria attraverso la loro influenza sulla sopravvivenza di nuove trasmissioni sinaptiche. Esistono prove convincenti che la diminuzione dei fattori neurotrofici coincide con lo sviluppo di malattie neurodegenerative, come il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson, e queste proteine vengono attivamente ricercate come strumenti terapeutici per tali malattie. Nel 1986 Rita Levi-Montalcini e Stanley Cohen hanno condiviso il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina, evidenziando l’importanza del loro lavoro e gli incommensurabili effetti che ha avuto su molteplici campi della ricerca scientifica.

Rita Levi-Montalcini ha avuto una carriera incredibile, e NGF è solo una parte della storia. Era una schietta sostenitrice dei finanziamenti scientifici e delle donne nella scienza. In un’intervista con Scientific American nel 1993, spiega: “Posso fare cose molto, molto importanti, che non sarei mai stato in grado di fare se non l’avessi ricevuto . Mi ha dato la possibilità di aiutare molte persone.”Ha iniziato la sua fondazione nel 1992 con la sorella, Paola, per fornire consulenza e mentori ai bambini. Nel 2001 ha ampliato questa fondazione, che ora fornisce supporto educativo e borse di studio a donne e bambini africani.

L’Italia ha fatto di Levi-Montalcini un senatore a vita nel 2001, e nel 2006 ha avuto una resa dei conti infame con i politici italiani di estrema destra su una proposta di bilancio che tagliava i finanziamenti per la ricerca. (Sì, ha vinto quella lotta. Ha continuato ad essere un partecipante attivo nella comunità di ricerca, fondando l’European Brain Research Institute nel 2002, e ha servito come capo di questo Istituto fino alla sua morte nel dicembre 2012.

Rita Levi-Montalcini è stata una delle più grandi menti scientifiche del xx secolo. Ha combattuto attraverso il sessismo profondamente radicato e l’antisemitismo sconcertante della seconda guerra mondiale per fare la cosa che amava di più. I riconoscimenti e i premi non sono mai stati l’obiettivo. Dopo aver appreso di aver vinto il premio Nobel nel 1986, ha commentato: “È stato un grande onore. Eppure, non c’è grande emozione come il momento della scoperta.”

Ellen Elliott, Ph. D., è un postdoctoral fellow presso il Jackson Laboratory for Genomic Medicine a Farmington, Conn. Ellen lavora nel laboratorio di Adam Williams, Ph. D., dove sta studiando la funzione dei lunghi RNA non codificanti nelle cellule TH2 e nell’asma. Segui Ellen su Twitter all’indirizzo @ EllenNichole.

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