Rita Levi Montalcini: biografia e scoperte del premio Nobel per la Medicina

Rita Levi Montalcini: biografia e scoperte del premio Nobel per la Medicina A cura di Brunella Appicciafuoco.

Biografia e scoperte di Rita Levi Montalcini, scienziata italiana che scoprì, negli anni '50, il fattore di crescita nervoso che le valse il premio Nobel nel 1986

1Biografia di Rita Levi Montalcini: primi anni e contesto familiare

Rita Levi Montalcini nacque a Torino il 22 aprile 1909, da Adamo Levi, ingegnere elettrico e matematico, e Adele Montalcini, pittrice. La famiglia, che comprendeva anche Paola (sorella gemella di Rita), Gino ed Anna (questi ultimi più grandi di Rita di 7 e 9 anni rispettivamente) era ebrea e pertanto, come vedremo, il contesto storico rese particolarmente duro il percorso di studi e di vita della scienziata italiana.  

Rita Levi Montalcini (Torino, 22 aprile 1909 - Roma, 30 dicembre 2012)
Rita Levi Montalcini (Torino, 22 aprile 1909 - Roma, 30 dicembre 2012) — Fonte: ansa

Considerando la mentalità comune di quegli anni, che portava a considerare la carriera professionale per le donne un ostacolo al loro più naturale ruolo di mogli e madri, Rita Levi Montalcini fu iscritta dal padre alla Scuola Superiore Femminile Margherita di Savoia di Torino. Successivamente, forte della sua autonomia di pensiero, Rita riuscì in qualche modo a ribellarsi all’autorità paterna e a un destino “preconfezionato” e tradizionale e si iscrisse all’Università, alla facoltà di Medicina di Torino.  

2La formazione scientifica

Renato Dulbecco, premio Nobel per la Medicina nel 1975
Renato Dulbecco, premio Nobel per la Medicina nel 1975 — Fonte: ansa

La formazione, il rigore scientifico e l’approccio alle problematiche del settore di Rita Levi Montalcini si consolidarono in quegli anni grazie alla guida dell’istologo Giuseppe Levi (1872 -1965), con cui si laureò nel 1936, e al confronto con personalità scientifiche quali il microbiologo Salvatore Edoardo Luria (1912-1991) e il virologo Renato Dulbecco (1914-2012), entrambi futuri premi Nobel.   

Dopo la laurea Rita Levi Montalcini fu ammessa al corso di specializzazione triennale in neurologia e psichiatria, per quanto non avesse ancora la certezza di dedicarsi alla pratica medica o alla ricerca nel campo.   

Statua in onore di Santiago Ramon y Cajal
Statua in onore di Santiago Ramon y Cajal — Fonte: istock

A causa delle leggi razziali, approvate in Italia nel 1938, Rita Levi Montalcini fu costretta a lasciare l’università di Torino e a trasferirsi a Bruxelles, in Belgio, presso il laboratorio del Dr. Laruelle dell’Istituto neurologico, e vi rimase per tutto il 1939. Tornò a Torino qualche settimana prima dell’invasione tedesca del Belgio e lavorò in laboratori di fortuna allestiti, con l’aiuto di Giuseppe Levi e ispirata dall’esperienza simile dell’istologo spagnolo Santiago Ramòn y Cajal, presso la sua abitazione in Corso Re Umberto a Torino e, successivamente, in una casa di campagna vicino Asti.      

2.1Gli studi sugli embrioni di pollo

Il lavoro svolto da Rita Levi Montalcini tra il 1940 e il 1941 nel suo piccolo laboratorio domestico fu ispirato da un articolo pubblicato dall’embriologo Viktor Hamburger (1900–2001) e relativo alle conseguenze dell’asportazione, in embrioni di pollo di tre giorni, dell’abbozzo di uno dei due arti inferiori.   

Lo scopo delle ricerche di Rita Levi Montalcini era quello di individuare il ruolo dei tessuti periferici nello sviluppo dei centri nervosi deputati alla loro innervazione. L’osservazione principale fu che, quando privato dell’arto, il nervo formava a livello dell’amputazione un vero e proprio “gomitolo di fibre o neuroma”.  

Esempio degli studi condotti sugli embrioni di pollo
Esempio degli studi condotti sugli embrioni di pollo — Fonte: getty-images

I lavori pubblicati tra il 1942 e il 1944 evidenziavano come i tessuti periferici rilascino delle molecole necessarie allo sviluppo delle cellule nervose preposte alla loro innervazione. Nel momento in cui i tessuti vengono rimossi (ablati) si ha la morte delle cellule nervose che, in condizioni normali, li avrebbero innervati. Tali studi aprirono quindi la strada ad un filone di ricerca che sarà legato indissolubilmente al nome di Rita Levi Montalcini

2.2Il trasferimento a Firenze

Nel 1943 Rita Levi Montalcini evitò la deportazione rifugiandosi a Firenze con la madre e le sorelle. Vi rimasero nascoste fino alla liberazione della città da parte degli inglesi e dei partigiani nel settembre 1944. A Firenze, Rita Levi Montalcini lavorò come medico presso una caserma che fungeva da accampamento per gli sfollati (aveva ottenuto dal Comune il distintivo della Croce Rossa e il permesso di circolare anche durante il coprifuoco). 

3Gli anni all’estero

3.1Washington University di Saint Louis

Rita Levi Montalcini in una foto datata 1979
Rita Levi Montalcini in una foto datata 1979 — Fonte: ansa

Riuscì a tornare a Torino dopo il 25 aprile 1945 e il Prof. Levi le offrì un posto di assistente. L’esperienza a Firenze l’aveva colpita duramente minandone l’entusiasmo che la accompagnava negli esperimenti di neuroembriologia. L’entusiasmo tornò grazie ad una lettera di Viktor Hamburger, che la invitava per un semestre nel suo laboratorio alla Washington University di Saint Louis. Rita Levi Montalcini partì per l’America nel 1947 e vi resterà per circa trent’anni, durante i quali potette lavorare alle ricerche in neurobiologia iniziate a Torino. 

In particolare, gli esperimenti condotti da Rita Levi Montalcini in questo periodo furono ispirati da un lavoro pubblicato da Elmer Bueker nel 1948. Lo studioso aveva trapiantato frammenti di un tumore maligno di topo (S180) in embrioni di pollo al terzo giorno di incubazione, alla base dell’abbozzo di uno degli arti. Dopo qualche giorno, il frammento di tumore risultava innervato da fibre che provenivano da cellule adiacenti al trapianto.  

Rita Levi Montalcini replicò tali esperimenti e nel saggio Cronologia di una scoperta lei stessa spiegava: “All’esame istologico degli embrioni portatori di questi innesti di natura neoplastica, contemplai attraverso gli oculari del mio microscopio uno spettacolo che mi apparve subito di eccezionale interesse. Tra le cellule tumorali […] si intrecciavano in ogni direzione fasci di fibre nervose che spiccavano per la loro colorazione”.  

Rita Levi Montalcini con la sorella Paola, foto del 1986
Rita Levi Montalcini con la sorella Paola, foto del 1986 — Fonte: ansa

La studiosa notava che tali cellule erano numerosissime e caratterizzate da una ramificazione anomala e da una distribuzione atipica tra le cellule neoplastiche (tumorali). Sulla base di questi risultati, Rita Levi Montalcini formulò l’ipotesi secondo cui i tessuti neoplastici (cioè tumorali) rilasciano un fattore responsabile dell’effetto osservato. Questa ipotesi sarà confermata negli anni da tutti gli studi successivi.    

3.2Istituto di Biofisica dell’Università di Rio de Janeiro

Nel 1952 Rita Levi Montalcini trascorse un periodo presso l’Istituto di Biofisica dell’Università di Rio de Janeiro, dove la collega e amica Herta Meyer si occupava di colture di tessuti. Gli esperimenti condotti in questo periodo confermavano la sua ipotesi. 

“Nello stato euforico per la conferma insperata della mia ipotesi, descrivevo l’effetto illustrandolo con disegni a penna: lavorava in vitro con frammenti prelevati da tumori (S180 e S37) cresciuti in embrioni di pollo e posti in prossimità di specifiche cellule nervose. “Le fibre dal lato prospicente il frammento di tumore, non solo erano più dense che dal lato opposto, ma era ben evidente il loro orientamento verso il tessuto neoplastico”.     

L’ipotesi formulata da Rita Levi Montalcini fu ancora più grandiosa se consideriamo il periodo a cui risale. Negli anni 50 del Novecento infatti l’ipotesi secondo cui una molecola fosse in grado di diffondere da un tessuto andando ad influenzare processi specifici a livello dei nervi, richiedeva un notevole sforzo di immaginazione. In quegli anni non era ancora concepito il meccanismo d’azione in base al quale diverse linee cellulari normali producono e liberano fattori di crescita specifici che a loro volta sono captati da altre cellule in modo selettivo.  

4Scoperte di Rita Levi Montalcini

4.1Il Nerve Growth Factor (NGF)

Alcuni premi Nobel del 1986 Gerd Binnig, James M. Buchanan e Stanley Cohen
Alcuni premi Nobel del 1986 Gerd Binnig, James M. Buchanan e Stanley Cohen — Fonte: ansa

Quando Rita tornò a St. Louis nel 1953, al gruppo del professor Hamburger si era aggiunto il biochimico Stanley Cohen. Iniziò tra i due una splendida e fruttuosa collaborazione di sei anni che portò all’individuazione del fattore rilasciato dal tumore (di natura proteica) e in grado di stimolare la crescita delle fibre nervose. Nel 1954 fu denominato Nerve Growth Factor (NGF).  

Nel 1959 Kornberg suggerì a Cohen di sottoporre la frazione tumorale attiva all’azione del veleno di serpente, ricco di enzimi tra cui la fosfodiesterasi che degrada gli acidi nucleici. La crescita di fibre nervose si osservava anche dopo trattamento con il veleno di serpente, e i due scienziati potettero presto confermare sperimentalmente che il veleno stesso conteneva il fattore in grado di stimolare la crescita delle fibre nervose.  

Stanley Cohen isolò dunque il fattore NGF dal veleno di serpente, dove era molto più abbondante (circa 1000 volte di più) che nell’estratto dei due tipi di tumore di topo. L’NGF è inoltre presente in grandissime quantità nelle ghiandole salivari sottomascellari di topo maschio adulto ed è da queste che, dal 1958, viene estratto e purificato l’NGF per lo studio delle sue attività biologiche. 

Arthur Kornberg riceve il premio Nobel per la Medicina nel 1959
Arthur Kornberg riceve il premio Nobel per la Medicina nel 1959 — Fonte: ansa

Con tecniche immunologiche classiche, nel 1959 fu prodotto un antisiero specifico in grado di inibire l’effetto del NGF. Tutto ciò aiutò a individuarne il ruolo chiave: prodotto nei tessuti e negli organi periferici l’NGF viene trasportato per via retrograda fino ai neuroni innervanti che vanno incontro a morte qualora questo trasporto sia impedito. Ad oggi l’NGF è considerato una neurochina in grado di agire sul sistema nervoso, endocrino e immunitario. La struttura proteica dell’NGF fu individuata nel 1971 da altri studiosi. 

Considerando che l’NGF non si ritrova in organismi semplici (es. moscerino della frutta o drosophila), si è dedotto che esso è coinvolto in attività di ordine superiore rispetto a quello che è lo sviluppo dei circuiti neuronali.  

4.2Morbo di Alzheimer

La sede dell’Agenzia Europea per i Medicinali (EMA)
La sede dell’Agenzia Europea per i Medicinali (EMA) — Fonte: ansa

Come evidenziato dalla stessa Rita Levi Montalcini ci sono stati degli studi che hanno dimostrato che le funzioni cognitive in topi con sintomi neurodegenerativi, miglioravano in seguito ad inalazione di NGF attraverso uno spray. Il fatto di poter far arrivare l’NGF al cervello dall’esterno in modo non invasivo o traumatico rappresenta sicuramente un fattore importante per possibili sviluppi terapeutici.  

4.3Patologie oculari

Esperimenti effettuati su roditori con degenerazione progressiva dei fotorecettori (una malattia simile nell’uomo è chiamata retinite pigmentosa) hanno dimostrato che il trattamento con NGF rallentava la progressione della malattia. 

4.4Trattamento della cheratite neurotrofica moderata o grave

L’Agenzia Europea per i Medicinali (EMA) ha recentemente autorizzato l’immissione in commercio di un farmaco per il trattamento di questa malattia rara degli occhi che può portare alla perdita della vista. La malattia è causata da danni a livello del nervo trigemino e da conseguenti livelli inferiori alla norma di sostanze tra cui i fattori di crescita, importanti per la crescita e sopravvivenza delle cellule della superficie dell’occhio. Il principio attivo di questo farmaco è una copia del fattore di crescita nervoso NGF (Fonte EMA; European Medicines Agency): il farmaco è prodotto mediante la tecnologia del DNA ricombinante.   

5I riconoscimenti professionali di Rita Levi Montalcini

Nel 1956 Rita Levi Montalcini divenne Professore Associato e nel 1958 Professore Ordinario. Nel 1962 riuscì a far istituire un’unità di ricerca a Roma e sette anni dopo fu nominata Direttore dell’Istituto di Biologia Cellulare del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), incarico che manterrà fino al 1978.

Rita Levi Montalcini riceve il premio Nobel nel 1986
Rita Levi Montalcini riceve il premio Nobel nel 1986 — Fonte: ansa

La scoperta dell’NGF le valse il premio Nobel per la Fisiologia o Medicina nel 1986, condiviso con Stanley Cohen, e innumerevoli riconoscimenti internazionali.  

Rita Levi Montalcini è stata membro delle più prestigiose accademie scientifiche nazionali e internazionali, quali l’Accademia Nazionale dei Lincei, l’Accademia Pontificia delle Scienze, l’Accademia delle Scienze, la National Academy of Science e la Royal Society. Inoltre fu presidente onorario dell’Associazione Italiana Sclerosi Multipla e, dal 1993 al 1998, presiedette l’Istituto dell’Enciclopedia Italiana Treccani. 

6L’impegno sociale e politico

Rita Levi Montalcini riceve la Legion d'Onore
Rita Levi Montalcini riceve la Legion d'Onore — Fonte: getty-images

Rita Levi Montalcini fu molto attiva anche a livello sociale e politico. Ricordiamo ad esempio l’istituzione nel 1995 della Fondazione Rita Levi Montalcini Onlus, della quale fu presidente, finalizzata all’aiuto delle giovani donne dei paesi dell’Africa soprattutto attraverso la promozione e il sostegno dell’istruzione a tutti i livelli. 

Dal 1999 fu Ambasciatrice di Buona Volontà della FAO e nel 2001 fu nominata senatrice a vita dal Presidente della Repubblica Carlo Azeglio Ciampi. Nel 2005 fondò a Roma l’Istituto Europeo di Ricerche sul Cervello, l’EBRI (European Brain Research Institute), con la finalità di svolgere attività di ricerca nel campo delle neuroscienze.   

7Il saggio L’asso nella manica a brandelli e gli ultimi anni di Rita Levi Montalcini

La camera ardente allestita per Rita Levi Montalcini,  31 dicembre 2012, Roma
La camera ardente allestita per Rita Levi Montalcini, 31 dicembre 2012, Roma — Fonte: ansa

Nel breve saggio L'asso nella manica a brandelli, Rita Levi Montalcini affrontava il tema della vecchiaia, che nei versi di una poesia di Yeats viene raffigurata come un “abito a brandelli”. La scienziata affermava che “nel gioco della vita, la carta di maggior valore è rappresentata dalla capacità di avvalersi, in tutte le fasi e in particolare nella fase senile, delle attività mentali e psichiche in proprio possesso. Il cervello può mantenere le proprie funzioni anche in tarda età, grazie alla capacità delle cellule cerebrali residue di compensare la diminuzione numerica con un aumento delle ramificazioni e l’utilizzo di circuiti neuronali alternativi".  

La scienziata italiana Rita Levi Montalcini ha rappresentato un esempio straordinario anche in tal senso. Impegnata fino alla fine sia a livello scientifico che sociale, si è spenta all’età di 103 anni, il 30 dicembre 2012, nella sua abitazione romana di viale di Villa Massimo.  

A me nella vita è riuscito tutto facile. Le difficoltà me le sono scrollate di dosso, come acqua sulle ali di un'anatra