Anche se in retrospettiva sembra indubbiamente migliore di quanto non fosse all’epoca, c’è stata davvero un’età dell’oro della scienza biomedica. È iniziato dopo la seconda guerra mondiale e si è esteso negli anni ’80 e ’90. All’estremità clinica dello spettro, Sidney Farber e altri iniziarono a cercare seriamente cure farmacologiche del cancro mentre si concentravano sulle leucemie infantili, che ora sono uno dei pochi tumori che possono essere curati a titolo definitivo (anche se a volte con gravi sequele). Quella storia è stata raccontata in The Emperor of All Maladies (2010) di Siddhartha Mukherjee.
All’altro polo c’era l’ascesa della moderna biologia molecolare, che è stata descritta per il lettore comune in The Eighth Day of Creation (1979; ancora in stampa presso CSHL Press e in vendita!) di Horace Freeland Judson. Anche se c’erano alcuni dissidenti, come il mio primo mentore di ricerca, che è venuto in seguito, ed Erwin Chargaff di Chargaff’s Rules, che ha affermato solo un po’ ironicamente che “la biologia molecolare è la pratica della biochimica senza licenza”.
Con tutto il rispetto per Chargaff e per i biochimici della vecchia scuola che mi hanno insegnato all’inizio, ma in realtà no. La biologia molecolare era ed è diversa per messa a fuoco, enfasi e design. Ma è vero che i bravi biologi molecolari prestano attenzione anche alla loro biochimica. La battuta ricorrente fatta dai biochimici è che se chiedi a uno studente laureato in biochimica quanta proteina grezza è stata usata in quell’esperimento, lei dirà “50 microgrammi”. Se chiedi al dottorando in biologia molecolare ti risponderà “15 microlitri, perché è quello che «Maniatis» ha detto di usare”. Il biologo molecolare ribatterebbe allora che il “cosa” è importante tanto quanto il “quanto”. Ma sto divagando. Di nuovo.
“con il suo sorriso e la spilla della pace sul bavero sinistro, dice tutto. Da quando era studente di medicina nella Torino prebellica fino al Premio Nobel e oltre, è stato uno scienziato per il suo tempo. E per il nostro.”
Salvador Luria è stato uno dei fondatori della moderna biologia molecolare, ma i suoi contributi non sono così noti come dovrebbero essere. La storia della sua vita e del suo lavoro è raccontata in modo succinto ma con giustificato entusiasmo nella biografia appena pubblicata da Rena Selya, Salvador Luria: An Immigrant Biologist in Cold War America.
Salvador Luria nasce a Torino nel 1912 da una famiglia ebrea. Aveva 10 anni quando Benito Mussolini fu nominato primo ministro da Vittorio Emanuele III. La sua prima ricerca biologica fu condotta come studente di medicina presso l’Università di Torino nel 1930, quando lavorò nel laboratorio di Giuseppe Levi , che era un istologo (l’istologia è lo studio della struttura delle cellule e dei tessuti, generalmente utilizzando la microscopia) e anatomista.
Sebbene l’istologia sia ora in gran parte la scienza clinica della patologia, all’inizio del XX secolo era all’avanguardia della biologia e da allora ha costituito gran parte delle basi essenziali per la biologia molecolare, cellulare e dei sistemi di oggi. Sebbene all’epoca Luria non trovasse il lavoro particolarmente interessante, il professor Levi insegnò al giovane studente di medicina come fare scienza pensando bene, completando il lavoro e pubblicandolo. Ogni giovane scienziato richiede questo tutoraggio molto specifico. E mentre è una coincidenza che Salvador Luria sia stato affiancato nel laboratorio Levi da Rita Levi-Montalcini e Renato Dulbecco, non è un caso che tutti e tre abbiano ricevuto un premio Nobel per la fisiologia o la medicina per le loro successive ricerche rispettivamente su batteriofagi, fattori di crescita e virus tumorali.
Dopo la scuola di medicina, Luria ha completato il suo obbligo di prestare servizio come ufficiale medico nell’esercito italiano. Concluso il servizio militare nel 1937, si trasferì a Roma per conseguire la specializzazione in radiologia presso l’Università di Roma e dove lavorò anche nel laboratorio di Enrico Fermi. Fu allora che iniziò a considerare una carriera come scienziato piuttosto che come medico, che ricordò essere un periodo di “tormento, anche se delizioso” mentre lottava attraverso corsi ed esperimenti di laboratorio. A quel tempo, la natura del gene come unità di ereditarietà era una questione senza risposta, e Luria pensò di usare la radiazione come strumento per identificare piccole strutture, come l’allora ipotetico gene, che non erano facilmente studiabili con altre tecniche. Ma nel 1938 con il Manifesto della razza , Mussolini ha finalmente reso impossibile per un ebreo intraprendere una carriera professionale in Italia.
Con la benedizione della sua famiglia, Luria si trasferì a Parigi dove entrò a far parte del laboratorio di Eugène Wollman, che fu un pioniere nell’uso di virus batterici (batteriofagi) come modelli sperimentali nella ricerca biologica. Quando i nazisti invasero la Francia nel maggio 1940, Luria fece domanda per un visto per gli Stati Uniti come rifugiato italiano. Fuggì da Parigi in bicicletta, dirigendosi infine a Marsiglia, dove studiò chimica fisica da solo. Ha poi viaggiato attraverso la Spagna fino a Lisbona, dove gli è stato concesso un visto. Arrivò a New York nel settembre 1940 con 52 dollari. Eugène Wollman fu assassinato ad Auschwitz nel 1943.
All’inizio del suo studio di ciò che divenne noto come biologia molecolare/genetica, Luria aveva stabilito un contatto preliminare con Max Delbrück, i cui documenti sulla genetica delle radiazioni erano stati l’introduzione di Luria all’argomento. Delbrück era un fisico che divenne un leader nello sviluppo della biologia molecolare come disciplina, e molti altri fisici furono indispensabili nella creazione della biologia molecolare come disciplina (vedi nota n. 1). I biologi sono successivamente scesi a volte con una forma recidivante e remittente di “invidia fisica”. Questo può essere utile ma non se combinato con la “teoria dell’invidia”.
Come ho accennato in altri miei articoli, la “teoria” ha avuto un passato a scacchi in biologia, a cui manca un bosone di Higgs. La biologia ha più di tre miliardi di anni di storia evolutiva, tuttavia, e i fisici sono stati determinanti nella creazione della teoria del gene ponendo domande come: cos’è il gene? Il gene è una particella? Quanto è grande il gene? Il gene è un oggetto unitario che contiene l’informazione dell’ereditarietà? Qual è la natura della mutazione?
La chiave del successo della ricerca di Luria come parte del Phage Group è stata la scelta di un modello sperimentale che potesse rispondere alle domande poste con Sì, No o Ripensaci. Tutti i bravi biologi lo fanno a qualunque livello lavorino: molecole, organelli, cellule, organismi, ecosistemi. La biologia dell’infezione virale dei batteri era un modello quasi perfetto per rispondere a domande sulla natura e la funzione del gene.
Luria e il Phage Group hanno descritto le condizioni e i meccanismi della replicazione virale, come le mutazioni hanno influenzato l’infezione e la replicazione, la co-linearità della sequenza genica e della sequenza proteica, come il DNA si replica in modo semi-conservativo utilizzando un filamento della doppia elica e il modello per la replicazione dell’altro filamento e il meccanismo mediante il quale un batteriofago come lambda può infettare una cellula batterica e rimanere dormiente nella fase lisogenica (capace di replicazione e successiva lisi della cellula ospite) o replicarsi immediatamente all’interno della cellula e causare la cellula a lisare (fase litica) e rilasciare migliaia di particelle virali mature che possono infettare altre cellule… cose che fanno i virus degli animali e delle piante.
Alfred Hershey e Martha Chase hanno usato il batteriofago per dimostrare che il DNA è il materiale genetico. Esperimenti nel laboratorio di Luria hanno accidentalmente indicato che i batteri hanno una difesa contro i virus. Ha chiamato questa restrizione-modifica. Successivamente, gli enzimi di restrizione sono stati riconosciuti come enzimi che scindono il DNA virale (e altro) in sequenze specifiche. Ogni biologo molecolare sa che la sequenza di riconoscimento per Eco RI (pronunciato Eco-R-one) dal batterio Escherichia coli è 5′-GAATTC-3′. Queste forbici magiche hanno reso possibile la pratica della manipolazione del DNA nella moderna biologia molecolare, molto prima che fosse sviluppata la reazione a catena della polimerasi. La clonazione genica è stata facilitata dallo sviluppo di una variante del fago lambda come vettore che ha consentito la creazione di librerie contenenti ben 300.000 cloni che potevano essere identificati utilizzando sonde specifiche per ciascuno [cosa che ho fatto al Roche Institute of Molecular Biology ( RIP) 36 anni fa]. Luria è stato insignito del Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1969 insieme ad Alfred Hershey e Max Delbruck “per le loro scoperte riguardanti il meccanismo di replicazione e la struttura genetica dei virus”.
Il contributo di Salvador Luria alla biologia molecolare è una ragione sufficiente per scrivere la sua biografia, ma il sottotitolo del libro è “Un biologo immigrato nell’America della guerra fredda”. Quest’ultimo è altrettanto importante e Rena Selya fornisce un eccellente resoconto del perché. Il fatto che Luria fosse un rifugiato dall’Italia di Mussolini e dall’Europa di Hitler lo ha indubbiamente condizionato a considerare le cose negli Stati Uniti come un cittadino mentre si spostava attraverso l’Università dell’Indiana, l’Università dell’Illinois e il Massachusetts Institute of Technology (MIT) dal 1942 fino alla sua morte nel 1991.
Mentre aiutava a stabilire la virologia come disciplina indipendente all’IU negli anni ’40 — dove James Watson, un diciannovenne laureato all’Università di Chicago che sapeva molto sugli uccelli era il suo primo studente laureato all’IU — sì, quel Watson di Watson & Crick – il giovane professor Luria era “attratto dalla visione di (Henry) Wallace dell’America come leader mondiale per la pace e la democrazia, e sosteneva il movimento dei cittadini che sembrava essere un’nuovo movimento politico abbastanza genuino contro il ridimensionamento sociale delgi anni di Truman e l’inizio della Guerra Fredda, con i suoi test sulle bombe atomiche e la crescente natura della guerra nucleare.
Luria è stato delegato alla convenzione del Partito Progressista nel luglio 1948 ed è stato osservatore dei sondaggi la notte delle elezioni. Abbastanza naturalmente, J. Edgar Hoover si interessò a questo immigrato italiano con opinioni politiche malsane e ordinò che iniziasse un dossier dell’FBI su Salvador Luria. Quando Luria fu invitato a parlare nel 1951 alla riunione della Society for General Microbiology a Oxford, la sua domanda di passaporto fu sommariamente respinta perché “Il tuo viaggio proposto non sarebbe nell’interesse degli Stati Uniti”. Ok, allora. Un altro in una lunga serie di oltraggi provocati dalla paura.
Luria si era trasferito all’Università dell’Illinois nel 1950, dove nel 1955 sollevò la preoccupazione che l’incontro annuale dell’American Association for the Advancement of Science (AAAS), che pubblica la rivista Science, fosse programmato ad Atlanta. “The City Too Busy to Hate” aveva un po’ di quel carattere, ma ciò nonostante Jim Crow era vivo e vegeto, e la città era segregata nella sua cosiddetta bolla “separata ma uguale” che avrebbe impedito ai colleghi scientifici di condividere nella città alloggi, alberghi e ristoranti. Le proteste non hanno fermato la riunione, ma sono state ascoltate. Solo nel 1990 l’AAAS è tornato nel profondo sud. Progresso, di una specie.
Mentre i Luria vivevano a Bloomington, nell’Indiana, la moglie di Salvador, Zella, aveva conseguito il dottorato in psicologia, ma a causa delle regole di nepotismo ridicolmente rigide all’UI, non poteva fare altro che tenere un corso occasionale nel dipartimento di psicologia. Così, quando il MIT è venuto a chiamare, i Luria erano inclini a rispondere, e nonostante le suppliche del preside dell’UI di restare, lo hanno fatto.
Mentre era al MIT, Salvador Luria ha fatto il suo passo, iniziando la conversione del MIT nel colosso della biologia moderna che è oggi. Prima degli anni ’60 la biologia non era una disciplina. Piuttosto era una congerie di campi separati, ciascuno con il proprio modo di apprendere il mondo naturale. Il divario tra l’aula e le frontiere della ricerca era un abisso. I dipartimenti di botanica, zoologia e microbiologia sono rimasti separati negli anni ’90 in molte istituzioni; mi è stato offerto un posto in un dipartimento di zoologia nel 2000. Ma anche se questo aveva un certo senso convenzionale, Luria e i suoi colleghi hanno capito l’inutilità di tale divisione.
Con il fiorire del Dipartimento di Biologia, insieme a quello è nato il Centro per la ricerca sul cancro del MIT. La chiave di quel successo era l’insistenza di Luria sul fatto che la “ricerca sul cancro” avrebbe avuto successo solo se non si fosse concentrata sul cancro in sé, che è costituito da mille malattie diverse, ma piuttosto sulla biologia cellulare e la genetica della cellula tumorale. Quando l’American Cancer Society ha spinto per la guerra al cancro come analogo del programma Apollo, Luria ha respinto. Giustamente.
Ed è per questo che, a 31 anni dalla sua morte, Salvador Luria rimane uno scienziato per il nostro tempo. Il nostro attuale presidente ha promosso con successo ARPA-H , un’imitazione della DARPA , usando la stessa identica emozione del 1970. Non ha funzionato allora ed è improbabile che funzioni ora, non importa quanti miliardi vengano spesi per un “colpo lunare”, per curare il cancro, il morbo di Alzheimer e una miriade di altre malattie. Il che non vuol dire che il sostegno alla ricerca sia sgradito. Né dovrebbe esserlo.
Ma il programma Apollo, illustrato favolosamente qui , era fondamentalmente un problema tecnico per mantenere in vita gli astronauti per il viaggio, la cui fisica sottostante non sarebbe stata molto nuova per Newton o Keplero. La biologia non è fisica. La ricerca biomedica fondamentale diretta, oltre ad essere un ossimoro, è simile alla “Teoria” in biologia. Il rendimento è stato storicamente basso per lo sforzo profuso, qualunque cosa dicano i comunicati stampa, e i costi di opportunità non sono misurabili ma probabilmente saranno elevati. Il Centro per la ricerca sul cancro del MIT è stato inevitabilmente sostituito dal Koch Institute for Integrative Cancer Research al MIT e prima che fosse fondato il Whitehead Institute . Insieme al Broad Institute del MIT e ad Harvard , queste entità sono molto ricche, molto visibili e esteriormente produttive. Si può solo sperare che soddisfino le aspettative.
E le aspettative sono alte. Il che ci riporta ancora una volta a Salvador Luria come scienziato e cittadino del nostro tempo. Insieme a molti altri, Luria era un leader nelle risposte locali e nazionali ai problemi del suo tempo: “Se Arthur Schlesinger, Irving Kristol e John Kenneth Galbraith (non sono sicuro che metterei JKG in questo particolare gruppo) rappresentassero gli intellettuali d’élite, Luria, (Everett) Mendelsohn, (Hilary) Putnam e (Noam) Chomsky si consideravano gli intellettuali del pubblico, che scelsero di comunicare le loro idee sulla politica nazionale direttamente al popolo americano, ma Chomsky sta ancora andando forte all’età di 94 anni.
Ad esempio, quando Edward “Il padre della bomba all’idrogeno” Teller pubblicò un articolo sul Saturday Evening Post su come prepararsi e sopravvivere alla guerra nucleare, Luria e gli altri risposero senza mezzi termini che il piano di Teller era “un esempio lampante della combinazione di errore fattuale ed emotività che potrebbe portare a… catastrofe… non solo un’illusione, ma anche una tragica dissipazione di ogni speranza per il futuro.” Sì, esattamente quello che dovremmo aspettarci da scienziati che sono anche cittadini.
Luria pubblicò “ The Microbiologist and His Times ” nel 1968. Il titolo era tratto da un saggio di Albert Camus “The Artist and His Time” in cui Camus sollevava la questione della “responsabilità (e) riconoscimento delle conseguenze delle proprie attività e la volontà di affrontarli”. Luria ha chiesto ai suoi colleghi biologi di esaminare la loro responsabilità nei confronti della scienza e della società, perché “è dolorosamente chiaro che le scoperte della scienza possono essere impiegate fin troppo facilmente, non per arricchire l’esperienza umana, ma per renderla più dolorosa”. Ha chiesto ai suoi colleghi di prendere in considerazione due questioni: la manipolazione genetica e l’eugenetica e l’ applicazione della scienza alla guerra.
In tutta onestà, Luria ha anche chiesto “se il MIT fosse un’università con annessi molti istituti di ricerca governativi o un gruppo di laboratori di ricerca governativi con annessa un’ottima istituzione educativa”. Non sorprende che Luria fosse all’inizio della lotta contro le grossolane semplificazioni della sociobiologia, anche prima che E. O. Wilson pubblicasse Sociobiology: The New Synthesis nel 1975. Oltre all’uso improprio dell’intuizione e della socioeconomia di Alfred Binet. Questi erano e rimangono problemi per i quali la biologia non ha risposta, a parte la banale risposta che gli ambienti poveri non portano alla prosperità umana.
Nel 1972 Salvador Luria era un membro del Comitato AAAS per la scienza al servizio della vita, che ha prodotto la dichiarazione:
Come scienziati non possiamo rimanere in silenzio mentre la nazione più ricca e potente del ventesimo secolo utilizza le risorse della scienza moderna per intervenire nei problemi di terre povere e lontane. L’obiettivo della nostra Associazione “Aumentare la comprensione e l’apprezzamento del pubblico dell’importanza e della promessa dei metodi della scienza nel progresso umano” ci costringe a confutare l’opinione secondo cui gli scienziati e gli ingegneri sono responsabili e sostengono, con le loro azioni o con il loro tacito consenso, la distruzione arbitraria dell’uomo e dell’ambiente, in questo caso attraverso la guerra.
Si trattava naturalmente di una risposta alla guerra del Vietnam, ma la lezione tenuta per altri temi di allora e nostri come l’inquinamento dell’aria e dell’acqua e l’abuso del suolo come deposito di scorie industriali (la produzione di carbone mediante “rimozione delle cime delle montagne e mi viene subito in mente la perforazione attraverso il fracking). Ciò che è più notevole in questa affermazione è che i “membri del Comitato erano espliciti nella loro accettazione della speciale responsabilità di esprimersi contro la guerra in virtù della loro posizione unica nella cultura americana. In quanto scienziati e cittadini avevano il doppio incarico di respingere la violenza compiuta in loro nome”.
Bene, in virtù della loro posizione unica nella cultura americana … Dove sono oggi gli scienziati come Salvador Luria e i suoi colleghi? Stanno tenendo discorsi TED su come la scienza, che potrebbe essere una forza positiva in questo mondo se non fosse stata corrotta dalla cupidigia provocata dalla Dispensazione tardo neoliberista, può fornire un percorso verso un futuro vivibile? Penso di no. Stanno senza dubbio tenendo la testa bassa mentre lavorano alla loro prossima sovvenzione NIH in un mondo in cui 4 domande su 5 non sono finanziate. E chi può biasimarli? Niente sovvenzioni, niente lavoro. A meno che e fino a quando non torniamo a un’era in cui la ricerca di base non orientata torna alla ribalta e vengono finanziate 2 borse di ricerca su 3, alla fine le prospettive sono fosche. Ma possiamo farlo. Ma quei relativamente pochi scienziati non innamorati del loro posto nella Professional Managerial Class ( PMC ) dovranno parlare, sia come scienziati che come cittadini. Rimango fiducioso che seguiremo l’esempio di Salvador Luria e lo faremo.
È abbastanza ovvio che Salvador Luria ha una luce guida per me da molto tempo. Sì, come tutti noi era un mortale con la solita serie di fallimenti umani. Ma da un tempo e uno spazio lontani, mi sento come la sua assistente di lunga data, Nancy Ahlquist, che ha commentato che altri le avevano detto che “o amerà Salva o lo odierà, ma non ho mai scoperto cosa avrei dovuto odiare”.
Non ho nemmeno accennato al fatto che il professor Salvador Luria fosse un insegnante di prim’ordine, cosa che mi è venuta attraverso le sue 36 Lectures in Biology (1975) quando stavo cominciando a pensare come un biologo, facendo così un pasticcio del comune ma ridicolo detto nella mia tribù, “Chi sa fare, chi non sa, insegna”. E come commentò Gunther Stent nel 1969 dopo l’annuncio del Nobel in ottobre, “Anche se sarebbe difficile immaginare tre personalità più diverse di quelle di Delbruck, Luria e Hershey, hanno un tratto in comune — la totale incorruttibilità — ed era proprio questo tratto… che questi tre uomini sono riusciti a imporre a un’intera disciplina scientifica. Diverse altre aree della biologia sono state ugualmente formate. Ad esempio, Edwin Krebs e Edmond Fischer ha stabilito la fosforilazione proteica reversibile come il principale meccanismo di regolazione nelle cellule eucariotiche di tutti i tipi. Per 25 anni ogni biochimico, con poche eccezioni, che ha lavorato sulla fosforilazione delle proteine ha fatto lo stesso con l’integrità e la generosità di Fisher e Krebs. Infine, la fotografia sulla sovraccoperta di Salvador Luria: An Immigrant Biologist in Cold War America, con il suo sorriso e la spilla della pace sul bavero sinistro, dice tutto. Da quando era studente di medicina nella Torino prebellica fino al Premio Nobel e oltre, è stato uno scienziato per il suo tempo. E per il nostro.
Autore: KLG, che dal 1995 ha ricoperto incarichi accademici e di ricerca in tre scuole di medicina statunitensi ed è attualmente Professore di Biochimica e Associate Dean. Ha svolto e diretto ricerche sulla struttura, funzione ed evoluzione delle proteine; adesione e motilità cellulare; il meccanismo delle proteine di fusione virale; e l’assemblaggio del cuore dei vertebrati. Ha fatto parte di comitati di revisione nazionali di agenzie di finanziamento pubbliche e private e la sua ricerca e quella dei suoi studenti è stata finanziata dall’American Heart Association, dall’American Cancer Society e dal National Institutes of Health.
Fonte:nakedcapitalism, 21-12-2022
https://www.asterios.it/catalogo/epigenetica-il-dna-che-impara-0
