通过研究脊髓灰质炎病毒,玛格丽特·沃格特改变了对所有病毒的研究

当没有人想要这份工作时,玛格丽特·沃格特介入了。

沃格特在加州理工学院一个小型、孤立的地下室实验室里从清晨工作到深夜,在通风橱下辛苦地处理试管和培养皿:孵化、移液、离心、再次孵化。她试图培养一种危险的病原体:脊髓灰质炎病毒。

那是 1952 年,脊髓灰质炎是美国最可怕的疾病之一,每年导致超过 15,000 人瘫痪,其中大部分是儿童。父母不让孩子在外面玩耍,在出现脊髓灰质炎病例的社区也实行了隔离。

科学家们迫切需要有关该病毒的信息,但许多人对研究这种传染性病原体犹豫不决。“每个人都不敢去地下室的那个小实验室,”加州大学圣地亚哥分校的生物学和肿瘤学教授马丁·哈斯 (Martin Haas) 说,他是沃格特三十多年来的私人朋友和合作者。

沃格特是雷纳托·杜尔贝科实验室的新研究员,他承担了尝试在猴肾细胞层上培养和分离病毒的任务。该方法被称为噬菌斑测定,用于检测当单个病毒颗粒杀死其周围的所有细胞时形成的独特圆形噬菌斑。

沃格特没有告诉她的父母,他们都是德国著名的科学家,她正在研究这种病毒。哈斯说,她后来说,如果她父亲知道她在脊髓灰质炎病毒方面的工作,他会非常生气。

通过研究脊髓灰质炎病毒,玛格丽特·沃格特改变了对所有病毒的研究
1955 年夏天,4 岁的玛琳·奥尔森 (Marlene Olsen) 患上了脊髓灰质炎。这种疾病每年导致数千人瘫痪,其中大部分是儿童。 美联社照片

经过一年的坚持,沃格特成功了(并且没有感染病毒)。1954 年,她和杜尔贝科发表了脊髓灰质炎病毒颗粒的纯化和计数方法。它立即被其他科学家用来研究脊髓灰质炎病毒的变种,并被微生物学家阿尔伯特·萨宾用来识别和分离弱化脊髓灰质炎病毒株,以制造用于世界各地大规模疫苗接种活动的口服脊髓灰质炎疫苗。

也许更重要的是,脊髓灰质炎病毒空斑测定使世界各地的科学家能够在单个细胞水平上分析动物病毒,这一领域现在被称为分子病毒学。Vogt 和 Dulbecco 的方法仍然是纯化和计数病毒颗粒的黄金标准,包括最近对引起 COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2 的研究。这种方法用于测量病毒的传染性并分离病毒株以供进一步研究,在世界各地的实验室中普遍存在。

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阿尔伯特·萨宾 (Albert Sabin) 的口服脊髓灰质炎疫苗(照片中显示他在 1966 年给两个儿童注射了该疫苗)依赖于玛格丽特·沃格特 (Marguerite Vogt) 开发的方法。 世界历史档案馆 /Alamy Stock Photo

从 14 岁时发表论文开始,在长达四分之三个世纪的职业生涯中,沃格特为我们在动物发育遗传学、病毒如何导致癌症和细胞生命周期方面的知识做出了广泛贡献。2007 年,94 岁的她去世后,她办公室的架子上摆满了近 100 个三环活页夹,里面装满了数十年实验的笔记。

沃格特以其紧张、富有创造性的实验室工作而闻名,包括其他人称之为她的组织培养“绿拇指”的工作——在培养皿中培养细胞、病毒和组织的过程。

“作为一个细心的人,她担心细胞培养过程的每一个细节,”生物学家、加州理工学院名誉院长戴维·巴尔的摩 (David Baltimore) 说,他在杜尔贝科附近的实验室工作了三年。“这真的很重要,因为它很挑剔。长期的经验和精确的处理是获得良好数据的关键。”

沃格特出生于 1913 年,在德国长大,周围都是科学。她是大脑研究两位先驱奥斯卡和塞西尔·沃格特的小女儿,她和她的妹妹玛尔特从小就是崭露头角的科学家。Marguerite Vogt 于 1927 年发表的第一篇论文研究了果蝇发育的遗传学。

通过研究脊髓灰质炎病毒,玛格丽特·沃格特改变了对所有病毒的研究
玛格丽特·沃格特被纳粹驱逐出柏林后,她的父母奥斯卡·沃格特和塞西尔·沃格特(如图所示)在德国黑森林建立了一家私人大脑研究所。 由马丁·哈斯提供

但 1936 年在弗里德里希威廉大学获得医学博士学位一年后,沃格特和她的自由派家庭被纳粹驱逐出柏林。她的父母失去了威廉皇帝脑研究所(现为马克斯·普朗克研究所)的职位,奥斯卡被指控支持共产主义者。由于克虏伯家族、奥斯卡的前病人以及为纳粹政权提供武器的、人脉广泛的武器制造商的调解,一家人避免了被捕或死亡。在克虏伯家族的资助下,奥斯卡和塞西尔在德国黑森林的偏远地区建立了一家私人大脑研究所。在那里,他们继续进行研究,并为其他逃离纳粹迫害的人提供住所和工作机会。

沃格特在父母位于黑森林的研究所发表了 39 篇关于激素和遗传学如何影响果蝇发育的开创性论文,这些论文后来被认为是超前于时代的。1950 年,在德裔美国科学家赫尔曼·穆勒和马克斯·德尔布吕克的帮助下,沃格特从德国移民到美国。沃格特很少谈论她在二战期间的经历。她再也没有回到德国,也拒绝与来访的德国学生和科学家说母语。

在与德尔布吕克短暂合作研究细菌遗传学后,沃格特于 1952 年前往杜尔贝科从事脊髓灰质炎病毒检测工作。取得成功后,两人研究了病毒在癌症中的作用。沃格特再次开发了一种病毒培养技术——这次是一种名为多瘤病毒的小型含 DNA 病毒——两人能够计算出有多少细胞被病毒转化为癌细胞。在随后的论文中,研究小组证明某些病毒将其遗传物质整合到宿主细胞 DNA 中,导致细胞生长不受控制。这一发现改变了科学家和医生对癌症的看法,表明癌症是由细胞基因变化引起的。

通过研究脊髓灰质炎病毒,玛格丽特·沃格特改变了对所有病毒的研究
这张图像出现在 Marguerite Vogt 和 Renato Dulbecco 1954 年发表的论文中,该论文报道了脊髓灰质炎病毒颗粒的纯化和计数方法,显示了感染 72 小时后猴肾细胞上的脊髓灰质炎病毒斑块。R. Dulbecco 和 M. Vogt/J.Exp。医学。1954

1963 年,沃格特跟随杜尔贝科来到加利福尼亚州拉霍亚的索尔克研究所。在那里,她花了几十年的时间研究可能导致肿瘤的病毒,以及其他激发她兴趣的领域,例如试图定义细胞时钟。“她不仅非常热情,而且非常有创造力,”哈斯说。“她总是知道该走哪条路,该做什么。”

就像早期研究脊髓灰质炎病毒一样,沃格特工作时间长、努力,通常每周工作六天,每天工作 10 个小时。“她喜欢尝试新事物,所以我们经常尝试做她在论文中所欣赏的技术,或者我们从其他实验室学到东西,”在沃格特职业生涯最后 30 年中担任沃格特实验室助理的坎迪·哈格布洛姆 (Candy Haggblom) 说道。

沃格特从未结婚,也没有孩子。“科学是我的牛奶,”她告诉 纽约时报 2001 年。但沃格特并不缺乏陪伴:她是实验室中许多年轻科学家的朋友和导师,其中四人后来获得了诺贝尔奖,作为一位出色的钢琴家和大提琴家,沃格特主持了一个室内乐活动哈斯说,四十多年来,这个音乐团体每周日早上都在她家聚会。

1975 年,杜尔贝科因在肿瘤病毒如何转化细胞方面的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,该奖与巴尔的摩和病毒学家霍华德·特明共同获奖。沃格特没有被认出,杜尔贝科在他的诺贝尔奖演讲中也没有承认她。

在她的一生中,沃格特没有获得过任何重大奖项或认可。尽管沃格特拥有高级学位和享有盛誉的发表记录,但直到 1972 年杜尔贝科离开索尔克研究所后,沃格特才成为一名教授,也没有在索尔克建立自己的实验室。当时她 59 岁。哈斯说,这让她很恼火,哈斯在她后来的生活中照顾了沃格特,并将她视为母亲。“她负责他的实验室,而他则在世界各地做演讲,”他说。“一切都是玛格丽特负责的。”

80 岁高龄的沃格特经常一大早就慢跑进入实验室。85 岁时,她发表了最后一篇论文,恰如其分地讲述了人类细胞如何随着年龄的增长而减慢并失去复制能力。

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