01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Медицина
24 ноября
Нобелевские лауреаты: Рита Леви-Монтальчини

Как растут нейроны

Выступает 98-летняя Рита Леви-Монтальчини
Wikimedia Commons

Прекрасная героиня нашего рассказа прожила очень долгую жизнь – самую долгую среди всех нобелевских лауреатов. Удивительная женщина, ставшая ученым вопреки запрету Муссолини и запрету отца. Пожизненный сенатор Италии, чей институт финансировался отдельной строкой в бюджете страны. Рита Леви-Монтальчини, которая, разменяв сотню лет, продолжала активную жизнь, сохранила яснейший ум и остроту мысли.

Родилась 22 апреля 1909 года, Турин, Италия

Умерла 30 декабря 2012 года, Рим, Италия

Нобелевская премия 1986 года (совместно со Стэнли Кэном). Формулировка Нобелевского комитета: «В знак признания открытий, имеющих важнейшее значение для понимания механизмов регуляции роста клеток и органов».

Знала ли маленькая итальянская девочка из интеллигентной еврейской семьи, что ей уготован статус старейшего лауреата Нобелевской премии? Вряд ли. Под большим вопросом был даже факт о ее будущей принадлежности к науке. Тем не менее, преодолев многочисленные преграды, Рита Леви добилась мирового признания итальянской науки и открыла неведомый прежде мир специфических молекул, необходимых для роста высокоорганизованных тканей – белковых факторов роста.

Рита росла в богемно-интеллектуальной атмосфере: мать, Адель Монтальчини, художница, отец, Адамо Леви – высокообразованный математик и инженер-электрик. Оба любили искусство, классическую музыку и литературу.

Вспомним другого нейробиолога, Чарльза Шеррингтона, о котором мы уже писали: наличие таких родителей способствует проявлению и развитию любых талантов. Так оно и вышло. Трое из четырех детей семьи Леви-Монтальчини обрели известность и признание. Джино (Луиджи) стал одним из лучших архитекторов своего времени, сестра-близнец Паола добилась больших успехов в изобразительном искусстве. Ну а героиня нашей статьи Рита доросла до Нобелевской премии. Впрочем, поначалу она мечтала быть писателем и водохновлялась нобелевским лауреатом из другой области: писательницей Сельмой Лагерлеф.

Однако поначалу все складывалось не так уж радужно. Старшей сестре Анне и сестрам-близнецам Паоло и Рите нелегко были найти себя. Отец придерживался патриархальных взглядов и считал, что девушкам заниматься такими вздорными вещами, как профессиональная карьера, а тем более – в науке, негоже. Женщина, по его мнению, должна быть образованной и «мудрой – не для саморазвития, но для самоотречения». Рита, никогда не чувствовавшая в себе большой склонности к браку и материнству, с подобными требованиями отчаянно не соглашалась. Уверенности в том, что ей предназначено стать врачом, придала смерть очень близкого человека, гувернантки Джованны, скончавшейся от рака желудка.

После восьми месяцев самоподготовки по латыни и по биологии девушка поступила в медицинскую школу Туринского университета. В 1936 году, 27-летней, она получила первую медицинскую степень, а в 1940-м – еще одну, со специализацией в области психиатрии и неврологии.

По окончании курсов Рита работала ассистентом у известного в то время гистолога и эмбриолога, своего однофамильца Джузеппе Леви, пионера лабораторных исследований клеточных культур. Именно он открыл в ней нейроэмбриолога, пробудил интерес к этой области. Благодаря ему Рита получила ценный опыт обучения в Брюссельском неврологическом институте и работы в неврологической и психиатрической клиниках Туринского университета.

Учителем Джузеппе Леви был поразительным, воспитав целых трех будущих лауреатов Нобелевки – кроме Риты Леви-Монтальчини награду получили его ученики – вирусологи Сальвадоро Лурия (1969) и Ренато Дульбекко (1975). Отметим, что была у них общая черта, которая очень мешала работать, да и жить, в десятилетие между 1935 и 1945 годами. И учитель, и его ученики были евреями.

6d136fe87708817561f63c56650bb28056a1dba0
Ренато Дульбекко
Wikimedia Commons

И действительно, в 1938 году Муссолини подписал манифест, закрывший евреям путь в академическую и профессиональную карьеру. В результате немало талантливых ученых оказались не у дел. Вот и наша героиня была вынуждена перейти на подпольную работу. Листовок она не клеила: в те годы ее интересовал процесс роста нервных волокон, для изучения которых вполне подходили неприхотливые куриные эмбрионы.

Их Рита выращивала прямо в спальне, сначала в скромной квартире на окраине Турина, а затем – во Флоренции, куда ей пришлось бежать от фашистов. Вот она, настоящая «наука на пальцах», – было бы только желание! За годы войны ей удалось получить очень любопытные результаты, которыми после 1945-го заинтересовался Виктор Хамбургер, нейробиолог и эмбриолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

Рита, находившаяся под сильным влиянием его работ, отослала в США собственноручно добытые данные о том, что для нормального развития нервной системы необходима… гибель нервных клеток. Только специальным образом запрограммированная! Как и всякая «вздорная» идея молодого и горячего ученого, поначалу она была принята научной общественностью в штыки. Однако это не помешало Хамбургеру пригласить Риту Леви в Сент-Луис в 1947 году и сделать ее своим научным сотрудником.

50283d0ed92eb8117319b91c4f049cbfdb38520c
Виктор Гамбургер
http://www.nasonline.org

Похожими экспериментами на куриных эмбрионах занимался ранее американский анатом Элмер Буэкер. Несколько видоизменив его методы, исследователи пересадили в них клетки опухоли мыши (как источник большого количества быстро делящегося материала), обнаружив интересный факт: нервные клетки эмбриона проросли в ткань опухоли, причем достаточно быстро. Это происходило даже в отсутствие прямого контакта между эмбрионом и опухолью, так, будто растущие нейроны привлекало какое-то ранее неизвестное стимулирующее вещество, которое выделяла растущая опухоль. Но для дальнейших исследований требовалось нечто более доказательное, чем куриный эмбрион.

В те дни набирала обороты новая техника культуры тканей, за которой в 1952 году Леви-Монтальчини отправилась к своей университетской подруге Грете Мейер. В лаборатории Рио-де-Жанейро она занималась тем, что нарезала опухолевые мышиные ткани на кусочки для их выращивания в благоприятной среде из куриной крови и экстракта эмбрионов. Затем к этой смеси присоединяла чувствительные нервы эмбриона и культивировала полученный конгломерат клеток в термостате. В первые 12 часов эксперимента нервные волокна начинали расти в направлении кусочков опухоли, а затем окружали их, образуя своего рода венчик, «как ручейки воды, неуклонно протекающие сквозь нагромождения камней».

Дальнейшие эксперименты показали, что экстракты опухолей действуют на растущие нейроны не менее эффективно, чем сами клетки: значит, стимулирующее вещество все-таки есть. Рита Леви назвала его фактором роста нервов (Nerve Growth Factor, NGF). Вспоминая о том времени, она шутила, что это был «один из самых интенсивных периодов в жизни, когда моменты энтузиазма и отчаяния чередовались с регулярностью биологического цикла».

57e5cef988f49bee96c4a9c906e7fc1b1acbcb38
Рецептор NGF
Wikimedia Commons

В 1953 году произошло ключевое событие, направившее все последующие научные изыскания в «нобелевское русло»: к исследовательской группе присоединился американский биохимик и зоолог Стенли Коэн, сын евреев-эмигрантов из России. Он сумел выделить неведомое вещество – небольшой белок. Молекула состоит из двух цепочек по 118 аминокислот каждая, при их соединении NGF обретает биологическую активность, становясь действующим фактором роста.

Коэн быстро двигался дальше и вскоре получил антитела к NGF. Оказалось, что они не только тормозят действие белка, но и могут выборочно и стабильно разрушать клетки симпатической нервной системы – недаром это вещество в больших количествах обнаруживается в яде некоторых змей.

В качестве побочного продукта этих работ «всплыло» еще одно вещество, стимулировавшее рост клеток кожи и роговицы. Коэн открыл его почти случайно, пытаясь бороться с загрязнением препаратов NGF, и назвал эпидермальным фактором роста (Epidermal Growth Factor, EGF).

Фактор роста нервной ткани вызвал неоднозначную реакцию ученых. Многие критиковали исследования, на первый взгляд, противоречившие всем ранее установленным законам физиологии: ведь нервная ткань не регенерирует и не растет!

Согласие с очевидными результатами, полученными профессором Хамбургером и профессором (с 1958 года) Леви-Монтальчини, требовало признать ошибочность этих концепций, к чему научное сообщество готово не было.

Дело было еще и в том, что вещество не обладало традиционными свойствами известных в то время гормонов. Что делают гормоны? Вызывают временную метаболическую реакцию. А тут, оказывается, есть еще какие-то вещества, без которых организм и вовсе не может обойтись, – постоянные регуляторы для специфических типов клеток… Однако дальше исследования загрохотали, как вспышки салюта в День Победы: один за другим открывались различные факторы роста, в том числе фактор роста тромбоцитарного происхождения (TPO), фактор роста фибробластов (FGF), факторы-стимуляторы колоний (G-CSF), интерлейкины (IL-1, IL-2)… Даже NGF оказался не единственным для клеток нервной системы: как многие биологические виды имеют подвиды, так и здесь обнаружились факторы для различных видов нервных клеток.

В 1980-х и вовсе доказали, что онкогены – видоизмененные участки ДНК, ведущие к неправильному считыванию информации и, таким образом, становящиеся причиной онкологических заболеваний – несут код для производства белков, сходных по структуре с факторами роста и с их рецепторами на поверхности клеток. Тут уж можно было легко догадаться: как только регуляция факторов роста нарушается, может возникнуть опухоль. Практическое применение этих открытий не заставило долго ждать: вскоре NGF стал использоваться для восстановления поврежденных нервов, а EGF – для улучшения эффективности пересадок кожи. Но это были только первые скромные шажки в огромный и непознанный мир молекулярной регуляции развития тканей организма.

998d5bc71e729b3da1b75fac88620447fcce599f
Рита Леви Монтальчини на пике карьеры
Wikimedia Commons

Сделав блестящую карьеру в США, профессор Леви-Монтальчини решила вернуться на родину и посвятить себя развитию итальянской науки. С ее легкой руки начала действовать целая плеяда лабораторий: в 1960-е – в Высшем институте здоровья в Риме, в 1970-е – при Итальянском Национальном исследовательском совете. Параллельно она оставалась профессором Вашингтонского университета, фактически живя на два континента.

Нобелевская премия догнала Леви-Монтальчини и Коэна только в 1986 году. Свою нобелевскую лекцию Монтальчини назвала в стиле Дюма: «Фактор роста нервной ткани: 35 лет спустя». Современники назвали открытие фактора роста нервной ткани «удивительным примером того, как опытный исследователь может создать концепцию из кажущегося хаоса».

До самого конца Рита Леви сохранила ясность мысли: даже 100-летнем юбилее, который шумно отмечался в созданном ею же Европейском институте исследований мозга (EBRI), она заявляла, что ум ее остается таким же острым, как и 80 лет назад.

При этом Рита всегда поддерживала тесные связи с семьей и последние годы жила в Риме вместе со своей сестрой-близнецом Паолой. По словам племянницы, умерла она во сне. Наверное, именно такой смерти был достоин человек, все свое время посвятивший изучению роста и жизни.

Текст: Анна Хоружая

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Комментарии

Все комментарии
САМОЕ ЧИТАЕМОЕ
Обсуждаемое