Measuring Up

La sua determinazione è avvolta in fascino e buon umore. Hopkins, che si è ufficialmente ritirato nel 2014 ma ha ancora un ufficio presso l’Istituto Koch per la ricerca integrativa sul cancro, continua ad aiutare i colleghi più giovani ad affrontare gli ostacoli rimanenti alla parità di genere. Ha anche dedicato gli ultimi anni a un’altra causa: sollecitare i biologi del cancro a concentrarsi sulla prevenzione delle malattie.

23 Fish

Dopo la fatidica lezione di Watson, Hopkins decise di studiare biologia molecolare e si unì al suo laboratorio ad Harvard. Watson la incoraggiò a intraprendere una carriera nel campo, che poi aveva poche donne. Ha lavorato come tecnico per il biologo di Harvard Mark Ptashne mentre cercava di utilizzare un semplice virus chiamato batteriofago lambda per isolare una proteina chiamata repressore, che inibisce l’espressione genica. Hopkins e Ptashne sono riusciti a isolare la proteina, un importante progresso nella biologia molecolare. I tecnici non sono stati nominati sui giornali al momento, però, così il suo contributo non è stato accreditato.

Alla fine, Hopkins ha completato il suo dottorato di ricerca ad Harvard, ha trascorso due anni di lavoro con Watson come borsista post-dottorato presso Cold Spring Harbor Laboratory, e nel 1973 è stato reclutato per guidare il proprio laboratorio presso il Centro di recente formazione del MIT per la ricerca sul cancro. Ha trascorso i prossimi 15 anni o giù di lì a lavorare a svelare la biologia dei virus che causano tumori. Anche se ha fatto alcune scoperte chiave, Hopkins lottato per il riconoscimento e il sostegno. “Una volta ero da solo, ho trovato difficile”, dice. Pensava che il problema potesse essere lavorare sul cancro, che era strettamente allineato con il campo della medicina dominato dagli uomini.

Volendo un cambiamento, si rivolse a un campo in cui le donne stavano riuscendo: biologia dello sviluppo. Un importante scienziato tedesco, Christiane Nüsslein-Volhard, aveva scoperto un gran numero di geni coinvolti nello sviluppo della mosca della frutta, per i quali avrebbe vinto il premio Nobel. Durante un anno sabbatico in Germania nel 1989, quando il laboratorio di Nüsslein-Volhard stava passando allo studio del pesce zebra, Hopkins pensò che sarebbe stato possibile usare il minuscolo pesce a strisce per studiare uno dei suoi interessi di lunga data, i geni alla base del comportamento.

Ha subito visto che la ricerca zebrafish non era abbastanza avanzato per sostenere tale obiettivo. Ma Hopkins ha trovato il pesce estasiante. Nel giro di poche ore, vide le uova dividersi e le cellule crescere in corpi con teste. La mattina dopo, le code si dimenavano. Era tutto trasparente e chiaro come il giorno. “Inizia con questo uovo fecondato e il giorno dopo è un pesce; Voglio dire, è incredibilmente bello”, dice. E il pesce aveva una spina dorsale; fino ad allora, la maggior parte degli studi su larga scala di geni e sviluppo erano stati fatti negli invertebrati.

“Facevi esperimenti e li pubblicavi, ed era come se fossi invisibile, il tuo lavoro era invisibile, quello che hai detto era invisibile.”

Hopkins ha visto l’opportunità di rispondere a una grande domanda: quali geni sono necessari per costruire un embrione di vertebrati da un singolo uovo fecondato? Nüsslein-Volhard e altri avevano perseguito progetti simili negli invertebrati utilizzando un approccio chiamato screening genetico in avanti, che può aiutare a scoprire funzioni geniche che gli scienziati non troverebbero altrimenti. L’idea è quella di introdurre casualmente mutazioni nel DNA di migliaia di organismi, schermare gli organismi mutanti con una certa caratteristica (come il fallimento di svilupparsi correttamente), e quindi mappare i geni colpiti in quei mutanti. Hopkins voleva identificare un catalogo di geni senza i quali un organismo non riesce a svilupparsi.

Adottare questo approccio con fish richiederebbe nuovi strumenti. Hopkins è tornato al MIT con un obiettivo e 23 pesci in un serbatoio, ma spostando l’attenzione della sua carriera nella sua fine degli anni ‘ 40 non è stata un’impresa facile. Con un progetto troppo rischioso per i finanziamenti tradizionali, ha iniziato con $30.000 all’anno da un amico, seguito da piccole sovvenzioni della National Science Foundation. Poi ha fatto domanda per il finanziamento assegnato al MIT dalla società farmaceutica Amgen e ha ottenuto million 8 milioni per sviluppare uno schermo genetico.

Altri laboratori stavano usando sostanze chimiche per mutare casualmente il DNA del pesce zebra. Hopkins ha creato mutazioni inserendo nuovo DNA nel genoma. La sequenza genetica del DNA inserito ha anche agito come una bandiera segnalando la sua posizione, rendendo molto più facile sapere quale gene è stato colpito. Per fortuna, il precedente lavoro di Hopkins con i virus del cancro ha reso possibile il lavoro; il suo laboratorio è stato in grado di utilizzare un tipo simile di virus—uno fatto di RNA, chiamato retrovirus—per interrompere casualmente il DNA del pesce zebra.

Ottenere i primi mutanti è stato eccitante; Hopkins ha ancora le bottiglie di champagne che ha scoppiato. Ma l’obiettivo era di scalare il progetto, il che significava allevare decine di migliaia di pesci mutati per isolare alcune centinaia di geni coinvolti nello sviluppo. Hopkins aveva bisogno di trovare membri del laboratorio disposti a impegnarsi in un processo lento e dispendioso in termini di tempo. Il payoff sarebbe arrivato alla fine, quando avrebbero potuto dividere i mutanti di interesse e lanciare i propri laboratori per utilizzare lo strumento che avevano creato.

“Era così entusiasta quando l’ho incontrata”, dice Shuo Lin, ora ricercatore presso l’Università della California a Los Angeles, che è venuto al progetto come primo postdoc di Hopkins e ha contribuito a sviluppare la tecnica del retrovirus. Lin non aveva mai lavorato con zebrafish prima e ammette di non sapere in cosa stava entrando. “Mi piaceva solo lei, ad essere onesti”, dice. Adam Amsterdam, che è arrivato come studente e ha soggiornato come postdoc e poi come ricercatore, è stato anche fondamentale per far funzionare il progetto. La responsabile del laboratorio Sarah Farrington ha monitorato scrupolosamente ogni singolo pesce. Il laboratorio aveva obiettivi settimanali: Hopkins diligentemente registrato i loro progressi su una bacheca e ha insistito che i risultati essere ricontrollati. “È stato uno sgobbo ruvido per alcuni anni”, dice Amsterdam. Piuttosto che lasciarli smettere di esplorare geni interessanti come si avvicinò, Hopkins mantenuto il laboratorio concentrato sul quadro generale.

Il laboratorio Hopkins si proponeva di trovare i geni necessari per lo sviluppo del pesce zebra, identificando infine più di 300 geni. Il loro lavoro ha trasformato il pesce zebra in uno strumento chiave per la ricerca sul cancro.

Entro il 2004, il laboratorio aveva identificato 315 geni zebrafish, circa il 25 per cento di quelli necessari per lo sviluppo dell’animale, e Hopkins è stato eletto alla National Academy of Sciences. La generazione di mutanti zebrafish—che alla fine avrebbero identificato più di 500-ha prodotto altre osservazioni, tra cui un insieme di geni legati alla malattia renale cistica che Zhaoxia Sun, che ora è a Yale, ha scoperto come postdoc. Alcuni mutanti hanno sviluppato tumori. Nel 2002, Hopkins ha iniziato una collaborazione a lungo termine con il laboratorio di Jacqueline Lees, professore di ricerca sul cancro al MIT, per studiare i geni che causano tumori e sopprimono i tumori nel pesce zebra.

“Il suo lavoro ha davvero catapultato il modello zebrafish in avanti come uno strumento di scoperta superiore per scoprire i geni che regolano lo sviluppo e il cancro”, afferma David Langenau, ricercatore presso la Harvard Medical School. Il laboratorio di Hopkins divenne un deposito di pesci mutanti che erano liberamente accessibili ai ricercatori di tutto il mondo che venivano a studiarli o avevano embrioni inviati ai loro laboratori. Alla fine, il laboratorio ha congelato lo sperma dell’intera collezione per i posteri.

Combattere l’invisibilità

All’inizio della sua carriera, Hopkins pensava di sapere perché così poche donne hanno scelto di andare in scienza: perché gestire un laboratorio era dispendioso in termini di tempo e difficile da combinare con la maternità. (Lei stessa aveva preso la difficile decisione di rinunciare ad avere figli per concentrarsi sulla scienza.) Ma si rese conto che questa non era tutta la storia. Mentre alcuni colleghi scientifici erano favorevoli,” c’era una sorta di invisibilità”, dice. “Facevi esperimenti e li pubblicavi, ed era come se fossi invisibile, il tuo lavoro era invisibile, quello che hai detto era invisibile.”

Inizialmente, si incolpava di non essere abbastanza aggressiva. Poi ha notato che le scoperte di altre donne venivano cooptate da uomini, che hanno vinto i riconoscimenti e le posizioni di leadership risultanti. Aveva sperato di lasciare il campo del cancro sarebbe stato d’aiuto, ma nei primi anni 1990, Hopkins ha dovuto lottare per ottenere 200 piedi quadrati di spazio in laboratorio per il suo zebrafish, anche se era una scienziata senior. Questo è quando si è trovata a diventare un crociato contro l’iniquità di genere. Ha notoriamente preso un metro a nastro e confrontato le dimensioni del suo laboratorio a quelle dei colleghi maschi. Ha scoperto di avere meno spazio (1.500 piedi quadrati) rispetto alla media dei professori junior maschi (2.000 piedi quadrati) e molto meno dei colleghi professori ordinari maschi (da 3.000 a 6.000 piedi quadrati). Intorno allo stesso tempo, era stata rimossa dall’insegnamento di una classe che aveva trascorso anni in co-sviluppo—il primo corso di biologia del MIT—quando il suo collega maschio lo ha assunto. “Ho deciso che stavo per scavare nei miei talloni e combattere”, dice.

Nel 1994, durante il pranzo a un tavolo d’angolo al Kendall Square Rebecca, Hopkins ha mostrato professore di biologia Mary-Lou Pardue una lettera che aveva redatto al presidente del MIT Charles Vest circa la discriminazione che aveva osservato. Pardue subito voluto firmare troppo. Hanno stilato una lista di altre donne di ruolo nella Scuola di Scienze con cui parlare per prime (ce n’erano solo 15, insieme agli uomini 202). “Eravamo un po ‘sparsi”, dice il professore dell’Istituto Sallie (Penny) Chisholm, che aveva un appuntamento congiunto nelle Scuole di Ingegneria e Scienza. Una volta che hanno iniziato a parlare, quasi tutti si sono uniti nel tentativo di documentare e affrontare le disuguaglianze di lunga data. “Il ruolo di Nancy era quello di guidare e tenere insieme il gruppo”, dice Chisholm. “Non c’è dubbio nella mia mente che senza di lei non sarebbe successo.”

Un comitato guidato da Hopkins ha prodotto un rapporto interno nel 1996; ha anche lavorato al rapporto innovativo sulle donne nella scienza nel 1999, che Lotte Bailyn ha spinto a rendere pubblico. Questi rapporti hanno esposto come le donne sono state sempre più escluse mentre cercavano di salire la scala della carriera. Vest abbracciato i risultati, e le relazioni e le successive a livello di Istituto follow-up ha portato a cambiamenti al MIT e le università di tutta la nazione.

MIT ha iniziato a lavorare per reclutare più donne alla facoltà, nominare più donne ai comitati e ruoli di leadership nei dipartimenti e l’amministrazione, rimuovere lo stigma intorno prendendo congedo familiare, e offrire assistenza diurna e altri servizi per i genitori. E quando Vest si dimise da presidente nel 2004, gli succedette la biologa Susan Hockfield, la prima donna—e primo scienziato di vita—a guidare l’Istituto. Questi cambiamenti sono avvenuti grazie in non piccola parte alla persistenza di Hopkins. “C’è un’intera generazione di donne, me compresa, che la guardano e dicono: ‘Ok, è così che lo fai'”, dice Sangeeta Bhatia.

Hopkins dice che il rapporto del MIT ha cambiato la conversazione nazionale sul genere perché aveva il sostegno dei leader del MIT, che erano disposti non solo ad ammettere il loro pregiudizio, ma per trasformare le parole in azioni. “Hanno cambiato le politiche; hanno costruito l’asilo nido nel campus, che era inimmaginabile. Avere figli è diventato normale, avere un congedo familiare è diventato normale”, dice. “Quelle erano scoperte monumentali. Mettere le donne nell’amministrazione, rendendosi conto che avevi davvero bisogno che fossero in posizioni potenti, era fondamentale. Queste cose hanno davvero cambiato tutto.”

“Quando lavori a qualcosa, come ha fatto il MIT, le cose cambiano. Quando non lo fai, non succede nulla”, dice Hopkins. “Il tempo da solo non cambia nulla; le persone cambiano le cose.”

Ma mentre Hopkins avrebbe voluto questo movimento per impostare tutto giusto per le donne, lei riconosce che non ha. Un rapporto di follow-up del 2011 per le Scuole di Scienza e ingegneria ha scoperto che il MIT era diventato un posto più favorevole per le donne, ma che i problemi sono rimasti ancora con l’assunzione, la promozione e l’assistenza all’infanzia. Oggi, il 20 per cento dei membri della facoltà di ruolo del MIT sono di sesso femminile. I 34 della School of Science rappresentano il 17 per cento della facoltà di ruolo della scuola—rispetto al 7 per cento del 1994—ma tutti e sette gli scienziati che hanno ottenuto il mandato nella School of Science il 1 ° luglio sono uomini. In alcuni campi (come la matematica), meno donne perseguono dottorati di ricerca; in altri (come la biologia), le donne sono ben rappresentate come studenti, ma il loro numero cade a livello di facoltà. Un problema, identificato in uno studio PNAS del 2014 di Jason Sheltzer e Joan Smith, potrebbe essere la mancanza di donne assunte come postdoc presso i laboratori elite. “MIT assume donne allo stesso tasso come la piscina richiedente. Se non si applicano, dobbiamo fare qualcosa di sbagliato”, dice. “Che cos’è?”

Quando la sua richiesta di aggiungere 200 piedi quadrati al suo laboratorio è stata respinta, Nancy Hopkins ha usato questo metro a nastro per scoprire che i colleghi professori ordinari che erano maschi avevano laboratori da due a quattro volte più grandi dei suoi.

Museo del MIT

Un’altra preoccupazione è che i guadagni che le donne hanno fatto nel mondo accademico non si riflettono nei comitati consultivi scientifici, nel finanziamento del capitale di rischio e nella leadership esecutiva nel settore biotech. “Quando lavori in qualcosa, come ha fatto il MIT, le cose cambiano”, dice Hopkins. “Quando non lo fai, non succede nulla. Questa è stata la grande lezione che tutti abbiamo imparato. Il tempo da solo non cambia nulla; le persone cambiano le cose.”

Hopkins ha fatto notizia di nuovo nel 2005 quando uscì da una conferenza accademica dopo che l’economista Lawrence Summers, allora presidente di Harvard, chiese se le differenze innate tra uomini e donne causassero la carenza di donne nella scienza e nell’ingegneria. Commenti come questi, crede, ignorano gli effetti ben documentati del pregiudizio. Una cosa che ha imparato dallo studio di genere nel campus è che le donne della facoltà “dovevano essere perfette”, dice. “Se hanno fatto un errore, erano fuori.”Inoltre, si rese conto che il lavoro di una donna sarebbe stato percepito in modo diverso dal lavoro identico di un uomo. Riconoscere che è stato profondamente doloroso. “Devi affrontare la realtà che è davvero così che i tuoi colleghi ti vedono. Non pensano che tu sia molto bravo; questo è l” orrore di fondo di questo pregiudizio di genere, ” lei dice. “Ogni giorno pensavi di interagire allo stesso livello, ma non lo eri.”

Riconoscere il ruolo dei pregiudizi cognitivi ha aiutato Hopkins a comprendere i tipi di passaggi necessari per rendere equi i luoghi di lavoro. Non sappiamo ancora come rendere le persone meno prevenute, crede, quindi è importante misurare continuamente gli effetti—come la disparità di rappresentanza e salari-e creare politiche per correggerli. A tal fine, ha lavorato con Bhatia per monitorare gli squilibri di genere nell’imprenditorialità tra alunni e docenti del MIT. Bhatia spera che i dati possano stimolare ulteriori cambiamenti nei passi che le università intraprendono per aiutare i membri della comunità ad avere un impatto maggiore.

Ripensare la guerra al cancro

Anche dopo il ritiro, Hopkins ha ancora la sua mano in diversi progetti. In particolare, è tornata nel campo del cancro da una nuova angolazione. In una conferenza di qualche anno fa, un epidemiologo ha detto che fino al 70 per cento delle morti per cancro in tutto il mondo sono prevenibili. La statistica è comunemente citata nella sanità pubblica, ma era una notizia per lei—e lo sarebbe, sospettava, per molti biologi molecolari.

Hopkins, che lei stessa è stata trattata con successo per il cancro al seno, sapeva che alcuni tumori erano causati da comportamenti come il fumo. Ma la statistica l’ha costretta a vedere il problema in modo diverso. Se la prevenzione del cancro poteva avere risultati così drammatici, perché il campo era così singolarmente focalizzato sullo sviluppo di farmaci?
Ad ogni turno, le cure per la maggior parte dei tumori sono state elusive. Quando Hopkins lasciò il campo alla fine degli anni ‘ 80, gli scienziati erano ottimisti sulla scienza emergente degli oncogeni (geni umani che, una volta mutati, portano al cancro). Più recentemente, sono stati sviluppati farmaci per indirizzare specifiche mutazioni genetiche. Sono stati utili in alcuni tumori, ma i genomi del cancro, si scopre, sono pieni zeppi di mutazioni e ne sviluppano rapidamente di nuove. L’eccitazione si sta ora spostando verso l’immunoterapia del cancro; ma ancora una volta, i risultati più promettenti sono limitati a pochi tumori.
Hopkins non mette in discussione il valore di questa ricerca, ma crede che la prevenzione sia altrettanto importante. In 2012 e 2013, ha trascorso diversi mesi in un anno sabbatico presso il dipartimento di epidemiologia presso l’Università del Texas MD Anderson Cancer Center per conoscere l’impatto delle campagne anti-fumo, test di screening e altre misure di salute pubblica. Ha collaborato con il direttore del Koch Institute Tyler Jacks e Edward Scolnick, un investigatore principale presso il Broad Institute e professore della pratica in biologia, per organizzare il primo simposio di Koch sulla diagnosi precoce e la prevenzione del cancro in 2016.
“Penso che sia assolutamente sulla strada giusta”, dice Scolnick. Mentre crede che la ricerca sulla genetica del cancro sia importante, ” parte di quei soldi che vanno nel campo del cancro dovrebbero essere riprogrammati per la prevenzione e la diagnosi precoce, perché l’impatto sarà molto maggiore.”

Oggi, Hopkins è ancora interessato ai grandi problemi che l’hanno attirata come studente universitario. Ma le soluzioni sembrano molto più complesse di quanto sembrassero nell’aula di Watson. Quindi, il codice del DNA sembrava contenere risposte a domande fondamentali sulla vita. Ora, si rende conto che fenomeni complessi come il comportamento umano “non saranno spiegati in modo semplice da una piccola lista di geni.”In effetti, pensa che alcune delle sue scoperte più profonde siano venute dall’osservazione dei pregiudizi di genere nei suoi colleghi. E si è resa conto che oggi possiamo fare tanto per affrontare il cancro attraverso i cambiamenti nel comportamento e nell’assistenza sanitaria quanto possiamo studiando cellule e geni.
Alla domanda su cosa spera che sarà la sua eredità scientifica, Hopkins cita i primi lavori nella comprensione dell’espressione genica e il suo ruolo più noto nel rendere il pesce zebra uno strumento di ricerca ampiamente utilizzato. Ma poi respinge ironicamente la domanda. “Col tempo, la maggior parte della scienza viene assorbita”, dice, e i contributi di tutti tranne alcuni scienziati leggendari vengono dimenticati: “Alla fine della giornata, sono Darwin, Mendel, Watson e Crick.”E poi aggiunge acutamente,” E Franklin.”
Sta parlando di Rosalind Franklin, i cui contributi critici per identificare la struttura a doppia elica del DNA non sono stati sempre riconosciuti. Se Hopkins è davvero ricordato in futuro, sospetta che sarà per aver contribuito a rendere la scienza un luogo dove le donne sono meno invisibili di Franklin è stato—e trovare un ambiente più accogliente per lasciare il proprio segno.

Courtney Humphries è un contributing editor per MIT Technology Review e uno scrittore freelance che copre biologia, salute e cultura per una varietà di pubblicazioni.

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