FisicaNet - Prof. Alberto Ricardo Prass

Inspirada por Marie Curie, Rosalyn Yalow tornou-se uma das pioneiras da física nuclear aplicada à medicina. Em parceria com o médico Solomon Berson, desenvolveu o radioimunoensaio, uma técnica que permitiu medir quantidades extremamente pequenas de hormônios no sangue e transformou a pesquisa biomédica.

Rosalyn Yalow, física nuclear e laureada com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina
Rosalyn Yalow desenvolveu, com Solomon Berson, o radioimunoensaio, descoberta que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1977.

Resumo

Rosalyn Sussman Yalow nasceu em Nova York em 19 de julho de 1921, em uma família de origem humilde. Desde cedo demonstrou enorme interesse pelos estudos e pela ciência. Durante a adolescência, interessou-se especialmente pela física nuclear, área que estava passando por uma verdadeira revolução nas décadas de 1930 e 1940.

A leitura da biografia de Marie Curie teve papel importante em sua decisão de seguir uma carreira científica. Curie havia sido a primeira mulher a receber um Prêmio Nobel e a única pessoa, até então, a receber Nobéis em duas áreas científicas diferentes. Para Yalow, sua trajetória demonstrava que uma mulher poderia construir uma carreira de destaque na ciência.

Rosalyn Yalow enfrentou, entretanto, obstáculos consideráveis. Era mulher, judia e vinha de uma família sem recursos para financiar uma longa formação acadêmica. Mesmo assim, conseguiu estudar física, obteve seu doutorado em física nuclear e posteriormente levou os conhecimentos da física para um campo inesperado: a medicina.

Uma jovem fascinada pela física nuclear

Rosalyn nasceu no Bronx, em Nova York, filha de Simon Sussman e Clara Zipper Sussman. Seus pais não haviam concluído o ensino médio, mas incentivaram os filhos a estudar. Rosalyn desenvolveu desde muito cedo o hábito da leitura e demonstrou grande facilidade para as disciplinas científicas.

Durante sua juventude, a física passava por uma transformação extraordinária. A descoberta da radioatividade, o desenvolvimento da física quântica e a descoberta da fissão nuclear haviam colocado o núcleo atômico no centro da pesquisa científica.

Foi nesse ambiente que Yalow descobriu sua vocação. A biografia de Marie Curie, escrita por sua filha Ève Curie, exerceu uma influência especialmente forte sobre ela. A história da cientista que estudara a radioatividade e recebera o Nobel mostrou a Yalow que a ciência poderia ser uma carreira possível, apesar das barreiras impostas às mulheres.

Outra experiência marcante ocorreu quando assistiu a uma palestra sobre fissão nuclear. A novidade e a importância daquele campo ajudaram a consolidar seu interesse pela física nuclear.

Hunter College: o início de uma carreira científica

Yalow estudou no Hunter College, uma instituição pública de ensino superior para mulheres em Nova York. Em 1941, graduou-se em física e química, destacando-se entre os melhores estudantes.

Seu objetivo era prosseguir na física e trabalhar com física nuclear. O caminho, porém, estava longe de ser simples. Naquele período, as oportunidades para mulheres nas universidades e nos laboratórios de física eram muito menores que as oferecidas aos homens.

Além do preconceito contra mulheres, Yalow também enfrentava o antissemitismo existente em parte do ambiente acadêmico norte-americano. Suas tentativas de ingressar em programas de pós-graduação em física encontraram diversas dificuldades.

Sem conseguir imediatamente uma vaga de pós-graduação, ela chegou a trabalhar como secretária e estenógrafa. Essa experiência, entretanto, não significou o abandono de seu projeto científico. Ao contrário: uma oportunidade inesperada acabaria mudando sua trajetória.

O doutorado em física nuclear

Durante a Segunda Guerra Mundial, a mobilização de muitos homens para as forças armadas abriu algumas oportunidades acadêmicas anteriormente difíceis de alcançar para mulheres. Yalow conseguiu ingressar no programa de pós-graduação em física da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign.

Ela foi a primeira mulher a ingressar no programa de doutorado em física da universidade em várias décadas. O ambiente era predominantemente masculino e Yalow enfrentou o ceticismo de colegas e professores.

Apesar das dificuldades, seu desempenho acadêmico foi excelente. Em 1945, recebeu o doutorado em física nuclear.

Durante o período na Universidade de Illinois, Rosalyn conheceu Aaron Yalow, também estudante de física. Os dois se casaram em 1943 e tiveram dois filhos, Benjamin e Elanna.

Da física para a medicina

Depois de concluir o doutorado, Yalow retornou a Nova York. Inicialmente, encontrou dificuldades para conseguir uma posição de pesquisa compatível com sua formação. Trabalhou como professora e também teve contato com pesquisas que utilizavam radioisótopos.

Essa experiência despertou seu interesse pelo uso da física nuclear na medicina. Radioisótopos podiam funcionar como traçadores: pequenas quantidades de substâncias radioativas podiam ser acompanhadas no organismo por meio da radiação emitida.

Em 1947, Yalow ingressou no Veterans Administration Hospital do Bronx, em Nova York, onde participou da criação de uma unidade dedicada ao uso de radioisótopos em medicina.

Seu trabalho representou uma mudança importante de perspectiva. Em vez de estudar apenas o núcleo atômico em laboratório, Yalow passou a utilizar fenômenos da física nuclear para investigar processos que aconteciam dentro do corpo humano.

O encontro com Solomon Berson

Yalow percebeu rapidamente que, para avançar nas pesquisas médicas, precisava trabalhar em conjunto com alguém com formação clínica. Em 1950, iniciou uma colaboração com Solomon A. Berson, médico especializado em medicina interna.

A parceria entre os dois seria extraordinariamente produtiva. Durante mais de duas décadas, Yalow e Berson trabalharam juntos no estudo do metabolismo e do comportamento de substâncias no organismo.

O laboratório do Bronx VA tornou-se um importante centro de pesquisa. A equipe começou estudando maneiras de utilizar radioisótopos para determinar com maior precisão o volume de sangue e acompanhar substâncias presentes no organismo.

Em seguida, eles voltaram sua atenção para a insulina, um hormônio fundamental para o controle da concentração de glicose no sangue.

O problema da insulina

A insulina era particularmente interessante para Yalow e Berson porque sua concentração no sangue era extremamente pequena e, portanto, difícil de medir diretamente com as técnicas disponíveis na época.

Para estudar o hormônio, os pesquisadores utilizaram insulina marcada com iodo radioativo. A ideia era acompanhar o comportamento da insulina no organismo por meio da radiação emitida pelo marcador.

Os experimentos mostraram algo surpreendente. Quando a insulina radioativa era introduzida no sangue de determinadas pessoas, seu comportamento não correspondia ao esperado para uma simples substância que estivesse sendo rapidamente eliminada do organismo.

Yalow e Berson concluíram que o organismo produzia anticorpos capazes de se ligar à insulina. Essa descoberta foi fundamental para compreender por que a insulina permanecia no sangue durante períodos mais longos do que o previsto.

Nascia o radioimunoensaio

A partir dessas observações, Yalow e Berson desenvolveram uma técnica extraordinariamente sensível para medir pequenas quantidades de substâncias no organismo: o radioimunoensaio, conhecido pela sigla RIA, do inglês radioimmunoassay.

O princípio combina duas ferramentas: a especificidade da reação entre um antígeno e seu anticorpo e a capacidade da física nuclear de detectar quantidades extremamente pequenas de material radioativo.

Em termos simplificados, uma quantidade conhecida de substância marcada radioativamente compete com a mesma substância não marcada pela ligação a anticorpos específicos. Medindo a radioatividade associada ao sistema, é possível determinar indiretamente a quantidade da substância presente na amostra.

A grande vantagem estava na sensibilidade. O radioimunoensaio permitia medir concentrações extremamente pequenas de hormônios e outras moléculas, quantidades que eram praticamente impossíveis de detectar pelos métodos tradicionais.

O método não ficou restrito à insulina. Rapidamente passou a ser utilizado para estudar diversos hormônios e outras substâncias biológicas, abrindo novas possibilidades para a endocrinologia, a medicina laboratorial e a pesquisa biomédica.

Uma nova compreensão do diabetes tipo 2

O trabalho de Yalow e Berson também contribuiu para modificar a compreensão do diabetes tipo 2. Na época, uma explicação simplificada atribuía a doença principalmente à deficiência de insulina.

As medições realizadas com o radioimunoensaio mostraram que pessoas com diabetes tipo 2 podiam apresentar quantidades significativas de insulina circulante. O problema, portanto, não podia ser explicado simplesmente pela ausência do hormônio.

Seus estudos ajudaram a demonstrar a importância da utilização inadequada da insulina pelo organismo. Essa linha de investigação contribuiu para o desenvolvimento do conceito de resistência à insulina, hoje fundamental para a compreensão do diabetes tipo 2.

É importante, entretanto, não atribuir ao radioimunoensaio sozinho toda a compreensão moderna da doença. O diabetes tipo 2 é uma condição complexa, envolvendo resistência à insulina, alterações na secreção do hormônio, metabolismo da glicose e diversos fatores genéticos e ambientais.

Uma técnica que mudou a medicina

A importância do radioimunoensaio ultrapassou rapidamente o estudo da insulina. Pela primeira vez, pesquisadores podiam medir de maneira rotineira quantidades extremamente pequenas de determinadas moléculas presentes no sangue.

A técnica tornou possível estudar com maior precisão hormônios produzidos pela tireoide, hipófise, pâncreas e outras glândulas, além de diversas substâncias relacionadas ao funcionamento do organismo.

O impacto científico foi enorme. O RIA transformou a endocrinologia e tornou-se uma ferramenta fundamental para a investigação de processos fisiológicos e doenças.

A técnica também ajudou a estabelecer uma nova ponte entre a física e a medicina. A radiação, frequentemente associada à destruição de tecidos ou aos riscos da exposição, passou a ser utilizada de maneira controlada como uma ferramenta extremamente sensível de investigação biológica.

O Nobel de Fisiologia ou Medicina

Em 1977, Rosalyn Yalow recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina “pelo desenvolvimento de radioimunoensaios de hormônios peptídicos”.

O prêmio foi dividido naquele ano. Yalow recebeu metade do valor do prêmio, enquanto Roger Guillemin e Andrew V. Schally dividiram a outra metade por suas descobertas relacionadas à produção de hormônios peptídicos no cérebro.

A premiação foi particularmente significativa porque Yalow era uma física, e não uma médica. Seu trabalho demonstrava de maneira extraordinária como conceitos e técnicas da física poderiam transformar a investigação médica.

Solomon Berson, que havia sido seu parceiro científico durante 22 anos, morreu em 1972, cinco anos antes do Nobel. Como o Nobel não é concedido postumamente, ele não pôde compartilhar o prêmio.

Yalow, entretanto, sempre reconheceu a importância da colaboração com Berson. Depois da morte do parceiro, ela pediu que o laboratório onde haviam realizado grande parte de suas pesquisas fosse denominado Solomon A. Berson Research Laboratory.

Uma cientista que continuou trabalhando

A conquista do Nobel não marcou o fim da carreira de Rosalyn Yalow. Ela continuou envolvida com pesquisa, ensino e atividades acadêmicas durante décadas.

Yalow trabalhou no Veterans Administration Medical Center do Bronx durante grande parte de sua carreira. Mesmo depois de alcançar reconhecimento internacional, permaneceu ligada à pesquisa e à formação de novos cientistas.

Sua trajetória profissional é particularmente notável porque ocorreu em uma época na qual mulheres ainda encontravam fortes barreiras para ingressar e progredir em áreas como física, engenharia e pesquisa biomédica.

Ao longo de sua carreira, Yalow tornou-se também uma defensora da excelência científica e da formação de jovens pesquisadores. Para ela, o fato de uma pessoa ser mulher não deveria determinar quais áreas da ciência estaria autorizada a estudar ou quais carreiras poderia seguir.

Uma ponte entre a física e a medicina

A história de Rosalyn Yalow é especialmente interessante para a história da física porque demonstra que uma formação em física não precisa conduzir exclusivamente à pesquisa tradicional em física.

Conhecimentos de radioatividade, detecção de radiação, instrumentação e análise quantitativa foram fundamentais para que Yalow pudesse atacar um problema essencialmente médico: como medir quantidades minúsculas de hormônios no organismo.

O radioimunoensaio tornou-se um exemplo clássico de interdisciplinaridade. Física, química, imunologia e medicina foram combinadas para criar uma técnica completamente nova.

Posteriormente, outras técnicas de imunoensaio, incluindo métodos que utilizam enzimas ou marcadores fluorescentes, ampliaram e substituíram o uso de radioisótopos em muitas aplicações. Mesmo assim, o princípio introduzido por Yalow e Berson permanece fundamental na moderna medicina laboratorial.

Uma inspiração para outras mulheres na ciência

Rosalyn Yalow morreu em Nova York em 30 de maio de 2011, aos 89 anos. Sua vida havia começado em circunstâncias muito diferentes daquelas que normalmente associamos a uma cientista laureada com o Nobel.

Ela enfrentou dificuldades financeiras, preconceito de gênero e barreiras acadêmicas. Em vez de aceitar que essas circunstâncias determinassem seu futuro, insistiu em seguir uma carreira científica.

Sua inspiração inicial havia sido Marie Curie. Décadas depois, a própria Yalow tornou-se inspiração para novas gerações de mulheres interessadas em ciência.

Sua trajetória mostra que grandes descobertas nem sempre surgem dentro dos limites tradicionais de uma disciplina. Uma física interessada em radioatividade acabou criando uma das ferramentas mais importantes da medicina experimental do século XX.

O legado de Rosalyn Yalow

Rosalyn Yalow deixou um legado que ultrapassa o Prêmio Nobel. O radioimunoensaio mudou a maneira como os cientistas mediam hormônios e outras substâncias presentes no organismo e abriu uma nova era para a investigação quantitativa em endocrinologia.

Sua história também representa um dos exemplos mais marcantes de aplicação da física à medicina. A mesma ciência que investigava a estrutura do núcleo atômico forneceu as ferramentas necessárias para detectar moléculas presentes em concentrações extremamente pequenas no sangue humano.

Yalow demonstrou, com sua própria trajetória, que as fronteiras entre as áreas científicas são muito mais permeáveis do que parecem. Física, medicina, química e biologia podem se encontrar em torno de um problema e, dessa colaboração, surgir uma descoberta capaz de transformar toda uma área do conhecimento.

De uma jovem fascinada pela história de Marie Curie a uma laureada com o Nobel, Rosalyn Yalow construiu uma trajetória marcada pela persistência, pela curiosidade científica e pela capacidade de utilizar a física para responder perguntas fundamentais sobre o funcionamento do corpo humano.

Referências


Nota editorial: Conteúdo adaptado para o portal FísicaNet sobre a trajetória de Rosalyn Yalow, sua contribuição à física médica e o desenvolvimento do radioimunoensaio. A descrição do papel da técnica no diabetes foi atualizada para refletir a compreensão científica moderna da doença, evitando atribuir ao trabalho de Yalow uma explicação exclusiva para a fisiopatologia do diabetes tipo 2.