Concurs Național ”George Emil Palade” - ediția a IV-a - mai-iunie 2018

George Emil Palade

Primul român căruia i s-a decernat Premiul Nobel

(n. 19 noiembrie1912, Iaşi – d. 8 octombrie 2008)

Cine a fost?

Medic şi om de ştiinţă de origine română, cu o bogată activitate ştiinţifică în SUA, specialist în domeniul biologiei celulare, laureat al premiului Nobel în 1974, iată doar câteva repere ce definesc personalitatea marcantă a cercetătorului intrat în universalitate. În 2008, lumea a pierdut o minte strălucită, care nu şi-a uitat sau negat originea, despre care academicianul Maya Simionescu (directoarea Institutului de biologie şi patologie celulară „N. Simionescu”, cea care a lucrat 10 ani în laboratorul din SUA al savantului) spunea: „Cunoştea foarte bine Istoria României şi avea o memorie extraordinară, recita poezie românească. A creat o şcoală şi oamenii care s-au format lângă el, toţi cei care am plecat în ţările noastre, am devenit şi noi creatori de şcoală, urmându-i exemplul.”

Cine a fost G. E. Palade, cum a început aventura cunoaşterii şi cum s-a trezit interesul pentru cercetare, cine l-a influenţat şi ce colaboratori a avut, răspunsurile la aceste întrebări le regăsim în „Autobiografia” doctorului Palade, publicată în documentele Fundației Premiului Nobel, pe care a scris-o în 1974, cu ocazia decernării premiului Nobel pentru Medicină:

„M-am născut în noiembrie 1912 în Iaşi, vechea capitală a Moldovei, în estul României. Educaţia mea a început în acel oraş şi a continuat prin luarea bacalaureatului la Liceul “Al. Haşdeu” din Buzău. Tatăl meu, Emil Palade, a fost profesor de filozofie, iar mama mea, Constanţa Cantemir Palade, a fost învăţătoare. Mediul familial m-a ajutat să capăt, cu timpul, un mare respect pentru cărţi, şcoală şi educaţie.

Tatăl meu a sperat ca eu să urmez, ca şi el, filozofia în mediul universitar, dar am preferat lucruri tangibile şi mai specifice – şi astfel, influenţat de rudele de vârsta mea – în 1930 am intrat la Şcoala de Medicină de la Universitatea din Bucureşti.

Încă din primii ani de studenţie am manifestat un interes crescut pentru ştiinţele biomedicale, ascultându-i şi vorbind cu Francisc Rainer şi Andre Boivin, profesori de anatomie şi biochimie. Ca urmare, am început să lucrez ca asistent la laboratorul de anatomie, în timp ce eram student.

M-am pregătit timp de 6 ani în spital, mai mult în medicină internă, dar mi-am făcut teza de doctorat în anatomie microscopică, pe o temă destul de puţin utilizată: nefronul unui cetaceu (Delphinus delphi). A fost o încercare să înţeleg structura sa, în contextul adaptării unui mamifer la viaţa marină.

Am absolvit în 1940 şi, după o scurtă perioadă în care am lucrat ca asistent de medicină internă, m-am întors la catedra de anatomie, întrucât discrepanţa între cunoştinţele pe care le aveau cei ce practicau medicina şi cele aşteptate de la aceştia m-a făcut să mă simt destul de inconfortabil.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial am făcut parte din corpul medical în armata română, iar după război - încurajat de Grigore Popa, succesorul lui Rainer - am venit în Statele Unite în - 5 - 1946 pentru alte studii. Am lucrat timp de câteva luni în Laboratorul de Biologie al lui Robert Chambers la Universitatea din New York. În timp ce lucram acolo, l-am cunoscut pe Albert Claude, care a venit pentru a face o prezentare privind activitatea sa în microscopia electronică. Am fost fascinat de perspectivele deschise de constatările sale şi extrem de fericit atunci când, după o scurtă discuţie, el m-a rugat să vin să lucrez cu el la Institutul Rockefeller de Cercetări Medicale în toamna aceluiaşi an. Această întâlnire cu Albert Claude a fost una oportună, mai ales că Chambers s-a pensionat în acea vară.

La Institutul Rockefeller, Claude a lucrat în Departamentul de Patologie al lui James Murphy cu George Hogeboom şi Walter Schneider ca şi colaboratori direcţi; Keith Porter a fost în acelaşi departament, dar a dezvoltat propria linie de cercetare în microscopia electronică, pe culturi de celule animale. La început, am fost implicat în activităţi de fracţionări celulare şi am dezvoltat cu Hogeboom şi Schneider „metoda zaharozei” pentru omogenizarea şi fracţionarea ţesutului hepatic. Acest prim „grup Rockefeller” a avut, mai degrabă, o existenţă destul de scurtă: Schneider a revenit la Universitatea din Wisconsin, Hogeboom s-a mutat la Institutul Naţional de Cancer şi Claude a mers înapoi în Belgia, în 1949, să-şi asume directoratul de la Institutul „Jules Bordet”. Numai eu şi Porter am rămas la Institutul Rockefeller; doi ani mai târziu, am devenit „orfani” şi am fost “adoptaţi” de către Herbert Gasser, director al Institutului, de vreme ce niciunul din noi nu aveam rangul necesar pentru a conduce un laborator.

Cam pe atunci am început să lucrez în microscopia electronică cu scopul general de a dezvolta procedurile de pregătire aplicabile ţesutului organizat. Această linie de cercetare a fost abordată înainte de câţiva cercetători, inclusiv Claude, dar încă mai erau multe lucruri ce puteau fi îmbunătăţite. Profitând de tehnicile ce erau deja disponibile, împreună cu Porter, am adus destule îmbunătăţiri în microtomie şi în procedeele de fixare a ţesuturilor, pentru a obţine preparate care, cel puţin pentru un timp, să fie satisfăcătoare. O perioadă de activitate intensă şi de mare emoţie a urmat, în timp ce noi structuri biologice au fost relevate de microscopia electronică, care s-au dovedit a fi neaşteptat de bogate şi surprinzător de uniforme pentru, practic, toate celulele eucariote. Singur sau în colaborare cu alţii, am luat parte în explorarea nou-deschisului domeniu şi, în acest proces, am definit bine structura mitocondriei şi am descris mici particule din componenţa citoplasmei (numiţi mai târziu ribozomi); împreună cu Porter am investigat diferenţieri locale ale reticulului endoplasmatic şi împreună cu Sanford Palay am finalizat studiile la structura chimică a sinapselor. Cu toate aceste activităţi, laboratorul nostru a devenit suficient de binecunoscut şi a funcţionat, de la început, ca un centru de formare în biologie şi microscopie electronică.

Circumstanţele ce au permis această dezvoltare au fost neobişnuit de favorabile: nu aveam griji pentru fondurile de cercetare (deoarece eram sprijiniţi de către Herbert Gasser), am avut practic libertate deplină în selectarea obiectivelor noastre, am avut parte de o concurenţă acerbă care ne-a menţinut alerţi şi de excelenţi colaboratori care au ajutat la menţinerea avansului nostru.

La mijlocul lui 1950 am simţit că timpul era prielnic pentru o revenire la fracţionarea celulară ca un mijloc de definire a compoziţiei chimice şi a rolului funcţional al componentelor nou descoperite. Intenţia a fost de a folosi microscopia electronică pentru monitorizarea celulelor fracţionate. Am început de la structură şi morfologie; criteriile păreau adecvate pentru evaluarea gradului de omogenitate (sau heterogenitate) a fracţiunilor celulare. Philip Siekevitz s-a alăturat echipei noastre în 1955 şi împreună am arătat că microzomii descoperiţi de Claude erau fragmente de reticul endoplasmatic (aşa cum postulase el în 1948) şi că ribozomii erau particule de proteine ribonucleice. Pentru a afla mai multe despre funcţia reticulului endoplasmatic şi despre ribozomii ataşaţi, am început analiza morfologică şi biochimică a proceselor secretorii în pancreasul porcilor de Guineea.

În 1961, Keith Porter, care a fost conducătorul grupului nostru din 1953, s-a alăturat Laboratorului de Biologie de la Universitatea Harvard şi, cu plecarea sa, istoria celui de-al doilea grup „Rockefeller” a ajuns la sfârşit. În această perioadă, biologia celulară a devenit un domeniu de cercetare recunoscut în ştiinţele biologice şi datorită faptului că Jurnalul de Biologie celulară şi Societatea Americană pentru Biologie Celulară au fost fondate, grupul nostru a participat în mod activ pe tărâmul noilor cercetări aflate în desfăşurare.

În 1960 am continuat să cercetăm procesele secretorii, folosind, în paralel sau în succesiune, două tipuri de abordări. Prima se baza exclusiv pe fracţionări de celule şi a fost dezvoltată în colaborare cu Philip Siekevitz, Lewis Greene, Colvin Redman, David Sabatini şi Yutaka Tashiro; aceasta a condus la caracterizarea granulelor de zimogen şi la descoperirea segregării produselor de secreţie în canaliculele reticulului endoplasmatic. Cea de-a doua abordare se baza în principal pe autoradiografie şi a implicat experimente pe animale intacte sau pe felii de pancreas, care au fost efectuate în colaborare cu Lucien Caro şi, în special, cu James Jamieson. Această serie de investigaţii a produs o bună parte din ideile actuale despre sinteza intracelulară şi despre prelucrarea proteinelor pentru export.

În paralel cu activitatea procesului de secreţie exocrină a celulelor pancreatice, am fost interesat de aspectele structurale pentru permeabilitatea capilară, întoarcere la cercetări de la începutul anilor 1950, când am găsit o mare populaţie de vezicule plasmagene în interiorul celulelor endoteliale ale capilarelor sanguine. Pe lângă această linie de cercetare, împreună cu Marilyn Farquhar, am investigat capilarele din glomerulii renali şi am recunoscut că, în cazul lor, membrana bazală este bariera de filtrare pentru molecule de 100 Å diametru sau mai mari. Un produs secundar al acestui lucru a fost definirea complexelor joncţionale într-o gamă largă de epitelii. Capilarele viscerale (fenestrate) au fost investigate împreună cu Francesco Clementi, iar capilarele musculare cu Romaine Bruns şi Nicolae şi Maia Simionescu.

Cercetările referitoare la capilare s-au bazat, în primul rând, pe utilizarea unor molecule de “probă” de dimensiuni cunoscute, detectate individual sau mai multe în acelaşi timp (după reacţii citochimice) de microscopia electronică. Ele au dus la identificarea unor pasaje prin care treceau molecule solubile în apă, de dimensiuni mari, în ambele tipuri de capilare şi molecule de dimensiuni mici, în capilarele viscerale. Căile urmate de moleculele mici, solubile în apă, în capilarele musculare sunt încă în curs de investigare.

La mijlocul anilor ’60, în laboratorul nostru, au început o serie de investigaţii despre biogeneza membranelor în celulele eucariote, folosind ca model, fie reticulul endoplasmatic al hepatocitelor mamiferelor (cu P. Siekevitz, Gustav Dallner şi Andrea Leskes), fie membrane verzi de alge marine - Chlamydomonas reinhardtii - (cu P. Siekevitz, Kenneth Hoober şi Itzhak Ohad). Aceste studii au arătat că „noile” membrane sunt produse de expansiunea membranelor vechi, deja existente (nu existau asamblări în membrane “de novo”) şi că noile molecule sunt inserate asincron şi distribuite la întâmplare în întreaga membrană aflată în expansiune. Asincronismul se aplică, de asemenea, la răsturnarea proteinelor membranei în reticulul endoplasmatic, aşa cum ne arată rezultatele muncii cu P. Siekevitz, Tsuneo Omura şi Walter Bock.

În 1973, am plecat de la Universitatea Rockefeller pentru a deveni membru al Medical School la Universitatea Yale. Principalul motiv pentru a mă muta a fost credinţa că a venit timpul pentru fructuoasa interacţiune între noile discipline de biologie celulară şi tradiţionalele domenii de interes medical al şcolilor, şi anume patologie şi medicină clinică. În plus, munca mea de la Universitatea Rockefeller a fost finalizată: când am plecat de acolo am lăsat cel puţin alte cinci laboratoare care lucrau în diferite sectoare ale biologiei celulare.

În prezent cercetez, împreună cu colaboratorii mei, interacţiile care apar în membranele diferitelor compartimente ale căilor secretorii şi anume ale reticulului endoplasmatic, aparatului Golgi, granulelor de secreţie şi plasmalemei.

Am fost membru al Academiei Naţionale de Ştiinţe (SUA) din anul 1961 şi am primit în trecut o serie de premii pentru munca mea ştiinţifică, printre care: Premiul Lasker (1966), Premiul Special Gairdner (1967) şi Premiul Hurwitz - împărţit cu Albert Claude şi Keith Porter (1970).

Încă din anii de liceu sunt interesat de istorie, mai ales cea română, un subiect despre care am citit foarte mult. Latina, care se potriveşte foarte bine cu subiectul amintit, s-a dovedit folositoare când a trebuit să creez nişte termeni şi denumiri pentru biologia celulei.

Am o fiică, Georgia Palade Van Duzen şi un fiu Filip Palade, dintr-o primă căsătorie cu Irina Malaxa, acum decedată. În 1970 m-am căsătorit cu Marilyn Gist Farquhar, care este biolog ca şi mine”.

Galerie photo

Realizări importante

Cel mai important element al cercetărilor lui Palade a fost explicația mecanismului celular al producției de proteine. A pus în evidență particule intracitoplasmatice bogate în ARN, la nivelul cărora se realizează biosinteza proteinelor, numite ribozomi sau corpusculii lui Palade. Împreună cu Keith Porter a editat revista The Journal of Cell Biology („Revista de Biologie Celulară”), una dintre cele mai importante publicații științifice din domeniul biologiei celulare.

În 1961 G. E. Palade a fost ales membru al Academiei de Știinte a SUA. În 1973 a părăsit Institutul Rockefeller, transferându-se la Universitatea Yale, iar din 1990 a lucrat la Universitatea din San Diego (California).

Premiul Nobel

În 1974 dr. Palade a primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină, împreună cu Albert Claude și Christian de Duve for discoveries concerning the functional organization of the cell that were seminal events in the development of modern cell biology (în traducere: „pentru descoperiri privind organizarea funcțională a celulei ce au avut un rol esențial în dezvoltarea biologiei celulare moderne”), cu referire la cercetările sale medicale efectuate la Institutul Rockefeller pentru Cercetări Medicale).

Prezentarea făcută de Palade la ceremonia conferirii oficiale a premiului Nobel a avut loc la 12 decembrie 1974, cu tema Intracellular Aspects of the Process of Protein Secretion, („Aspecte intracelulare în procesul de secreție a proteinelor”). Textul a fost publicat în 1992 de Fundația Premiului Nobel.

Titluri obținute

George Palade a fost ales membru de onoare al Academiei Române în anul 1975. În 1989 a fost ales membru de onoare al Academiei româno-americane de arte și științe (ARA) la Universitatea din California.

La 12 martie 1986, președintele Statelor Unite Ronald Reagan i-a conferit Medalia Națională pentru Știință pentru „descoperirea fundamentală”a unei serii esențiale de structuri complexe cu înaltă organizare prezente în toate celulele biologice.

În 2007, președintele Traian Băsescu l-a decorat cu Ordinul național „Steaua României” în grad de Colan.