Christiane Nüsslein-Volhard. Nobel per la medicina

Christiane Nüsslein-Volhardè una biologa tedesca, vincitrice del Premio Nobel per la Medicina nel 1995, insieme a Edward Bok Lewis e Eric Wieschaus, «per le scoperte sul controllo genetico delle fasi precoci dello sviluppo embrionale». Il loro lavoro ha aiutato a risolvere uno dei grandi misteri della scienza: in che modo i geni in un ovulo fecondato arrivano a formare un embrione.

Christiane nasce il 20 ottobre 1942 a Magdeburgo, in Germania. Secondogenita di cinque fratelli, vive un’infanzia felice, nonostante il periodo del dopoguerra, grazie agli stimoli e al sostegno da parte dei genitori Rolf Volhard, architetto, e Brigitte Hass, che incoraggiano figli e figlie a interessarsi a molte attività e ad amare le arti in generale. Fin dall’infanzia emerge la propensione della ragazza verso l’osservazione di piante e animali. Nel 1964, dopo gli studi liceali, si iscrive alla facoltà di Biologia di Francoforte. Nel 1969 completa gli studi specializzandosi in biochimica, per poi iscriversi al Max Planck Institute for Virus Research gestito da Heinz Schaller. Lavorando per il suo dottorato di ricerca, ha contribuito a migliorare i metodi di Schaller per purificare l’Rna polimerasi, un enzima essenziale che avvia la trascrizione dell’Rna dal Dna. Ottenuto il dottorato in Biologia molecolare nel 1973, si occupa poi della morfogenesi dello sviluppo, ovvero il processo che porta un organismo ad assumere una determinata forma. Interessata ai geni che controllano lo sviluppo degli embrioni, vuole applicare la genetica a qualcosa di più dei semplici virus. La dottoressa Nüsslein-Volhard chiede a Walter Gehring di poter entrare nel suo laboratorio al Biozentrum di Basilea, dove stava studiando la Drosophila, o moscerino della frutta – organismo già da molto tempo utilizzato come modello negli studi genetici in laboratorio, sia per il breve ciclo vitale che per le dimensioni ridotte. Nel 1978, dopo diversi anni di studi sul gene bicaudale negli embrioni di Drosophila, Nüsslein-Volhard entra a far parte del Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare di Heidelberg (Embl), dove continua il suo lavoro fino al 1980.

Lì incontra l’uomo che diventerà il suo partner nella ricerca premiata con il Nobel: il biologo statunitense Eric Wieschaus (South Bend, 8 giugno 1947). Dal 1981 insegna presso l’Istituto Max Planck di Tubinga, dove, quattro anni più tardi, dirige il Dipartimento di Genetica, carica che ricoprirà fino al 2014.

Nel 1986 ha ricevuto il Premio Leibnitz dall’importante Istituto Deutsche Forschungsgemeinschaft (Dfg), che in Germania rappresenta la più alta onorificenza per la ricerca. Nel 1991 vince il Premio Laskerper la ricerca medica di base. Dal 2001 è membro del Nationaler Ethikrat (Consiglio Etico Nazionale di Germania). Nel 2005 ha conseguito la laurea honoris causa all’Università di Oxford.

Christiane mentre riceve il premio
Leibnitz

Christiane, con il collega Wieschaus, ha introdotto in biologia il concetto di «Grande Scienza» con un ambizioso progetto di mutagenesi, l’insieme dei processi chimico-fisici che portano a una mutazione, condotto su larga scala. In precedenza, la biologia molecolare era basata per lo più su esperimenti su piccola scala che dimostravano principi o che fornivano esempi di significato generale. Le ricerche che portano Nüsslein-Volhard a vincere il Nobel avevano lo scopo di identificare i geni responsabili della formazione degli embrioni della Drosophila melanogaster, il soggetto sperimentale scelto. Con Eric Wieschaus, la scienziata elabora il metodo della mutagenesi di saturazione, tramite il quale si producono mutazioni nei geni degli esemplari adulti per osservare l’impatto sulla prole. Questi geni sono stati trovati producendo mutazioni casuali nei moscerini e sottoponendoli a incroci di ibridazione. Utilizzando questo processo e verificando i difetti di sviluppo, è stato possibile identificare con esattezza quali geni sono interessati dalle mutazioni indotte e rilevare quelli specifici e cruciali per il processo evolutivo della Drosophila. Esaminando sistematicamente la composizione genetica dei campioni con un doppio microscopio, Nüsslein-Volhard e i suoi collaboratori identificano 20.000 geni nei cromosomi dei moscerini della frutta; ad alcuni di questi sono assegnati nomi specifici (come hedgehog). Gli studi successivi dei mutanti e delle loro interazioni condussero alla comprensione dei meccanismi di sviluppo dei segmenti corporei. In particolare, le cosiddette sequenze homeobox (Hox) sembravano svolgere un ruolo essenziale nello sviluppo embrionale dei moscerini della frutta. Successivamente è stato riscontrato che il gene homeobox è presente in tutte le specie animali. Questi risultati hanno portato anche a ipotizzare la presenza di un antenato ancestrale comune per i protostomi e i deuterostomi, e hanno contribuito ad aumentare le conoscenze sui meccanismi di regolazione della trascrizione cellulare. La fondamentale scoperta, pubblicata nel 1980, ha implicazioni enormemente importanti sia per la determinazione dei processi di sviluppo nella Drosophila, sia perché geni analoghi sono presenti in altri organismi multicellulari, compreso l’essere umano. Dunque la studiosa ha contribuito ad aumentare notevolmente la comprensione dello sviluppo embrionale, aprendo la strada alla conoscenza delle cause di mutazioni e malformazioni in relazione alla riproduzione umana. A Nüsslein-Volhard viene attribuita inoltre la scoperta del gene toll, che ha portato alla successiva identificazione dei recettori toll-like, che svolgono un ruolo importante nel nostro sistema immunitario.

Conseguito il Premio Nobel, Christiane ha rivolto le sue specifiche ricerche al pesce zebra. Oltre a essere una scienziata straordinaria, coltiva molti interessi: nel tempo libero porta avanti con passione il suo amore per la musica e per la cucina. Si approccia alla biologia con il dovuto rigore scientifico, ma anche con la sensibilità di un’artista: ritiene infatti che comprendere la natura è un vero e proprio atto creativo e che in un laboratorio la combinazione di diversi metodi e sistemi fornisce una base unica per comprendere più a fondo lo sviluppo della vita di una qualsiasi creatura. Negli anni, in qualità di docente e ricoprendo il ruolo di mentore,ha formato nel suo laboratorio molti/e scienziati/e che oggigiorno svolgono autonomamente la loro attività di ricerca.

Foto di Dr. Christiane Nüsslein-Volhard dalla conferenza Animal Beauty: Function and Evolution of Biological Aesthetics

Nel 2004 ha creato la Fondazione che porta il suo nome per supportare le donne più promettenti che decidono di dedicarsi alla carriera scientifica, consentendo loro di bilanciare gli obblighi familiari con i doveri lavorativi, per poter coltivare al meglio i propri progetti.

Qui le traduzioni in francese, inglese, spagnolo e ucraino.

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Articolo di Julia Vegro

Laureata a Padova in Storia e tutela dei Beni artistici e musicali, nel 2022 consegue la laurea magistrale in Musicologia a Cremona, con una tesi in materia di canzone d’autore. Appassionata di arte e letteratura, non può vivere senza i suoi animali. Ama la buona cucina… e ovviamente la buona musica!

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