211service.com
Måler opp
Nancy Hopkins ble nektet mer laboratorieplass for sin banebrytende forskning, og pisket ut målebåndet hennes. Det hun fant utløste en bevegelse for å adressere kjønnsskjevhet i vitenskapen. 16. august 2017
Leonard Greco
I 1963 satte Nancy Hopkins seg ned i en forelesningssal på Harvard i en time som ville forandre livet hennes. Foredraget handlet om genetikk, og foredragsholderen var ingen ringere enn James Watson, den karismatiske medoppdageren av DNA-strukturen. I den timen snakket Watson om molekylet og dets genetiske kode, som fortsatt ble løst opp.
Hopkins, den gang junior ved Radcliffe College, bestemte seg for en karrierevei. Jeg prøvde å unnslippe skjebnen min, som var å gifte meg og få barn når du var 30, sier hun. Det var også en tid i livet hennes da hun lette etter mening. Watson leverte den. Han var i stand til å formidle at egentlig alt biologisk var produktet på en eller annen måte av dette ene molekylet og dets spesielle nukleotidsekvens, sier hun. Det var ett gigantisk puslespill; all biologi var på en eller annen måte der inne. DNA og den nye vitenskapen om molekylærbiologi kan til og med komme til roten av vanskelige spørsmål om menneskelig atferd eller løse et problem som kreft.
Mer enn 50 år senere avslutter Hopkins, Amgen Professor of Biology emerita ved MIT, en ekstraordinær karriere der hun ga viktige bidrag til molekylærbiologi og hjalp til med å katalogisere genene som kreves for at et befruktet egg skal utvikle seg til høyere organismer. Underveis tok hun et modig standpunkt mot kjønnsskjevhet i akademisk vitenskap ved MIT og utover. Hopkins startet ikke bare en undersøkelse som vokste til den landemerke 1999-rapporten om kvinners status ved MIT, men hun viet tid til å sørge for at den fikk resultater. Med sin mot og lidenskap er hun virkelig et eksempel på hvordan man kan være en aktivist, sier Sangeeta Bhatia, direktør for Laboratory for Multiscale Regenerative Technologies ved MIT og en del av en generasjon MIT-kvinner som Hopkins har inspirert. Jeg ville sannsynligvis ikke vært her hvis det ikke var for endringene hun hadde implementert.
Hennes besluttsomhet er pakket inn i sjarm og godt humør. Hopkins, som offisielt trakk seg i 2014, men fortsatt har et kontor ved Koch Institute for Integrative Cancer Research, fortsetter å hjelpe yngre kolleger med å takle gjenværende hindringer for likestilling mellom kjønnene. Hun har også viet de siste årene til en annen sak: å oppfordre kreftbiologer til å fokusere på å forebygge sykdom.
23 Fisk
Etter Watsons skjebnesvangre foredrag bestemte Hopkins seg for å studere molekylærbiologi og ble med i laboratoriet hans ved Harvard. Watson oppmuntret henne til å satse på en karriere innen feltet, som da hadde få kvinner. Hun jobbet som tekniker for Harvard-biolog Mark Ptashne da han prøvde å bruke et enkelt virus kalt bakteriofag lambda for å isolere et protein kalt en repressor, som hemmer genuttrykk. Hopkins og Ptashne lyktes i å isolere proteinet, et stort fremskritt innen molekylærbiologi. Teknikere ble imidlertid ikke navngitt på papirer på den tiden, så bidraget hennes ble ikke kreditert.
Etter hvert fullførte Hopkins sin doktorgrad ved Harvard, tilbrakte to år med Watson som postdoktor ved Cold Spring Harbor Laboratory, og ble i 1973 rekruttert til å lede sitt eget laboratorium ved MITs nyopprettede Center for Cancer Research. Hun brukte de neste 15 årene eller så på å avdekke biologien til svulstfremkallende virus. Selv om hun gjorde noen viktige funn, kjempet Hopkins for anerkjennelse og støtte. Når jeg først var alene, syntes jeg det var vanskelig, sier hun. Hun trodde at problemet kunne være å jobbe med kreft, som var tett på linje med det mannsdominerte feltet innen medisin.
Hun ønsket en forandring og vendte seg til et felt der kvinner lykkes: utviklingsbiologi. En fremtredende tysk vitenskapsmann, Christiane Nüsslein-Volhard, hadde avdekket et stort antall gener involvert i utviklingen av fruktfluer, som hun til slutt skulle vinne Nobelprisen for. Under et sabbatsår i Tyskland i 1989, da Nüsslein-Volhards laboratorium gikk over til å studere sebrafisk, trodde Hopkins at det kunne være mulig å bruke den lille stripete fisken til å studere en av hennes mangeårige interesser, genene som ligger til grunn for atferd.
Hun så raskt at sebrafiskforskningen ikke var avansert nok til å støtte det målet. Men Hopkins fant fisken fascinerende. I løpet av få timer så hun eggene dele seg og cellene vokse til kropper med hode. Neste morgen svingte halene. Det hele var gjennomsiktig og klart som dagen. Det starter med dette befruktede egget og neste dag er det en fisk; Jeg mener, det er fantastisk vakkert, sier hun. Og fisken hadde ryggrad; inntil da hadde de fleste storstilte studier av gener og utvikling blitt gjort hos virvelløse dyr.
Du ville gjort eksperimenter og publisert dem, og det var som om du var usynlig, arbeidet ditt var usynlig, det du sa var usynlig.
Hopkins så en mulighet til å svare på et stort spørsmål: hvilke gener er nødvendige for å konstruere et virveldyr-embryo fra et enkelt befruktet egg? Nüsslein-Volhard og andre hadde forfulgt lignende prosjekter i virvelløse dyr ved å bruke en tilnærming kalt forover genetisk screening, som kan hjelpe til med å avdekke genfunksjoner som forskere ellers ikke ville finne. Tanken er å tilfeldig introdusere mutasjoner i DNAet til tusenvis av organismer, screene for mutante organismer med en viss karakteristikk (som manglende utvikling på riktig måte), og deretter kartlegge genene som er påvirket i disse mutantene. Hopkins ønsket å identifisere en katalog over gener som en organisme ikke klarer å utvikle seg uten.
Å ta denne tilnærmingen med fisk vil kreve nye verktøy. Hopkins kom tilbake til MIT med et mål og 23 fisker i en tank, men å flytte fokuset i karrieren på slutten av 40-tallet var ingen enkel prestasjon. Med et prosjekt som var for risikabelt for tradisjonell bevilgningsfinansiering, begynte hun med $30 000 i året fra en venn, etterfulgt av små bevilgninger fra National Science Foundation. Så søkte hun om midler tildelt MIT fra legemiddelselskapet Amgen og fikk 8 millioner dollar til å utvikle en genetisk skjerm.
Andre laboratorier brukte kjemikalier for å tilfeldig mutere sebrafisk-DNA. Hopkins skapte mutasjoner ved å sette inn nytt DNA i genomet. Den genetiske sekvensen til det innsatte DNA fungerte også som et flagg som signaliserte posisjonen, noe som gjorde det mye lettere å vite hvilket gen som var påvirket. Som hell ville Hopkins sitt tidligere arbeid med kreftvirus gjort arbeidet mulig; laboratoriet hennes var i stand til å bruke en lignende type virus – en laget av RNA, kalt retrovirus – for å tilfeldig forstyrre sebrafisk-DNA.
Å få de første mutantene var spennende; Hopkins har fortsatt champagneflaskene hun brøt ut. Men målet var å skalere prosjektet opp, som innebar avl av titusenvis av muterte fisker for å isolere noen hundre av genene som var involvert i utviklingen. Hopkins trengte å finne laboratoriemedlemmer som var villige til å forplikte seg til en langsom og tidkrevende prosess. Utbetalingen ville komme på slutten, når de kunne dele opp mutanter av interesse og starte sine egne laboratorier for å bruke verktøyet de hadde laget.
Hun var så entusiastisk da jeg møtte henne, sier Shuo Lin, nå forsker ved University of California i Los Angeles, som kom til prosjektet som Hopkins første postdoktor og var med på å utvikle retrovirusteknikken. Lin hadde aldri jobbet med sebrafisk før og innrømmer at han ikke visste hva han gikk til. Jeg bare likte henne, for å være ærlig, sier han. Adam Amsterdam, som kom som student og ble som postdoktor og deretter forsker, var også kritisk for å få prosjektet til å fungere. Laboratoriesjef Sarah Farrington sporet møysommelig hver eneste fisk. Laboratoriet hadde ukentlige mål: Hopkins registrerte flittig fremgangen deres på en oppslagstavle og insisterte på at resultatene ble kontrollert på nytt. Det var et hardt slag i noen år, sier Amsterdam. I stedet for å la dem stoppe for å utforske interessante gener etter hvert som de dukket opp, holdt Hopkins laboratoriet fokusert på det store bildet.
Hopkins Lab forsøkte å finne genene som er nødvendige for utvikling av sebrafisk, og identifiserer til slutt mer enn 300 gener. Arbeidet deres gjorde sebrafisken til et nøkkelverktøy for kreftforskning.
I 2004 hadde laboratoriet identifisert 315 sebrafiskgener, omtrent 25 prosent av de som trengs for dyrets utvikling, og Hopkins ble valgt inn i National Academy of Sciences. Generering av sebrafiskmutanter - de ville til slutt identifisere mer enn 500 - ga andre observasjoner, inkludert et sett med gener relatert til cystisk nyresykdom som Zhaoxia Sun, som nå er ved Yale, oppdaget som postdoktor. Noen mutanter utviklet svulster. I 2002 innledet Hopkins et langsiktig samarbeid med laboratoriet til Jacqueline Lees, professor i kreftforskning ved MIT, for å studere svulstfremkallende og svulstundertrykkende gener i sebrafisk.
Arbeidet hennes kastet virkelig sebrafiskmodellen fremover som et topp oppdagelsesverktøy for å avdekke gener som regulerer utvikling og kreft, sier David Langenau, en forsker ved Harvard Medical School. Hopkins' laboratorium ble et oppbevaringssted for mutant fisk som var fritt tilgjengelig for forskere fra hele verden som kom for å studere dem eller fikk embryoer sendt til sine egne laboratorier. Etter hvert frøs laben ned sæd fra hele samlingen for ettertiden.
Kjemp mot usynlighet
Tidlig i karrieren trodde Hopkins at hun visste hvorfor så få kvinner valgte å gå inn i vitenskapen: fordi det å drive et laboratorium var tidkrevende og vanskelig å kombinere med morskap. (Hun hadde selv tatt den vanskelige avgjørelsen å gi avkall på å få barn for å fokusere på vitenskapen.) Men hun innså at dette ikke var hele historien. Mens noen vitenskapelige kolleger var støttende, var det en slags usynlighet, sier hun. Du ville gjort eksperimenter og publisert dem, og det var som om du var usynlig, arbeidet ditt var usynlig, det du sa var usynlig.
Til å begynne med klandret hun seg selv for ikke å være aggressiv nok. Så la hun merke til at andre kvinners oppdagelser ble tatt opp av menn, som vant de resulterende utmerkelsene og lederposisjonene. Hun hadde håpet å forlate kreftfeltet ville hjelpe, men på begynnelsen av 1990-tallet måtte Hopkins kjempe for å få 200 kvadratmeter med laboratorieplass til sebrafisken sin, selv om hun var seniorforsker. Det var da hun fant seg selv i å bli en korsfarer mot kjønnsulikhet. Hun tok som kjent et målebånd og sammenlignet størrelsen på laboratoriet hennes med størrelsen til mannlige kolleger. Hun fant ut at hun hadde mindre plass (1500 kvadratfot) enn gjennomsnittet for mannlige juniorprofessorer (2000 kvadratfot) og langt mindre enn andre fullprofessorer som var mannlige (3000 til 6000 kvadratfot). Omtrent samtidig hadde hun blitt fjernet fra å undervise i en klasse hun hadde brukt år på å utvikle – MITs første biologikurs – da hennes mannlige kollega overtok det. Jeg bestemte meg for at jeg skulle grave i hælene og kjempe tilbake, sier hun.
I 1994, under lunsj ved et hjørnebord på Kendall Square Rebecca's, viste Hopkins biologiprofessor Mary-Lou Pardue et brev hun hadde skrevet til MIT-president Charles Vest om diskrimineringen hun hadde observert. Pardue ville umiddelbart også signere den. De utarbeidet en liste over andre fastansatte kvinner ved School of Science å snakke med først (det var bare 15, sammen med 202 menn). Vi var liksom spredt rundt, sier instituttprofessor Sallie (Penny) Chisholm, som hadde en felles ansettelse ved School of Engineering and Science. Så snart de begynte å snakke, forente nesten alle seg i et forsøk på å dokumentere og adressere langvarige ulikheter. Nancys rolle var å lede og holde gruppen sammen, sier Chisholm. Det er ingen tvil i mitt sinn om at uten henne ville det ikke ha skjedd.
En komité ledet av Hopkins produserte en intern rapport i 1996; hun jobbet også med den banebrytende rapporten om kvinner i vitenskap i 1999, som Lotte Bailyn presset på for å offentliggjøre. Disse rapportene redegjorde for hvordan kvinner i økende grad ble ekskludert etter hvert som de forsøkte å bevege seg oppover karrierestigen. Vest omfavnet resultatene, og rapportene og påfølgende instituttomfattende oppfølginger førte til endringer ved MIT og universiteter rundt om i landet.
MIT begynte å jobbe med å rekruttere flere kvinner til fakultetet, utnevne flere kvinner til komiteer og lederroller i avdelinger og administrasjon, fjerne stigmaet rundt å ta familiepermisjon, og tilby barnehage og andre tjenester for foreldre. Og da Vest trakk seg som president i 2004, ble han etterfulgt av biolog Susan Hockfield, den første kvinnen – og første livsforsker – som ledet instituttet. Disse endringene skjedde ikke en liten del takket være Hopkins' utholdenhet. Det er en hel generasjon kvinner, inkludert meg selv, som ser på henne og sier: «Ok, det er slik du gjør det», sier Sangeeta Bhatia.
Hopkins sier at MIT-rapporten endret den nasjonale samtalen om kjønn fordi den hadde støtte fra MITs ledere, som ikke bare var villige til å innrømme deres partiskhet, men å gjøre ord til handlinger. De endret politikk; de bygde barnehage på campus, noe som var utenkelig. Å få barn ble normalt, å ha familiepermisjon ble normalt, sier hun. Det var monumentale gjennombrudd. Å sette kvinner inn i administrasjonen, innse at du virkelig trengte dem i mektige posisjoner, var kritisk. Disse tingene endret virkelig alt.
Når du jobber med noe, som MIT gjorde, endrer ting seg. Når du ikke gjør det, skjer ingenting, sier Hopkins. Tid alene endrer ingenting; folk endrer ting.
Men selv om Hopkins ville ha likt at denne bevegelsen skulle gjøre alt riktig for kvinner, erkjenner hun at det ikke har gjort det. En oppfølgingsrapport fra 2011 for Schools of Science and Engineering fant at MIT hadde blitt et mer støttende sted for kvinner, men at det fortsatt gjensto problemer med ansettelse, forfremmelse og barnepass. I dag er 20 prosent av MITs faste fakultetsmedlemmer kvinner. De 34 ved School of Science står for 17 prosent av skolens faste fakultet – opp fra 7 prosent i 1994 – men alle de syv forskerne som ble gitt ansettelse ved School of Science 1. juli er menn. På noen felt (som matematikk) tar færre kvinner doktorgrad; i andre (som biologi) er kvinner godt representert som studenter, men antallet faller på fakultetsnivå. Ett problem, identifisert i en 2014 PNAS studie av Jason Sheltzer og Joan Smith, kan være mangel på kvinner ansatt som postdoktorer ved elitelaboratorier. MIT ansetter kvinner [fakultetet] med samme rate som søkermassen. Hvis de ikke søker, må vi gjøre noe galt, sier hun. Hva er det?
Da hennes forespørsel om å legge til 200 kvadratfot til laboratoriet hennes ble avvist, brukte Nancy Hopkins dette målebåndet for å oppdage at andre professorer som var menn hadde laboratorier som var to til fire ganger større enn hennes. MIT museum
En annen bekymring er at gevinstene kvinner har oppnådd i akademia ikke reflekteres i vitenskapelige rådgivende styrer, venturekapitalfinansiering og utøvende ledelse innen bioteknologi. Når du jobber med noe, som MIT gjorde, endrer ting seg, sier Hopkins. Når du ikke gjør det, skjer ingenting. Dette var den store leksjonen vi alle lærte. Tid alene endrer ingenting; folk endrer ting.
Hopkins skapte overskrifter igjen i 2005 da hun gikk ut av en akademisk konferanse etter at økonom Lawrence Summers, den gang presidenten for Harvard, spurte om medfødte forskjeller mellom menn og kvinner forårsaket mangel på kvinner innen vitenskap og ingeniørfag. Kommentarer som disse, mener hun, ignorerer de veldokumenterte effektene av skjevhet. En ting hun lærte av å studere kjønn på campus er at kvinner på fakultetet måtte være perfekte, sier hun. Hvis de gjorde én feil, var de ute. Dessuten innså hun at arbeid av en kvinne ville bli oppfattet annerledes enn identisk arbeid av en mann. Å erkjenne at det var dypt smertefullt. Du må innse realiteten at det virkelig er slik kollegene dine ser deg. De synes ikke du er veldig god; det er den underliggende forferdelsen til denne kjønnsskjevheten, sier hun. Hver dag trodde du at du samhandlet på samme nivå, men det var du ikke.
Å erkjenne rollen til kognitive skjevheter hjalp Hopkins til å forstå hva slags trinn som trengs for å gjøre arbeidsplasser rettferdige. Vi vet ennå ikke hvordan vi skal gjøre folk mindre partiske, mener hun, så det er viktig å kontinuerlig måle effektene – som ulik representasjon og lønn – og lage retningslinjer for å korrigere dem. For det formål har hun jobbet med Bhatia for å spore kjønnsubalanser i entreprenørskap blant MIT-alumner og fakulteter. Bhatia håper dataene kan stimulere til ytterligere endringer i trinnene universiteter tar for å hjelpe medlemmer av samfunnet til å få større innvirkning.
Tenker om krigen mot kreft
Selv etter pensjonisttilværelsen har Hopkins fortsatt sin hånd i flere prosjekter. Spesielt har hun kommet tilbake til kreftfeltet fra en ny vinkel. På en konferanse for noen år siden sa en epidemiolog at opptil 70 prosent av kreftdødsfall over hele verden kan forebygges. Statistikken er ofte sitert i folkehelse, men det var nyheter for henne - og ville være, mistenkte hun, for mange molekylærbiologer.
Hopkins, som selv ble vellykket behandlet for brystkreft, visste at noen kreftformer var forårsaket av atferd som røyking. Men statistikken tvang henne til å se problemet annerledes. Hvis forebygging av kreft kunne ha så dramatiske resultater, hvorfor var feltet så enestående fokusert på å utvikle medisiner?
Ved hver sving har kurer for de fleste kreftformer vært unnvikende. Da Hopkins forlot feltet på slutten av 1980-tallet, var forskerne optimistiske med tanke på den nye vitenskapen om onkogener (menneskelige gener som, når de er mutert, fører til kreft). Nylig har medisiner blitt utviklet for å målrette mot spesifikke genetiske mutasjoner. De har vært nyttige i noen kreftformer, men kreftgenomene, viser det seg, er proppfulle av mutasjoner og utvikler raskt nye. Spenningen skifter nå til kreftimmunterapi; men igjen, de mest lovende resultatene er begrenset til noen få kreftformer.
Hopkins stiller ikke spørsmål ved verdien av denne forskningen, men hun mener at forebygging er like viktig. I 2012 og 2013 tilbrakte hun flere måneder på et sabbatsår ved epidemiologisk avdeling ved University of Texas M.D. Anderson Cancer Center for å lære om virkningen av antirøykekampanjer, screeningtester og andre folkehelsetiltak. Hun slo seg sammen med Koch Institute-direktør Tyler Jacks og Edward Scolnick, en kjerneetterforsker ved Broad Institute og professor i praksis i biologi, for å organisere Kochs første symposium om tidlig oppdagelse og forebygging av kreft i 2016.
Jeg tror hun er helt på rett spor, sier Scolnick. Selv om han mener forskning på kreftgenetikk er viktig, bør noen av pengene som går til kreftfeltet omprogrammeres til forebygging og tidlig oppdagelse, fordi virkningen vil være langt større.
I dag er Hopkins fortsatt interessert i de store problemene som lokket henne som undergraduate. Men løsningene ser mye mer komplekse ut enn de så ut til i Watsons forelesningssal. Da syntes DNA-koden å inneholde svar på grunnleggende spørsmål om livet. Nå innser hun at fenomener så komplekse som menneskelig atferd ikke vil bli forklart på en enkel måte med en liten liste med gener. Faktisk tror hun at noen av hennes mest dyptgripende oppdagelser har kommet fra å observere kjønnsskjevheter hos hennes egne kolleger. Og hun har innsett at vi kan gjøre så mye i dag for å takle kreft gjennom endringer i atferd og helsevesen som vi kan ved å studere celler og gener.
På spørsmål om hva hun håper hennes vitenskapelige arv vil være, siterer Hopkins tidlig arbeid med å forstå genuttrykk og hennes mer kjente rolle i å gjøre sebrafisk til et mye brukt forskningsverktøy. Men så avviser hun spørsmålet skjevt. Med tiden blir det meste av vitenskapen bare absorbert, sier hun, og bidragene fra alle unntatt noen få legendariske forskere blir glemt: På slutten av dagen er det Darwin, Mendel, Watson og Crick. Og så legger hun spissende til, Og Franklin.
Hun snakker om Rosalind Franklin, hvis kritiske bidrag til å identifisere den doble helixstrukturen til DNA ikke alltid ble gjenkjent. Hvis Hopkins virkelig blir husket i fremtiden, mistenker hun at det vil være for å bidra til å gjøre vitenskapen til et sted hvor kvinner er mindre usynlige enn Franklin har vært – og finne et mer innbydende miljø for å sette sitt eget preg.
Courtney Humphries er en medvirkende redaktør for MIT Technology Review og en frilansskribent som dekker biologi, helse og kultur for en rekke publikasjoner.