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Negato più spazio di laboratorio per la sua ricerca pionieristica, Nancy Hopkins ha tirato fuori il suo metro a nastro. Ciò che ha scoperto ha innescato un movimento per affrontare il pregiudizio di genere nella scienza. 16 agosto 2017
Leonardo Greco
Nel 1963, Nancy Hopkins si sedette in un'aula magna di Harvard per un'ora che avrebbe cambiato il corso della sua vita. La conferenza era sulla genetica e il relatore era nientemeno che James Watson, il carismatico co-scopritore della struttura del DNA. In quell'ora, Watson parlò della molecola e del suo codice genetico, che era ancora in fase di svelamento.
Hopkins, allora studente al Radcliffe College, stava decidendo un percorso professionale. Stavo cercando di sfuggire al mio destino, che era quello di sposarmi e avere figli quando avevi 30 anni, dice. Era anche un momento della sua vita in cui cercava un significato. Watson lo ha fornito. È stato in grado di trasmettere che davvero tutto ciò che è biologico era il prodotto in un modo o nell'altro di questa molecola e della sua particolare sequenza nucleotidica, dice. Era un gigantesco puzzle; tutta la biologia era in qualche modo lì dentro. Il DNA e la nuova scienza della biologia molecolare potrebbero anche arrivare alla radice di spinose domande sul comportamento umano o risolvere un problema come il cancro.
Più di 50 anni dopo, Hopkins, la professoressa emerita di biologia ad Amgen al MIT, sta concludendo una straordinaria carriera in cui ha dato importanti contributi alla biologia molecolare e ha aiutato a catalogare i geni necessari affinché un ovulo fecondato si sviluppi in organismi superiori. Lungo la strada, ha preso una posizione coraggiosa contro il pregiudizio di genere nella scienza accademica al MIT e oltre. Hopkins non solo ha avviato un'indagine che è diventata la storica relazione del 1999 sulla condizione delle donne al MIT, ma ha dedicato del tempo per assicurarsi che ottenesse risultati. Con il suo coraggio e la sua passione, è davvero un esempio di come essere un'attivista, afferma Sangeeta Bhatia, direttrice del Laboratory for Multiscale Regenerative Technologies al MIT e parte di una generazione di donne del MIT che Hopkins ha ispirato. Probabilmente non sarei qui se non fosse stato per i cambiamenti che aveva implementato.
La sua determinazione è avvolta da fascino e buon umore. Hopkins, che si è ufficialmente ritirato nel 2014 ma ha ancora un ufficio presso il Koch Institute for Integrative Cancer Research, 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: esortare i biologi del cancro a concentrarsi sulla prevenzione delle malattie.
23 Pesce
Dopo la fatidica conferenza di Watson, Hopkins decise di studiare biologia molecolare e si unì al suo laboratorio ad Harvard. Watson l'ha incoraggiata a intraprendere una carriera nel campo, che allora 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. Tuttavia, all'epoca i tecnici non erano nominati sui documenti, quindi il suo contributo non è stato accreditato.
Alla fine, Hopkins completò il suo dottorato di ricerca ad Harvard, trascorse due anni a lavorare con Watson come borsista post-dottorato presso il Cold Spring Harbor Laboratory e nel 1973 fu reclutata per dirigere il proprio laboratorio presso il neocostituito Center for Cancer Research del MIT. Ha trascorso i successivi 15 anni circa lavorando per svelare la biologia dei virus che causano il tumore. Sebbene abbia fatto alcune scoperte chiave, Hopkins ha lottato per il riconoscimento e il supporto. Una volta che ero da solo, l'ho trovato difficile, dice. Pensava che il problema potesse riguardare il cancro, che era strettamente allineato con il campo della medicina dominato dagli uomini.
Volendo un cambiamento, si è rivolta a un campo in cui le donne stavano avendo successo: la biologia dello sviluppo. Un'eminente scienziata tedesca, Christiane Nüsslein-Volhard, aveva scoperto un gran numero di geni coinvolti nello sviluppo dei moscerini della frutta, per i quali alla fine 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 pensava che fosse possibile utilizzare il minuscolo pesce striato per studiare uno dei suoi interessi di vecchia data, i geni alla base del comportamento.
Ha subito capito che la ricerca sul pesce zebra non era abbastanza avanzata per supportare quell'obiettivo. Ma Hopkins ha trovato il pesce incantevole. Nel giro di poche ore osservò le uova dividersi e le cellule crescere in corpi con teste. La mattina successiva, 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 sui geni e sullo sviluppo erano stati condotti sugli invertebrati.
Facevi esperimenti e li pubblicavi, ed era come se fossi invisibile, il tuo lavoro era invisibile, quello che dicevi 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 sugli invertebrati utilizzando un approccio chiamato screening genetico avanzato, che può aiutare a scoprire funzioni geniche che gli scienziati non avrebbero altrimenti trovato. L'idea è di introdurre mutazioni casuali nel DNA di migliaia di organismi, selezionare gli organismi mutanti con una certa caratteristica (come il mancato sviluppo corretto) e quindi mappare i geni interessati in quei mutanti. Hopkins voleva identificare un catalogo di geni senza i quali un organismo non riesce a svilupparsi.
Adottare questo approccio con i pesci richiederebbe nuovi strumenti. Hopkins è tornata al MIT con un gol e 23 pesci in un acquario, ma spostare il fulcro della sua carriera verso la fine degli anni '40 non è stata un'impresa facile. Con un progetto troppo rischioso per il tradizionale finanziamento delle sovvenzioni, ha iniziato con $ 30.000 all'anno da un amico, seguiti da piccole sovvenzioni dalla National Science Foundation. Quindi ha richiesto un finanziamento assegnato al MIT dalla società farmaceutica Amgen e ha ottenuto 8 milioni di dollari per sviluppare uno screening 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 che ne segnalava la posizione, rendendo molto più facile sapere quale gene era interessato. 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 emozionante; Hopkins ha ancora le bottiglie di champagne che ha fatto scoppiare. Ma l'obiettivo era ampliare 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 risultato sarebbe arrivato alla fine, quando avrebbero potuto dividere i mutanti di interesse e avviare 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 ha partecipato al progetto come primo post-dottorato di Hopkins e ha contribuito a sviluppare la tecnica del retrovirus. Lin non aveva mai lavorato con il pesce zebra prima e ammette di non sapere in cosa si stesse cacciando. Mi è piaciuta, a dire il vero, dice. Anche Adam Amsterdam, che è arrivato come studente ed è rimasto come post-dottorato e poi come ricercatore, è stato fondamentale per far funzionare il progetto. La responsabile del laboratorio Sarah Farrington ha monitorato scrupolosamente ogni singolo pesce. Il laboratorio aveva obiettivi settimanali: Hopkins registrava diligentemente i propri progressi su una bacheca e insisteva affinché i risultati fossero ricontrollati. È stato un duro lavoro per alcuni anni, dice Amsterdam. Invece di lasciare che si fermassero a esplorare geni interessanti man mano che venivano fuori, Hopkins ha mantenuto il laboratorio concentrato sul quadro generale.
L'Hopkins Lab ha cercato 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.
Nel 2004, il laboratorio aveva identificato 315 geni di pesce zebra, circa il 25% di quelli necessari per lo sviluppo dell'animale, e Hopkins è stato eletto alla National Academy of Sciences. La generazione di mutanti di pesce zebra - alla fine ne identificherebbero più di 500 - ha prodotto altre osservazioni, tra cui una serie di geni correlati alla malattia renale cistica che Zhaoxia Sun, che ora si trova a Yale, ha scoperto come post-dottorato. Alcuni mutanti hanno sviluppato tumori. Nel 2002, Hopkins ha iniziato una collaborazione a lungo termine con il laboratorio di Jacqueline Lees, professoressa di ricerca sul cancro al MIT, per studiare i geni che causano il tumore e che sopprimono il tumore nel pesce zebra.
Il suo lavoro ha davvero catapultato il modello del pesce zebra in avanti come strumento di scoperta per scoprire i geni che regolano lo sviluppo e il cancro, afferma David Langenau, ricercatore presso la Harvard Medical School. Il laboratorio di Hopkins è diventato un deposito di pesci mutanti che erano liberamente accessibili ai ricercatori di tutto il mondo che sono venuti a studiarli o hanno inviato embrioni ai propri 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 sceglievano di dedicarsi alla scienza: perché la gestione di un laboratorio richiedeva tempo ed era difficile da combinare con la maternità. (Lei stessa aveva preso la difficile decisione di rinunciare ad avere figli per concentrarsi sulla scienza.) Ma si è resa conto che questa non era l'intera 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 dicevi era invisibile.
Inizialmente, si è incolpata 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 che lasciare il campo del cancro sarebbe stato d'aiuto, ma all'inizio degli anni '90 Hopkins ha dovuto lottare per ottenere 200 piedi quadrati di spazio in più per il suo pesce zebra, anche se era una scienziata senior. Fu allora che si ritrovò a diventare una crociata contro la disuguaglianza di genere. È noto che ha preso un metro a nastro e ha confrontato le dimensioni del suo laboratorio con quelle di 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). Più o meno nello stesso periodo, era stata rimossa dall'insegnamento di un corso che aveva trascorso anni a co-sviluppare - il primo corso di biologia del MIT - quando il suo collega maschio l'ha rilevato. Ho deciso che avrei piantato i tacchi e contrattaccato, dice.
Nel 1994, durante il pranzo a un tavolo d'angolo al Kendall Square Rebecca's, Hopkins mostrò alla professoressa di biologia Mary-Lou Pardue una lettera che aveva redatto al presidente del MIT Charles Vest sulla discriminazione che aveva osservato. Pardue ha subito voluto firmarlo anche lui. Hanno stilato un elenco di altre donne di ruolo nella Scuola di Scienze con cui parlare per prime (erano solo 15, insieme a 202 uomini). Eravamo un po' dispersi, dice la professoressa dell'Istituto Sallie (Penny) Chisholm, che aveva un appuntamento congiunto nelle scuole di ingegneria e scienze. Una volta che hanno iniziato a parlare, quasi tutti si sono uniti nel tentativo di documentare e affrontare le disuguaglianze di vecchia data. Il ruolo di Nancy era quello di guidare e tenere unito 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 all'innovativo Report on Women in Science nel 1999, che Lotte Bailyn ha spinto a rendere pubblico. Questi rapporti spiegavano come le donne fossero sempre più escluse mentre cercavano di salire la scala della carriera. Vest ha accolto i risultati e i rapporti e i successivi follow-up a livello di istituto hanno portato a cambiamenti al MIT e alle università di tutta la nazione.
Il MIT ha iniziato a lavorare per reclutare più donne nella facoltà, nominare più donne in comitati e ruoli di leadership nei dipartimenti e nell'amministrazione, rimuovere lo stigma sul congedo familiare e offrire asili nido e altri servizi per i genitori. E quando Vest si dimise da presidente nel 2004, gli successe la biologa Susan Hockfield, la prima donna - e prima scienziata della vita - a guidare l'Istituto. Quei cambiamenti sono avvenuti grazie in gran parte alla persistenza di Hopkins. C'è un'intera generazione di donne, me compresa, che la guardano e le dicono: 'Va bene, è così che lo fai', dice Sangeeta Bhatia.
Hopkins afferma che il rapporto del MIT ha cambiato la conversazione nazionale sul genere perché ha avuto il sostegno dei leader del MIT, che erano disposti non solo ad ammettere i loro pregiudizi, ma a trasformare le parole in azioni. Hanno cambiato le politiche; hanno costruito un asilo nido nel campus, cosa inimmaginabile. Avere figli è diventato normale, avere un congedo familiare è diventato normale, dice. Quelle furono scoperte monumentali. Mettere le donne nell'amministrazione, rendendosi conto che avevi davvero bisogno che fossero in posizioni di potere, 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 che questo movimento mettesse tutto a posto per le donne, lei riconosce che non è così. Un rapporto di follow-up del 2011 per le scuole di scienza e ingegneria ha rilevato che il MIT era diventato un luogo di maggiore supporto per le donne, ma che i problemi rimanevano con l'assunzione, la promozione e l'assistenza all'infanzia. Oggi, il 20 percento dei docenti di ruolo del MIT sono donne. I 34 della School of Science rappresentano il 17% della facoltà di ruolo della scuola, rispetto al 7% nel 1994, ma tutti e sette gli scienziati a cui è stata assegnata la cattedra alla School of Science il 1° luglio sono uomini. In alcuni campi (come la matematica), meno donne conseguono un dottorato di ricerca; in altri (come la biologia), le donne sono ben rappresentate come studentesse ma il loro numero diminuisce a livello di facoltà. Un problema, identificato in un 2014 PNAS studio di Jason Sheltzer e Joan Smith, potrebbe essere la mancanza di donne assunte come postdoc in laboratori d'élite. Il MIT assume donne [facoltà] alla stessa tariffa del pool di candidati. Se non si stanno candidando, 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 per scoprire che i colleghi professori ordinari 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 ottenuto nel mondo accademico non si riflettono nei comitati di consulenza scientifica, nel finanziamento del capitale di rischio e nella leadership esecutiva nelle biotecnologie. Quando lavori a 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 ha abbandonato una conferenza accademica dopo che l'economista Lawrence Summers, allora presidente di Harvard, ha chiesto 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 studiando il genere nel campus è che le donne nella facoltà dovevano essere perfette, dice. Se hanno commesso 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, dice. Ogni giorno pensavi di interagire allo stesso livello, ma non è così.
Riconoscere il ruolo dei pregiudizi cognitivi ha aiutato Hopkins a comprendere i tipi di passaggi necessari per rendere i luoghi di lavoro equi. Non sappiamo ancora come rendere le persone meno di parte, crede, quindi è importante misurare continuamente gli effetti, come la rappresentanza ineguale e gli stipendi, 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 intrapresi dalle università 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 prospettiva. In una conferenza di alcuni anni fa, un epidemiologo ha affermato che fino al 70 per cento dei decessi per cancro nel mondo sono prevenibili. La statistica è comunemente citata nella sanità pubblica, ma era una novità per lei e lo sarebbe stata, sospettava, per molti biologi molecolari.
Hopkins, che lei stessa è stata curata con successo per il cancro al seno, sapeva che alcuni tipi di cancro 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 concentrato sullo sviluppo di farmaci?
In ogni momento, le cure per la maggior parte dei tumori sono state sfuggenti. Quando Hopkins lasciò il campo alla fine degli anni '80, gli scienziati erano ottimisti sulla scienza emergente degli oncogeni (geni umani che, quando mutati, portano al cancro). Più recentemente, sono stati sviluppati farmaci per colpire specifiche mutazioni genetiche. Sono stati utili in alcuni tipi di cancro, ma si scopre che i genomi del cancro sono pieni zeppi di mutazioni e ne sviluppano rapidamente di nuove. L'eccitazione si sta ora spostando sull'immunoterapia del cancro; ma ancora una volta, i risultati più promettenti sono limitati a pochi tumori.
Hopkins non mette in dubbio il valore di questa ricerca, ma crede che la prevenzione sia altrettanto importante. Nel 2012 e nel 2013, ha trascorso diversi mesi in un anno sabbatico presso il dipartimento di epidemiologia dell'M.D. Anderson Cancer Center dell'Università del Texas per conoscere l'impatto delle campagne contro il fumo, dei test di screening e di altre misure di salute pubblica. Ha collaborato con il direttore del Koch Institute Tyler Jacks e Edward Scolnick, un ricercatore principale presso il Broad Institute e professore di pratica in biologia, per organizzare il primo simposio del Koch sulla diagnosi precoce e la prevenzione del cancro nel 2016.
Penso che sia assolutamente sulla strada giusta, dice Scolnick. Sebbene ritenga che la ricerca sulla genetica del cancro sia importante, parte del denaro destinato al campo del cancro dovrebbe essere riprogrammato per la prevenzione e la diagnosi precoce, perché l'impatto sarà di gran lunga maggiore.
Oggi, Hopkins è ancora interessata ai grandi problemi che l'hanno attirata quando era studentessa. Ma le soluzioni sembrano molto più complesse di quanto sembravano nell'aula magna 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 un piccolo elenco di geni. In effetti, pensa che alcune delle sue scoperte più profonde siano derivate dall'osservazione dei pregiudizi di genere nei suoi stessi colleghi. E ha capito che oggi possiamo fare tutto ciò che possiamo per affrontare il cancro attraverso cambiamenti nel comportamento e nell'assistenza sanitaria studiando cellule e geni.
Alla domanda su quale sarà la sua eredità scientifica, Hopkins cita i primi lavori sulla 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 semplicemente assorbita, dice, e i contributi di tutti tranne pochi scienziati leggendari vengono dimenticati: alla fine, sono Darwin, Mendel, Watson e Crick. E poi aggiunge chiaramente, E Franklin.
Sta parlando di Rosalind Franklin, i cui contributi critici all'identificazione della struttura a doppia elica del DNA non sono stati sempre riconosciuti. Se Hopkins verrà davvero ricordata in futuro, sospetta che sarà per aver contribuito a rendere la scienza un luogo in cui le donne sono meno invisibili di quanto non lo sia stata Franklin e trovare un ambiente più accogliente per lasciare il segno.
Courtney Humphries è un redattore collaboratore di Revisione della tecnologia del MIT e uno scrittore freelance che si occupa di biologia, salute e cultura per una varietà di pubblicazioni.