Работа инсулина и рост нервов: открытия в биологии и медицине, сделанные женщинами
Барбара Мак-Клинток: пионер цитогенетики
Мышечная дистрофия, рак и устойчивость к антибиотикам могут развиваться в результате вредных генетических мутаций. Причина — в транспозонах или в «прыгающих генах». Их открыла генетик и биолог Барбара Мак-Клинток, изучая початки кукурузы. Однако научное сообщество не сразу признало значимость ее исследований.
Мак-Клинток начала свою карьеру в Корнельском университете, где изучала зоологию, цитологию и генетику. В 1927 году она получила докторскую степень. Еще в аспирантуре она начала изучать наследование генетических признаков у кукурузы — как в свое время отец генетики Грегор Мендель наблюдал за горохом — и благодаря чему через десятилетия снискал славу.
Мак-Клинток обнаружила, что определенные гены могут «прыгать» внутри хромосом, тем самым включая и выключая признаки — цвет листьев или отдельных зерен початка. В 1951 году Мак-Клинток выступила с презентацией на симпозиуме, однако коллеги не оценили исследование: ее воззрения отклонились от преобладающей генетической теории, повлияло и то, что Мак-Клинок — женщина. Испытав разочарование, она перестала публиковать результаты своих работ и читать лекции, но продолжила заниматься исследованиями.
Потребовалось несколько десятилетий, чтобы ученый мир отнесся к исследованиям Мак-Клинток всерьез. В 1970-х транспозоны были открыты у других организмов — от вирусов и бактерий до человека. Это привело к пересмотру значения исследований Мак-Клинток, а после — и к признанию заслуг. В 1983 году ученая была удостоена Нобелевской премии по физиологии или медицине.
Рита Леви-Монтальчини: открыла фактор роста нервов
Инженер-электрик и математик Адам Леви был противником высшего образования для женщин. Однако он не смог воспротивиться желанию дочери, когда та решила изучать медицину в Туринском университете. Рита Леви-Монтальчини освоила методы исследований, которые будут служить ей хорошим подспорьем на протяжении 75 лет — именно столько продлится ее научная карьера.
В 1936 году с подачи Муссолини в Италии были приняты дискриминационные законы, запрещающие академическую и профессиональную карьеру не арийцам. Леви-Монтальчини провела несколько лет в Брюсселе в качестве гостя неврологического института, а потом вернулась домой в Турин, где построила небольшую лабораторию. На научные изыскания ее вдохновила работа исследователя из Вашингтона Виктора Гамбургера, в которой сообщалось о последствиях экстирпации конечностей у куриных эмбрионов. К работе присоединился и ее учитель Джузеппе Леви, который бежал из захваченной нацистами Бельгии. Вместе они проводили опыты над нервной системой куриных эмбрионов. Результаты исследований Леви-Монтальчини и ее учителя противоречили выводам Гамбургера. В 1947 году Виктор Гамбургер, в то время директор факультета зоологии Вашингтонского университета в Сент-Луисе, пригласил Леви-Монтальчини присоединиться к нему, чтобы провести совместные эксперименты и больше узнать о нервной системе. Когда эксперименты подтвердили правильность выводов Леви-Монтальчини, Гамбургер предложил ей должность лектора в университете — в нем она проработала 26 лет.
В 1950-х молодой биохимик Стэнли Коэн присоединился к Леви-Монтальчини и Гамбургеру в поисках фактора роста нервов. Двум исследователям удалось получить бесклеточный экстракт, который произвел стимулирующий рост на нейроны куриного эмбриона. Это открытие обеспечило более глубокое понимание причин уродств, старческого слабоумия и опухолевых заболеваний. За свои исследования в 1986 году Стэнли Коэн и Рита Леви-Монтальчини получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине.
Флосси Вонг-Стаал: расшифровала структуру ВИЧ
На 2022 год жертвами ВИЧ стали больше 40 млн человек. Однако достижения в медицине — доступность эффективной профилактики, диагностики и лечения — позволяют людям, зараженным ВИЧ жить долго и полноценно. Это стало возможным в том числе благодаря исследования Флосси Вонг-Стаал.
В 1952 году шестилетняя Вонг Йи Чинг переехала со своей семьей в Гонконг, где посещала школу для девочек под руководством американских монахинь. Здесь ей полюбились поэзия и наука. В 18 лет Вонг решила поступить в Калифорнийский университет, чтобы изучать молекулярную биологию. Школьные учителя посоветовали ей перевести имя на английский язык. Девушка не любила первые имена, поэтому отец предложил ей «Флосси» — так был назван тропический тайфун, бушевавший возле Гонконга.
В 1972 году Вонг-Стаал получила степень доктора молекулярной биологии, а через год переехала в Мэриленд, чтобы работать в Национальном институте рака. Здесь она изучала ретровирусы — малоизвестный класс вирусов, который вторгается в клеточное ядро и встраивает свои гены в ДНК хозяев. К ней присоединился Роберто Галло — именно он обнаружил первый человеческий ретровирус, названный HTLV-1.
Команда Вонг-Стаал сосредоточилась на изучении генетического разнообразия ВИЧ, которое позволяет ему ускользать от иммунной системы. Особое внимание Вонг-Стаал уделила роли отдельных генов и белков, чтобы лучше понять вирус. «Работать с этим вирусом — все равно, что класть руку в сундук с сокровищами — признавалась она — Каждый раз, когда вы кладете руку внутрь, вы вытаскиваете драгоценный камень».
В 1985 году Вонг-Стаал вместе со своей командой удалось клонировать ВИЧ, что привело к пониманию того, как он ускользает от иммунной системы. Ее исследования помогли разработать анализы крови для выявления наличия ВИЧ, а сама Флосси получила множество наград.
Герти Кори: открыла каталитическое превращение гликогена
Герти Кори была одной из немногих женщин, кому удалось поступить на медицинский факультет Немецкого университета в Праге. На первом курсе она встретила Карла. В 1920 году они опубликовали первое совместное исследование, а после окончания учебы переехали в Вену и поженились. Однако семья Карла выступала против их союза: они считали, что еврейское происхождение Герти будет мешать карьере сына.
Вскоре за ростом антисемитизма молодожены покинули Европу и переехали в США. Карл стал биохимиком в Государственном институте изучения злокачественных заболеваний в Буффало, а Герти получила должность помощника патологоанатома — хотя по своей квалификацией не уступала мужу. В 1931 году Карл занял должность заведующего кафедрой фармакологии Медицинской школы Вашингтонского университета, а Герти была нанята научным сотрудником в области фармакологии. Именно в стенах Вашингтонского университета Кори совершила свое главное открытие.
Их общий исследовательский интерес пал на углеводный обмен — как организм вырабатывает и хранит энергию. В 1936 году они открыли глюкозо-1-фосфат — форму, в которой сахар или глюкоза хранится в мышцах. Сегодня он называется «эфир Кори». Они также идентифицировали фосфорилазу, фермент, расщепляющий гликоген в эфире Кори. Основываясь на своих выводах, ученые смогли показать, как мышечный гликоген расщепляется до молочной кислоты и транспортируется в печень, где превращается в глюкозу. Их исследования пролили свет на механизмы действия инсулина.
В 1938 году Герти Кори была назначена научным сотрудником Вашингтонского университета. В 1947 году Кори получила Нобелевскую премию по физиологии или медицине, вслед за всемирным признанием университет присвоил ей должность профессора.
Розалин Ялоу: открыла метод измерения биологических компонентов
Розалин Ялоу стала первой женщиной, окончившей Хантер-колледж по специальности «физик». Однако в магистратуру она долго поступить не могла — двери для женщины, да еще и дочери еврейских эмигрантов из Восточной Европы были закрыты. Наконец, Иллинойсский принял Розалин в программу докторантуры по ядерной физике — она была единственной женщиной среди 400 участников.
Защитив диссертацию, Розалин долго не могла найти себе места: год проработала помощником инженера, еще год — преподавателем в Хантер-колледже. В 1947 году она возглавила новое радиоизотопное подразделение в больнице администрации ветеранов Бронкса. Здесь Розалин и занялась своими исследованиями, которые привели к открытию метода радиоиммуноанализа.
К работе Ялоу присоединился терапевт Соломон Берсон. Первые их совместные исследования касались применения радиоизотопов для определения объема крови и диагностики заболеваний щитовидной железы. Однако вскоре ученые обнаружили, что аналогичные методы можно использовать и для отслеживания гормонов — особое внимание Ялоу уделила инсулину, поскольку от диабета страдал ее муж.
Исследования Ялоу и Берсона решили одну из главных проблем медицины: как с точностью измерить количество биологических веществ — гормонов, витаминов или ферментов — в крови и других жидкостях организма. Сегодня радиоиммунологический метод используются для диагностики рака и выявления вируса гепатита. За свои исследования Розалин Ялоу в 1977 году получила Нобелевскую премию по физиологии или медицине. В своей нобелевской лекции она обратилась к женщинам-ученым: «Мы должны верить в себя, иначе никто в нас не поверит. Мы должны сочетать наши устремления со знаниями, мужеством и решимостью добиться успеха».