211service.com
Opmeten
Nancy Hopkins kreeg geen laboratoriumruimte meer voor haar baanbrekende onderzoek en haalde haar meetlint tevoorschijn. Wat ze ontdekte, leidde tot een beweging om gendervooroordelen in de wetenschap aan te pakken. 16 augustus 2017
Leonard Greco
In 1963 zat Nancy Hopkins een uur lang in een collegezaal van Harvard, wat de loop van haar leven zou veranderen. De lezing ging over genetica en de spreker was niemand minder dan James Watson, de charismatische mede-ontdekker van de structuur van DNA. In dat uur sprak Watson over het molecuul en zijn genetische code, die nog steeds werd ontrafeld.
Hopkins, toen een junior aan het Radcliffe College, besloot een carrièrepad te kiezen. Ik probeerde te ontsnappen aan mijn lot, namelijk trouwen en kinderen krijgen tegen de tijd dat je 30 was, zegt ze. Het was ook een tijd in haar leven waarin ze op zoek was naar zingeving. Watson heeft het geleverd. Hij was in staat om over te brengen dat werkelijk al het biologische op de een of andere manier het product was van dit ene molecuul en zijn specifieke nucleotidesequentie, zegt ze. Het was één gigantische puzzel; alle biologie zat daar op de een of andere manier in. DNA en de nieuwe wetenschap van de moleculaire biologie kunnen zelfs tot de kern komen van netelige vragen over menselijk gedrag of een probleem als kanker oplossen.
Meer dan 50 jaar later beëindigt Hopkins, emeritus hoogleraar biologie van Amgen aan het MIT, een buitengewone carrière waarin ze een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan de moleculaire biologie en heeft geholpen bij het catalogiseren van de genen die nodig zijn voor een bevruchte eicel om zich tot hogere organismen te ontwikkelen. Onderweg nam ze een moedig standpunt in tegen gendervooroordelen in de academische wetenschap aan het MIT en daarbuiten. Hopkins startte niet alleen een onderzoek dat uitgroeide tot het historische rapport uit 1999 over de status van vrouwen aan het MIT, maar ze besteedde er ook tijd aan om ervoor te zorgen dat het resultaten opleverde. Met haar lef en haar passie is ze echt een voorbeeld van hoe je een activist kunt zijn, zegt Sangeeta Bhatia, directeur van het Laboratory for Multiscale Regenerative Technologies aan het MIT en onderdeel van een generatie MIT-vrouwen die Hopkins heeft geïnspireerd. Ik zou hier waarschijnlijk niet zijn zonder de veranderingen die ze had doorgevoerd.
Haar vastberadenheid is verpakt in charme en goed humeur. Hopkins, die officieel met pensioen ging in 2014 maar nog steeds een kantoor heeft bij het Koch Institute for Integrative Cancer Research, blijft jongere collega's helpen de resterende obstakels voor gendergelijkheid aan te pakken. Ze zette zich de afgelopen jaren ook in voor een ander doel: kankerbiologen aansporen om zich te concentreren op het voorkomen van ziekten.
23 Vissen
Na de noodlottige lezing van Watson besloot Hopkins moleculaire biologie te gaan studeren en trad hij toe tot zijn laboratorium op Harvard. Watson moedigde haar aan om een carrière in het veld na te streven, waar toen weinig vrouwen waren. Ze werkte als technicus voor Harvard-bioloog Mark Ptashne toen hij een eenvoudig virus, bacteriofaag lambda genaamd, probeerde te gebruiken om een eiwit te isoleren dat een repressor wordt genoemd en dat genexpressie remt. Hopkins en Ptashne slaagden erin het eiwit te isoleren, een belangrijke vooruitgang in de moleculaire biologie. Technici werden op dat moment echter niet genoemd op papieren, dus haar bijdrage werd niet gecrediteerd.
Uiteindelijk voltooide Hopkins haar doctoraat aan Harvard, werkte ze twee jaar bij Watson als postdoctoraal onderzoeker aan het Cold Spring Harbor Laboratory en werd ze in 1973 aangeworven om haar eigen laboratorium te leiden in het nieuw gevormde Center for Cancer Research van het MIT. De volgende 15 jaar werkte ze aan het ontrafelen van de biologie van tumorveroorzakende virussen. Hoewel ze enkele belangrijke ontdekkingen deed, worstelde Hopkins om erkenning en steun. Toen ik er alleen voor stond, vond ik het moeilijk, zegt ze. Ze dacht dat het probleem misschien te maken had met kanker, wat nauw aansluit bij het door mannen gedomineerde veld van de geneeskunde.
Omdat ze verandering wilde, wendde ze zich tot een veld waar vrouwen succes hadden: ontwikkelingsbiologie. Een prominente Duitse wetenschapper, Christiane Nüsslein-Volhard, had een groot aantal genen ontdekt die betrokken zijn bij de ontwikkeling van fruitvliegen, waarvoor ze uiteindelijk de Nobelprijs zou winnen. Tijdens een sabbatical in Duitsland in 1989, toen het laboratorium van Nüsslein-Volhard overstapte naar het bestuderen van zebravissen, dacht Hopkins dat het mogelijk zou zijn om de kleine gestreepte vis te gebruiken om een van haar al lang bestaande interesses te bestuderen, de genen die ten grondslag liggen aan gedrag.
Ze zag al snel dat het zebravisonderzoek niet geavanceerd genoeg was om dat doel te ondersteunen. Maar Hopkins vond de vis betoverend. Binnen een paar uur zag ze hoe de eieren zich splitsten en de cellen uitgroeiden tot lichamen met koppen. De volgende ochtend begonnen de staarten te wiebelen. Het was allemaal transparant en duidelijk als de dag. Het begint met dit bevruchte eitje en de volgende dag is het een vis; Ik bedoel, het is adembenemend mooi, zegt ze. En de vis had een ruggengraat; tot dan toe waren de meeste grootschalige onderzoeken naar genen en ontwikkeling gedaan bij ongewervelde dieren.
Je zou experimenten doen en ze publiceren, en het was alsof je onzichtbaar was, je werk was onzichtbaar, wat je zei was onzichtbaar.
Hopkins zag een kans om een grote vraag te beantwoorden: welke genen zijn nodig om een embryo van gewervelde dieren te construeren uit een enkele bevruchte eicel? Nüsslein-Volhard en anderen hadden soortgelijke projecten bij ongewervelde dieren uitgevoerd met behulp van een benadering die genetische screening wordt genoemd en die kan helpen bij het blootleggen van genfuncties die wetenschappers anders niet zouden vinden. Het idee is om willekeurig mutaties in het DNA van duizenden organismen te introduceren, te screenen op mutante organismen met een bepaalde eigenschap (zoals het niet goed ontwikkelen) en vervolgens de aangetaste genen in die mutanten in kaart te brengen. Hopkins wilde een catalogus van genen identificeren zonder welke een organisme zich niet kan ontwikkelen.
Voor deze benadering met vissen zijn nieuwe hulpmiddelen nodig. Hopkins keerde terug naar MIT met een doelpunt en 23 vissen in een tank, maar het was geen gemakkelijke opgave om de focus van haar carrière te verleggen toen ze eind veertig was. Met een project dat te riskant was voor traditionele subsidies, begon ze met $ 30.000 per jaar van een vriend, gevolgd door kleine subsidies van de National Science Foundation. Daarna vroeg ze financiering aan voor MIT van het farmaceutische bedrijf Amgen en kreeg $ 8 miljoen om een genetisch scherm te ontwikkelen.
Andere laboratoria gebruikten chemicaliën om het zebravis-DNA willekeurig te muteren. Hopkins creëerde mutaties door nieuw DNA in het genoom te plaatsen. De genetische sequentie van het ingevoegde DNA fungeerde ook als een vlag die zijn positie aangaf, waardoor het veel gemakkelijker werd om te weten welk gen was aangetast. Het toeval wilde dat het eerdere werk van Hopkins met kankervirussen het werk mogelijk maakte; haar laboratorium was in staat om een soortgelijk type virus te gebruiken - een gemaakt van RNA, een retrovirus genaamd - om willekeurig het zebravis-DNA te verstoren.
Het was spannend om de eerste mutanten te krijgen; Hopkins heeft nog steeds de champagneflessen die ze uitbrak. Maar het doel was om het project op te schalen, wat inhield dat tienduizenden gemuteerde vissen moesten worden gekweekt om een paar honderd genen te isoleren die bij de ontwikkeling betrokken zijn. Hopkins moest laboratoriumleden vinden die bereid waren zich in te zetten voor een langzaam en tijdrovend proces. De uitbetaling zou aan het einde komen, wanneer ze interessante mutanten zouden kunnen verdelen en hun eigen laboratoria konden lanceren om de tool te gebruiken die ze hadden gemaakt.
Ze was zo enthousiast toen ik haar ontmoette, zegt Shuo Lin, nu onderzoeker aan de Universiteit van Californië in Los Angeles, die naar het project kwam als de eerste postdoc van Hopkins en hielp bij het ontwikkelen van de retrovirustechniek. Lin had nog nooit met zebravissen gewerkt en geeft toe dat hij niet wist waar hij aan begon. Ik vond haar gewoon leuk, om eerlijk te zijn, zegt hij. Adam Amsterdam, die als student arriveerde en bleef als postdoc en vervolgens als onderzoekswetenschapper, was ook van cruciaal belang om het project te laten slagen. Labmanager Sarah Farrington volgde nauwgezet elke vis. Het lab had wekelijkse doelen: Hopkins noteerde ijverig hun voortgang op een prikbord en stond erop dat de resultaten opnieuw werden gecontroleerd. Het was een paar jaar een zware dobber, zegt Amsterdam. In plaats van ze te laten stoppen om interessante genen te onderzoeken als ze opkwamen, hield Hopkins het lab gefocust op het grote geheel.
Het Hopkins Lab ging op zoek naar de genen die nodig zijn voor de ontwikkeling van zebravissen en identificeerde uiteindelijk meer dan 300 genen. Hun werk veranderde de zebravis in een belangrijk hulpmiddel voor kankeronderzoek.
In 2004 had het laboratorium 315 zebravisgenen geïdentificeerd, ongeveer 25 procent van de genen die nodig waren voor de ontwikkeling van het dier, en Hopkins werd verkozen tot lid van de National Academy of Sciences. Het genereren van zebravismutanten - ze zouden uiteindelijk meer dan 500 identificeren - leverde andere waarnemingen op, waaronder een reeks genen gerelateerd aan cystische nierziekte die Zhaoxia Sun, die nu aan Yale werkt, als postdoc ontdekte. Sommige mutanten ontwikkelden tumoren. In 2002 begon Hopkins een langdurige samenwerking met het laboratorium van Jacqueline Lees, een professor in kankeronderzoek aan het MIT, om tumorveroorzakende en tumoronderdrukkende genen bij zebravissen te bestuderen.
Haar werk heeft het zebravismodel echt naar voren gekatapulteerd als een topontdekkingsinstrument om genen te ontdekken die ontwikkeling en kanker reguleren, zegt David Langenau, een onderzoeker aan de Harvard Medical School. Het laboratorium van Hopkins werd een opslagplaats van gemuteerde vissen die vrij toegankelijk waren voor onderzoekers van over de hele wereld die ze kwamen bestuderen of die embryo's naar hun eigen laboratoria hadden gestuurd. Uiteindelijk bevroor het lab sperma van de hele collectie voor het nageslacht.
Vecht tegen onzichtbaarheid
In het begin van haar carrière dacht Hopkins te weten waarom zo weinig vrouwen ervoor kozen om de wetenschap in te gaan: omdat het runnen van een laboratorium tijdrovend was en moeilijk te combineren met het moederschap. (Ze had zelf de moeilijke beslissing genomen om af te zien van het krijgen van kinderen om zich op de wetenschap te concentreren.) Maar ze kwam tot het besef dat dit niet het hele verhaal was. Terwijl sommige wetenschappelijke collega's steunden, was er een soort onzichtbaarheid, zegt ze. Je zou experimenten doen en ze publiceren, en het was alsof je onzichtbaar was, je werk was onzichtbaar, wat je zei was onzichtbaar.
Aanvankelijk gaf ze zichzelf de schuld dat ze niet agressief genoeg was. Toen merkte ze dat de ontdekkingen van andere vrouwen werden overgenomen door mannen, die de resulterende onderscheidingen en leidinggevende posities wonnen. Ze had gehoopt dat het verlaten van het kankerveld zou helpen, maar in het begin van de jaren negentig moest Hopkins vechten om 200 vierkante meter extra laboratoriumruimte voor haar zebravis te krijgen, ook al was ze een senior wetenschapper. Toen merkte ze dat ze een kruisvaarder werd tegen genderongelijkheid. Ze nam beroemd een meetlint en vergeleek de grootte van haar laboratorium met die van mannelijke collega's. Ze ontdekte dat ze minder ruimte had (1.500 vierkante voet) dan het gemiddelde voor mannelijke junior professoren (2.000 vierkante voet) en veel minder dan collega-hoogleraren die mannelijk waren (3.000 tot 6.000 vierkante voet). Rond dezelfde tijd was ze verwijderd uit het geven van een les die ze jarenlang samen had ontwikkeld - MIT's eerste biologiecursus - toen haar mannelijke collega het overnam. Ik besloot dat ik op mijn hielen zou gaan staan en terug zou vechten, zegt ze.
In 1994, tijdens de lunch aan een hoektafel in Rebecca's Kendall Square, liet Hopkins biologieprofessor Mary-Lou Pardue een brief zien die ze had opgesteld aan MIT-president Charles Vest over de discriminatie die ze had waargenomen. Pardue wilde het meteen ook tekenen. Ze stelden een lijst op van andere vaste vrouwen in de School of Science om als eerste te spreken (er waren slechts 15, naast 202 mannen). We waren een beetje verspreid, zegt instituutsprofessor Sallie (Penny) Chisholm, die een gezamenlijke aanstelling had in de Schools of Engineering and Science. Toen ze eenmaal begonnen te praten, verenigden ze zich bijna allemaal in een poging om al lang bestaande ongelijkheden te documenteren en aan te pakken. De rol van Nancy was om de groep te leiden en bij elkaar te houden, zegt Chisholm. Ik twijfel er niet aan dat het zonder haar niet zou zijn gebeurd.
Een commissie onder leiding van Hopkins bracht in 1996 een intern rapport uit; ze werkte ook aan het baanbrekende rapport over vrouwen in de wetenschap in 1999, dat Lotte Bailyn openbaar wilde maken. In deze rapporten werd uiteengezet hoe vrouwen in toenemende mate werden uitgesloten toen ze probeerden op te klimmen op de carrièreladder. Vest omarmde de resultaten en de rapporten en daaropvolgende instituutsbrede follow-ups leidden tot veranderingen aan het MIT en universiteiten in het hele land.
MIT begon te werken om meer vrouwen voor de faculteit te rekruteren, meer vrouwen te benoemen in commissies en leidinggevende functies in afdelingen en de administratie, het stigma rond het opnemen van gezinsverlof weg te nemen en dagopvang en andere diensten aan te bieden aan ouders. En toen Vest in 2004 aftrad als president, werd hij opgevolgd door bioloog Susan Hockfield, de eerste vrouw - en eerste levenswetenschapper - die het Instituut leidde. Die veranderingen zijn grotendeels te danken aan het doorzettingsvermogen van Hopkins. Er is een hele generatie vrouwen, waaronder ikzelf, die naar haar kijken en zeggen: 'Oké, zo doe je het', zegt Sangeeta Bhatia.
Hopkins zegt dat het MIT-rapport het nationale gesprek over gender veranderde omdat het de steun had van de MIT-leiders, die niet alleen bereid waren hun vooringenomenheid toe te geven, maar ook om woorden in daden om te zetten. Ze veranderden het beleid; ze bouwden een kinderdagverblijf op de campus, wat ondenkbaar was. Het krijgen van kinderen werd normaal, het hebben van gezinsverlof werd normaal, zegt ze. Dat waren monumentale doorbraken. Vrouwen in de administratie zetten, beseffend dat je ze echt nodig had om machtige posities te bekleden, was van cruciaal belang. Deze dingen hebben echt alles veranderd.
Als je ergens aan werkt, zoals MIT deed, veranderen de dingen. Als je dat niet doet, gebeurt er niets, zegt Hopkins. Tijd alleen verandert niets; mensen veranderen dingen.
Maar hoewel Hopkins graag had gezien dat deze beweging alles goed zou maken voor vrouwen, erkent ze dat dit niet het geval is. Uit een vervolgrapport uit 2011 voor de Schools of Science and Engineering bleek dat MIT een meer ondersteunende plek voor vrouwen was geworden, maar dat er nog steeds problemen waren met aanwerving, promotie en kinderopvang. Tegenwoordig is 20 procent van de vaste faculteitsleden van MIT vrouw. De 34 in de School of Science zijn goed voor 17 procent van de vaste faculteit van de school - een stijging van 7 procent in 1994 - maar alle zeven wetenschappers die op 1 juli een vaste aanstelling in de School of Science hebben gekregen, zijn mannen. Op sommige gebieden (zoals wiskunde) volgen minder vrouwen een doctoraat; in andere landen (zoals biologie) zijn vrouwen goed vertegenwoordigd als studenten, maar hun aantal daalt op facultair niveau. Eén probleem, geïdentificeerd in een 2014 PNAS onderzoek door Jason Sheltzer en Joan Smith, kan een gebrek zijn aan vrouwen die zijn aangenomen als postdocs bij elite-laboratoria. MIT neemt vrouwen [faculteit] aan tegen hetzelfde tarief als de kandidatenpool. Als ze niet solliciteren, doen we vast iets niet goed, zegt ze. Wat is het?
Toen haar verzoek om 200 vierkante meter aan haar laboratorium toe te voegen werd afgewezen, gebruikte Nancy Hopkins dit meetlint om te ontdekken dat collega-hoogleraren die mannelijk waren, laboratoria hadden die twee tot vier keer groter waren dan die van haar. MIT-museum
Een ander punt van zorg is dat de winst die vrouwen in de academische wereld hebben behaald, niet wordt weerspiegeld in wetenschappelijke adviesraden, durfkapitaalfinanciering en uitvoerend leiderschap in biotech. Als je ergens aan werkt, zoals MIT deed, veranderen de dingen, zegt Hopkins. Als je dat niet doet, gebeurt er niets. Dit was de grote les die we allemaal geleerd hebben. Tijd alleen verandert niets; mensen veranderen dingen.
Hopkins haalde in 2005 opnieuw de krantenkoppen toen ze een academische conferentie verliet nadat econoom Lawrence Summers, toen de president van Harvard, had gevraagd of aangeboren verschillen tussen mannen en vrouwen het gebrek aan vrouwen in wetenschap en techniek veroorzaakten. Dergelijke opmerkingen gaan volgens haar voorbij aan de goed gedocumenteerde effecten van vooringenomenheid. Een ding dat ze leerde van het bestuderen van gender op de campus, is dat vrouwen op de faculteit perfect moesten zijn, zegt ze. Als ze één fout maakten, lagen ze eruit. Bovendien realiseerde ze zich dat werk van een vrouw anders zou worden ervaren dan identiek werk door een man. Dat erkennen was diep pijnlijk. Je moet de realiteit onder ogen zien dat je collega's je echt zo zien. Ze vinden je niet erg goed; dat is de onderliggende gruwel van deze gendervooroordelen, zegt ze. Elke dag dacht je dat je op hetzelfde niveau met elkaar omging, maar dat was niet zo.
Het herkennen van de rol van cognitieve vooroordelen hielp Hopkins de soorten stappen te begrijpen die nodig zijn om werkplekken eerlijk te maken. We weten nog niet hoe we mensen minder bevooroordeeld kunnen maken, meent ze, dus het is belangrijk om continu de effecten te meten, zoals ongelijke vertegenwoordiging en salarissen, en beleid te ontwikkelen om deze te corrigeren. Daartoe heeft ze met Bhatia samengewerkt om genderonevenwichtigheden in ondernemerschap onder MIT-alumni en -faculteiten op te sporen. Bhatia hoopt dat de gegevens kunnen leiden tot verdere veranderingen in de stappen die universiteiten nemen om leden van de gemeenschap te helpen een grotere impact te maken.
De oorlog tegen kanker heroverwegen
Zelfs na haar pensionering heeft Hopkins nog steeds haar hand in verschillende projecten. Met name is ze vanuit een nieuwe hoek teruggekeerd naar het kankerveld. Op een conferentie een paar jaar geleden zei een epidemioloog dat tot 70 procent van de sterfgevallen door kanker wereldwijd te voorkomen is. De statistiek wordt vaak genoemd in de volksgezondheid, maar het was nieuws voor haar - en zou, vermoedde ze, voor veel moleculair biologen zijn.
Hopkins, die zelf met succes werd behandeld voor borstkanker, wist dat sommige vormen van kanker veroorzaakt werden door gedrag zoals roken. Maar de statistiek dwong haar om het probleem anders te zien. Als kankerpreventie zulke dramatische resultaten zou kunnen hebben, waarom was het veld dan zo speciaal gericht op het ontwikkelen van medicijnen?
Bij elke beurt waren genezingen voor de meeste kankers ongrijpbaar. Toen Hopkins eind jaren tachtig het veld verliet, waren wetenschappers optimistisch over de opkomende wetenschap van oncogenen (menselijke genen die, wanneer ze worden gemuteerd, tot kanker leiden). Meer recentelijk zijn er medicijnen ontwikkeld om specifieke genetische mutaties aan te pakken. Ze zijn nuttig geweest bij sommige vormen van kanker, maar het blijkt dat kankergenomen boordevol mutaties zitten en snel nieuwe ontwikkelen. De opwinding verschuift nu naar kankerimmunotherapie; maar nogmaals, de meest veelbelovende resultaten zijn beperkt tot enkele kankers.
Hopkins trekt de waarde van dit onderzoek niet in twijfel, maar ze vindt preventie net zo belangrijk. In 2012 en 2013 bracht ze een aantal maanden door met een sabbatical op de afdeling epidemiologie van het MD Anderson Cancer Center van de Universiteit van Texas om meer te weten te komen over de impact van antirookcampagnes, screeningtests en andere volksgezondheidsmaatregelen. Ze werkte samen met Koch Institute-directeur Tyler Jacks en Edward Scolnick, een kernonderzoeker bij het Broad Institute en professor in de praktijk in de biologie, om het eerste symposium van Koch over vroege detectie en preventie van kanker in 2016 te organiseren.
Ik denk dat ze absoluut op de goede weg is, zegt Scolnick. Hoewel hij gelooft dat onderzoek naar kankergenetica belangrijk is, moet een deel van dat geld dat naar kanker gaat, worden geherprogrammeerd voor preventie en vroege opsporing, omdat de impact veel groter zal zijn.
Vandaag de dag is Hopkins nog steeds geïnteresseerd in de grote problemen die haar als student lokten. Maar de oplossingen zien er een stuk complexer uit dan ze in de collegezaal van Watson leken. Toen leek de DNA-code antwoorden te bevatten op fundamentele vragen over het leven. Nu realiseert ze zich dat fenomenen die zo complex zijn als menselijk gedrag niet op een eenvoudige manier verklaard kunnen worden door een kleine lijst van genen. Ze denkt zelfs dat enkele van haar meest diepgaande ontdekkingen het gevolg zijn van het observeren van gendervooroordelen bij haar eigen collega's. En ze realiseerde zich dat we vandaag zoveel mogelijk kunnen doen om kanker aan te pakken door veranderingen in gedrag en gezondheidszorg als we kunnen door cellen en genen te bestuderen.
Gevraagd naar wat ze hoopt dat haar wetenschappelijke nalatenschap zal zijn, citeert Hopkins vroeg werk in het begrijpen van genexpressie en haar bekendere rol bij het maken van de zebravis tot een veelgebruikt onderzoeksinstrument. Maar dan wuift ze de vraag wrang van de hand. Na verloop van tijd wordt de meeste wetenschap gewoon geabsorbeerd, zegt ze, en de bijdragen van op een paar legendarische wetenschappers na worden vergeten: uiteindelijk zijn het Darwin, Mendel, Watson en Crick. En dan voegt ze er nadrukkelijk aan toe: En Franklin.
Ze heeft het over Rosalind Franklin, wiens kritische bijdragen aan het identificeren van de dubbele helixstructuur van DNA niet altijd werden erkend. Als Hopkins inderdaad in de toekomst wordt herinnerd, vermoedt ze dat dit zal zijn om de wetenschap een plek te maken waar vrouwen minder onzichtbaar zijn dan Franklin is geweest - en om een meer gastvrije omgeving te vinden om hun eigen stempel te drukken.
Courtney Humphries is een bijdragende redacteur voor: MIT Technology Review en een freelance schrijver over biologie, gezondheid en cultuur voor verschillende publicaties.