rita NGF

Rita Levi-Montalcini urodziła się 22 kwietnia 1909 roku w Turynie we Włoszech. Rita i jej siostra bliźniaczka Paola byli najmłodszymi z czworga dzieci Adama Leviego i Adele Montalcini. Jej matka była malarką, a ojciec matematykiem i inżynierem elektrykiem; obaj pochodzili z żydowskich rodzin, których korzenie sięgały Cesarstwa Rzymskiego. W epoce Post wiktoriańskiej mężczyźni byli uważani za głowę rodziny, podczas gdy kobiety były na ogół ograniczone do ról w domu. Adamo był stanowczo przeciwny studiowaniu córek, ponieważ przeszkadzałoby to w ich głównych rolach jako żony i matki.

w wieku 20 lat, Levi-Montalcini zdecydowała, że chce życia innego niż to, które wyobrażał jej ojciec; w szczególności chciała iść do szkoły medycznej i studiować, aby zostać lekarzem. W swojej autobiografii z 1988 roku, chwaląc niedoskonałość, wyjaśniła: „moje doświadczenie w dzieciństwie i okresie dojrzewania podrzędnej roli kobiety w społeczeństwie zarządzanym wyłącznie przez mężczyzn, przekonało mnie, że nie jestem stworzona do bycia żoną.”

z zachętą matki, Levi-Montalcini podszedł do Adamo, aby powiedzieć mu o swoim pragnieniu studiowania medycyny. „Sprzeciwiał się, że był to długi i trudny kierunek studiów, nieodpowiedni dla kobiety. Ponieważ skończyłem szkołę trzy lata wcześniej, nie byłoby łatwo podjąć go ponownie. Zapewniłem go, że się tego nie boję.”W ciągu ośmiu miesięcy rozpoczęła naukę w Turyn School Of Medicine w 1930 roku.

podczas pobytu w Turynie pracowała pod kierunkiem Giuseppe Leviego (brak pokrewieństwa z Levim-Montalcinim), znanego włoskiego histologa, który wywarł wielki wpływ na etykę pracy i ciekawość naukową jego uczniów. Podczas pobytu w Levi ’ s lab zakochała się w procesie neurogenezy. Komórki nerwowe, lub neurony, są wydłużone komórki, które pochodzą z kręgosłupa podczas rozwoju. Część komórki nerwowej, Akson, rozciąga się na zewnątrz od kręgosłupa i migruje do miejsca docelowego w różnych narządów obwodowych i tkanek. Akson odbiera sygnały w tych tkankach, które są przekazywane z powrotem do rdzenia kręgowego i mózgu. W tym czasie nie było wiadomo, w jaki sposób neurony określają swoją ostateczną lokalizację i różne procesy, które regulują ich proliferację, różnicowanie i przetrwanie. Umiejętności Levi-Montalciniego udoskonalone w Levi ’ s lab z czasem dadzą odpowiedź na wiele z tych palących pytań.

Levi-Montalcini ukończył z wyróżnieniem szkołę medyczną w Turynie w 1936 roku i rozpoczął trzyletnie stypendium w dziedzinie neurologii i psychiatrii, kontynuując jednocześnie badania nad rozwojem komórek nerwowych. W tym czasie bycie obywatelem Żydowskim w Europie stawało się coraz bardziej niebezpieczne. Mussolini doszedł do władzy w 1922 roku, a w 1938 roku wydał Manifest per la Difesa della Razza, czyli Manifest naukowca Rasowego. W zgodzie z antysemickimi poglądami Hitlera te prawa rasowe uznały, że” czystymi ” Włosi są potomkami rasy aryjskiej. Polityka ta była uzasadnieniem surowszych przepisów, które miały nadejść, a później w 1938 roku uchwalono zestaw ustaw Rasowych, czyli Leggi razziali, aby dalej pozbawiać żydowskich obywateli ich praw obywatelskich.

w 1939 podjęła trudną decyzję o zakończeniu pracy na Uniwersytecie w Turynie, nie chcąc narażać kolegów przez ich związek z Żydowskim naukowcem. Kontynuowała badania w Belgii, gdzie otrzymała zaproszenie do prowadzenia badań w Instytucie neurologicznym. Ale to wytchnienie nie miało trwać. Gdy wpływy Hitlera w Europie rozprzestrzeniały się, obawiała się o swoją rodzinę i na początku 1940 roku wróciła do Turynu.

nawet gdy świat wokół niej się rozpadał, Levi-Montalcini była zdecydowana kontynuować swoje badania. Po powrocie do Turynu, Levi-Montalcini założyła w swojej sypialni małe laboratorium z mikrotomem i mikroskopem do badania neurogenezy w zarodku piskląt. Zamach bombowy w Turynie nasilił się w 1941 roku, zmuszając jej rodzinę do przeprowadzki na wieś. Niezrażona spakowała swój sprzęt i po raz drugi urządziła laboratorium w sypialni.

 ręcznie wykonana statuetka Rity Levi-Montalcini w San Gregorio Armeno w Neapolu we Włoszech.
ręcznie wykonana statuetka Rity Levi-Montalcini w San Gregorio Armeno w Neapolu we Włoszech. (Zdjęcie BigStock)

Levi-Montalcini był zaintrygowany pracą Viktora hamburgera z 1934 roku, w której badał zapotrzebowanie różnych tkanek na rozwój i migrację komórek nerwowych przeznaczonych do tej samej tkanki. Zarodek kurzy jest doskonałym modelem dla tych eksperymentów, ponieważ ma bardzo spójny wzór migracji neuronów, dzięki czemu neurony czuciowe mogą być obserwowane na każdym etapie, gdy rozciągają się do ostatecznego miejsca przeznaczenia w tkankach obwodowych. Hamburger odkrył, że utrata pąka skrzydła powoduje, że mniejsze i mniej komórek nerwowych wyrasta z kręgosłupa i doszedł do wniosku, że pączek kończyny zawiera czynnik organizujący wymagany do wzrostu, rozwoju i unerwienia skrzydła.

Levi-Montalcini był ciekawy i chciał przyjrzeć się bliżej komórkom nerwowym w zarodkach kurzych z niedoborem pąków kończyn i zdrowych zarodkach. Używała tylko sprzętu w swoim domowym laboratorium i przekonała sąsiednie gospodarstwa do sprzedaży swoich zapłodnionych kurzych jaj do swoich badań. Proces był skrupulatny, ponieważ sekcjowała i barwiła zarodki kurze na każdym etapie rozwoju, z usuniętym pączkiem Skrzydłowym lub bez niego, monitorując rozwój neuronów czuciowych.

odkryła coś zupełnie nowego.

wbrew oczekiwaniom, normalna liczba neuronów migrowała w kierunku nieobecnego pąka skrzydła w zmutowanych zarodkach. Później w fazie rozwoju duża liczba tych neuronów obumarła, co spowodowało hipoplazję neuronów obserwowaną przez hamburgera. Ponadto zauważyła znaczną ilość śmierci komórek u zdrowych zarodków, co sugeruje, że śmierć komórek była normalną częścią rozwoju neuronów.

Levi-Montalcini doszedł do wniosku odmiennego od hamburgera. Zamiast organizatora obwodowego, który promował wzrost komórek neuronalnych, Levi-Montalcini doszedł do wniosku, że pączek kończyny wytwarza czynnik pro-survival, o który konkuruje nadmiar rozwijających się neuronów, aby przetrwać i unerwić rozwijające się skrzydło. Neurony, które nie tworzą silnych połączeń i nie unerwiają się, umierają jako normalna część rozwoju neuronów.

w czasie II wojny światowej nie mogła publikować w czasopismach naukowych we Włoszech. Z pomocą swojego byłego doradcy, Giuseppe Leviego, wysłała rękopisy do Belgii i opublikowała swoje wyniki w 1942 i 1943 roku. Jesienią 1943 r. wraz z rodziną została ponownie zmuszona do przeprowadzki, tym razem do Florencji, gdzie pozostała pod ziemią do sierpnia 1944 r. Po wyparciu przez wojska amerykańskie Niemców z Florencji pracowała jako lekarz, pomagając w leczeniu uchodźców do końca wojny w 1945 roku.

w tym czasie Hamburger bardzo zainteresował się pracą Levi-Montalciniego i poprosił ją, aby odwiedziła jego laboratorium na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St.Louis, MO. W 1947 roku wyjechała do Stanów Zjednoczonych i rozpoczęła współpracę z Hamburger ’ s lab. Chociaż miała zostać tylko na semestr, ostatecznie spędziła 30 lat na Uniwersytecie Waszyngtońskim, zostając profesorem w 1958 roku i piastując to stanowisko aż do przejścia na emeryturę w 1977 roku. W 1962 roku Levi-Montalcini założyła drugie laboratorium w Rzymie i podzieliła swój czas między USA i Włochy. W 1969 została pierwszym dyrektorem Instytutu Biologii Komórki włoskiej Narodowej Rady Badań, również w Rzymie. Pełniła funkcję dyrektora aż do przejścia na emeryturę w 1979 roku, a następnie kontynuowała pracę jako profesor gościnny.

jednym z kluczowych odkryć, których dokonała podczas pobytu w Stanach Zjednoczonych, było opracowanie techniki hodowli in vitro, która pozwoliła jej hodować neurony w naczyniu, poza zarodkiem. Zaczęło się od obserwacji, że linia komórek nowotworowych myszy spowodowała wzrost komórek nerwowych. Po wszczepieniu na zarodek kurzy komórki nowotworowe przyciągały i stymulowały wzrost neuronów, co sugeruje, że te komórki nowotworowe zawierały przypuszczalny czynnik pro-survival, czyli „troficzny”. Levi-Montalcini odwiedziła Laboratorium Herty Meyer na Uniwersytecie w Brazylii we wczesnych latach 50., gdzie opracowała techniki hodowli komórek nerwowych i scharakteryzowała czynniki sprzyjające wzrostowi neuronów.

ponadto Hamburger zwerbował utalentowanego młodego biochemika na Uniwersytecie Waszyngtońskim, Stanleya Cohena, aby pomógł w molekularnej charakterystyce czynnika troficznego. Cohen zasugerował użycie inhibitorów kwasu nukleinowego do określenia, czy czynnik troficzny miał istotny składnik DNA lub RNA. Kluczowy eksperyment wykorzystał jad węża, o którym wiadomo, że degraduje zarówno RNA, jak i DNA. Eksperyment kontrolny ujawnił, że sam jad faktycznie zawierał silne ilości czynnika pro-survival, co wskazuje, że gruczoły podżuchwowe mogą być użyte jako źródło do wyizolowania i oczyszczenia nieznanego czynnika. Rzeczywiście, gruczoły podczółkowe myszy były bogatym źródłem tego czynnika, który dostarczył wystarczających zasobów do eksperymentów i charakterystyki molekularnej.

Levi-Montalcini i Cohen opracowali surowicę do tej wydzieliny, która blokowała jej funkcję podczas rozwoju zarodkowego myszy. Co zaskakujące, odkryli, że leczenie tym surowicą prawie całkowicie zniosło rozwój nerwu współczulnego, porównywalny z fenotypem, który wynikał z ablacji pąka skrzydłowego w zarodkach kurzych. Był to niezwykły przełom, ponieważ ostatecznie wykazał, że tkanki obwodowe sekretują czynnik, który bezpośrednio wpływa na przeżywalność neuronów u ssaków.

ich odkrycie zostało opublikowane w 1960 roku i określili substancję „czynnik wzrostu nerwów” lub NGF. NGF był tylko pierwszym z całej klasy czynników chemotaktycznych, nazwanych później neurotrofinami, które promują wzrost i przetrwanie określonych podzbiorów neuronów. Drugą funkcją NGF jest przycinanie lub usuwanie komórek nerwowych o słabej łączności. Levi-Montalcini zaobserwowała ten efekt już w swoich eksperymentach, kiedy zauważyła wysoki wskaźnik śmierci komórek we wczesnym rozwoju embrionalnym. To „synaptyczne przycinanie” jest niezbędne dla rozwoju układu nerwowego.

wraz z postępem w dziedzinie neuronauki molekularnej stało się oczywiste, że neurotrofiny pełnią również rolę w dorosłym mózgu. Promują uczenie się i pamięć poprzez swój wpływ na przetrwanie nowych transmisji synaptycznych. Istnieją przekonujące dowody, że zmniejszenie czynników neurotroficznych pokrywa się z rozwojem chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroby Alzheimera i Parkinsona, a białka te są aktywnie badane jako narzędzia terapeutyczne dla takich chorób. W 1986 r. Rita Levi-Montalcini i Stanley Cohen otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny, podkreślając znaczenie ich pracy i niezmierzony wpływ, jaki wywarła na wiele dziedzin badań naukowych.

Rita Levi-Montalcini miała niesamowitą karierę, a NGF to tylko część historii. Była jawną orędowniczką finansowania nauki i kobiet w nauce. W wywiadzie udzielonym Scientific American w 1993 roku, wyjaśnia: „mogę robić rzeczy, które są bardzo, bardzo ważne, których nigdy nie byłbym w stanie zrobić, gdybym ich nie otrzymał . To dało mi możliwość pomagania wielu ludziom.”Założyła własną fundację w 1992 roku wraz z siostrą Paolą, aby zapewnić dzieciom poradnictwo i mentorów. W 2001 rozszerzyła tę fundację, która obecnie zapewnia wsparcie edukacyjne i stypendia afrykańskim kobietom i dzieciom.

Włochy uczyniły Levi-Montalciniego dożywotnim senatorem w 2001 r., a w 2006 r. miała niesławne starcie z prawicowymi politykami włoskimi w sprawie propozycji budżetu, która ograniczyła finansowanie badań. (Tak, wygrała tę walkę. W 2002 roku założyła Europejski Instytut Badań nad mózgiem i pełniła funkcję kierownika tego instytutu aż do swojej śmierci w grudniu 2012 roku.

Rita Levi-Montalcini była jednym z największych umysłów naukowych XX wieku. Walczyła z głęboko zakorzenionym seksizmem i oszałamiającym antysemityzmem II wojny światowej, aby zrobić to, co kochała najbardziej. Wyróżnienia i nagrody nigdy nie były celem. Dowiedziawszy się, że otrzymała Nagrodę Nobla w 1986 roku, skomentowała, że „to był wielki zaszczyt. Jednak nie ma wielkiego dreszczyku emocji, jak moment odkrycia.”

Ellen Elliott, Ph. D., jest Postdoctoral fellow w Jackson Laboratory for Genomic Medicine w Farmington, Conn. Ellen pracuje w laboratorium doktora Adama Williamsa, gdzie bada funkcję długich niekodujących RNA w komórkach TH2 i astmę. Śledź Ellen na Twitterze @EllenNichole.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.