הפיזיקאית שחוללה
מהפכה ברפואה

"היא מניו יורק, היא יהודייה, היא אישה". כך כתבה אוניברסיטת פרדיו (Purdue) באינדיאנה לחוקר מניו יורק שהמליץ על תלמידתו, רוזלין יאלו (Yalow) למלגת לימודים לתואר שני שם. היא הייתה הראשונה שסיימה תואר ראשון בפיזיקה במכללת האנטר לנשים, ועשתה זאת בהצטיינות בגיל 19 בלבד, אבל זה לא עזר: בארצות הברית של 1938 לימודי פיזיקה עדיין היו מחוץ לתחום רוב הנשים, ודאי כשמדובר בתארים מתקדמים. במקום מלגה לתואר שני בפיזיקה היא קיבלה תפקיד של מזכירה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת קולומביה, בתנאי שתלמד קצרנות קודם לכן. הובטח לה שאם תעשה את עבודתה היטב, אולי תוכל ללמוד בכמה קורסים של בית הספר. בסופו של דבר השילוב בין הנחישות וההתמדה שלה, ובין הפיזיקה לרפואה, הביא אותה לחולל מהפכה של ממש בעולם הרפואה והפך אותה לאישה השנייה בהיסטוריה המקבלת פרס  נובל ברפואה.

מדענית מזהירה שעלולה הייתה להישאר מזכירה. רוזלין יאלו במעבדה | מקור: NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE / SCIENCE PHOTO LIBRARY

טוב מאוד ומעלה

רוזלין זוסמן (Sussman) נולדה ברובע ברונקס בניו יורק ב-19 ביולי 1921, בתם השנייה של זוג יהודים ממשפחות של מהגרים. אביה היה סוחר בחומרי אריזה ואמה עקרת בית. שני ההורים לא זכו לרכוש השכלה בשל המצב הכלכלי של משפחותיהם, והיו נחושים לתת לרוזלין ולאחיה אלכסנדר את מרב ההזדמנויות. 

רוזלין, מצידה, הייתה נחושה לקחת אותן. עוד לפני גיל הגן היא ידעה לקרוא, ומגיל צעיר הייתה נחושה להיות מדענית. תחילה חשבה על מתמטיקה, בתיכון התאהבה בכימיה בזכות מורה מצוין, אבל במכללה, שאליה התקבלה בזכות מלגת הצטיינות, עברה להתמקד בפיזיקה – גם בזכות מרצים כריזמטיים וגם לאחר קריאת הביוגרפיה שיצאה אז של המדענית פורצת הדרך מארי קירי. ממש בסיום הלימודים שמעה בניו יורק הרצאה של הפיזיקאי אנריקו פרמי על התחום החדש של הביקוע הגרעיני.

זוסמן רצתה יותר מכל דבר אחר ללמוד פיזיקה גרעינית, אבל לא הצליחה כאמור לקבל מלגת לימודים או משרת הוראה שיאפשרו לה לעשות זאת. גם מכתבי ההמלצה החמים של המרצים שלה לא הועילו, והיא בילתה את ימיה בהדפסת מכתבים ובהדיפת ההפצרות של הוריה שתוותר על חלום המדעים ותקבל משרה מבטיחה של מורה בבית ספר יסודי. בסופו של דבר, מה שלא עשו מכתבי ההמלצה עשו הנאצים והיפנים. עוד לפני שארצות הברית נכנסה רשמית למלחמת העולם השנייה, החלו יותר ויותר צעירים להתגייס לשירות צבאי, ונוצר מחסור באנשי סגל צעירים. באמצע 1941 הוזמנה זוסמן להיות תלמידת מחקר בפקולטה להנדסה באוניברסיטת אילינוי – האוניברסיטה היוקרתית ביותר שאליה פנתה – והוצע לה לממן את לימודיה בעבודה כעוזרת הוראה בפיזיקה.

ביומה הראשון באילינוי גילתה שהיא האישה היחידה מבין 400 המרצים ועוזרי ההוראה בפקולטה. היא גילתה גם שכאישה עליה לעבוד קשה יותר כדי להוכיח את עצמה. כשקיבלה רק "טוב מאוד" (-A) בקורס מעבדה, אמר לה ראש המחלקה לפיזיקה כי זו הוכחה שנשים אינן מתאימות לעבודת מעבדה.

ביום הראשון ללימודים היא גם פגשה את אהרון יאלו (Yalow), שהתחיל גם הוא את לימודי הדוקטורט בפיזיקה, וגם הוא – כמוה – בא מבית יהודי דתי. הם סיימו יחד את התואר השני, המשיכו לדוקטורט וכשסיימו ב-1945 כבר היו נשואים. כששבו לניו יורק עבד אהרון במחקר בתחום הפיזיקה הרפואית, בעוד רוזלין עבדה במעבדת מחקר של חברת תקשורת. אחר כך החלה ללמד במשרה מלאה במכללת האנטר, שבה למדה בעצמה.

אהבה של שני פיזיקאים מבית דתי. רוזלין ואהרון יאלו בצעירותם | מקור: nobelprize.org, Courtesy of Benjamin Yalow

שותפות ארוכה

אף שעסקה בהוראה במשרה מלאה, יאלו חיפשה הזדמנות לעסוק במחקר, ודרך מכרים של בעלה הגיעה לבית החולים ליוצאי צבא בברונקס, שם בדיוק הקימו מעבדה לחקר שימושים רפואיים של איזוטופים רדיואקטיביים. היא החלה לעבוד שם כיועצת במשרה חלקית, וכעבור שלוש שנים, ב-1950, החליטה לוותר על ההוראה ולהקדיש את כל זמנה למחקר.

באותה שנה הצטרף לשירות האיזוטופים ד"ר סולומון ברסון (Berson), שסיים את התמחותו ברפואה פנימית. החיבור המקצועי ביניהם היה מיידי. למעשה, הייתה לו כבר משרה מובטחת במקום אחר, אבל הוא נפגש עם יאלו מתוך נימוס, וכעבור שעה הבין שהוא רוצה לעבוד רק איתה. גם היא יצאה מהפגישה עם תובנות דומות, והשניים החלו בשיתוף פעולה הדוק שנמשך 22 שנים. 

המחקרים הראשונים שלהם עסקו בשימוש בחומרים רדיואקטיביים לחקר תהליכי הספיגה של יוד, ואבחון תפקודים שונים של בלוטת התריס. הרעיון היה להשתמש באיזוטופים רדיואקטיביים של יוד כדי לעקוב אחרי תהליכים ברקמות. איזוטופים הם גרסאות של יסוד מסוים שיש להן תכונות כימיות זהות, אבל מספר שונה של ניטרונים בגרעין, המשפיע על המסה של האטום וגם על יציבות הגרעין. באיזוטופים רדיואקטיביים, השינוי במספר הניטרונים גורם לכך שגרעיני האטומים יציבים פחות, ולכן מתפרקים ופולטים קרינה. את הקרינה אפשר למדוד במכשור רגיש, וכך לעקוב אחר אטומי היוד גם כשריכוזם בדוגמה זעיר ביותר.

בהמשך הם החלו להשתמש בשיטה לחקר ריכוזים של חלבונים שונים בדגימות דם, כשהם מסמנים את החלבון הרצוי באיזוטופים רדיואקטיביים. השלב הטבעי הבא היה לנסות לעקוב אחר הריכוזים של חלבונים קטנים יותר וחשובים מאוד – הורמונים. אלה חומרים המופרשים מבלוטות בגוף לזרם הדם, ומשפיעים על פעילות פיזיולוגית. חלק מההורמונים הם חלבונים קטנים, והצמד יאלו וברסון רצה לסמן הורמונים כאלה באיזוטופ רדיואקטיבי ולעקוב אחר מקומם של ההורמונים בגוף, למשל לבדוק אם ומתי הם מופרשים בשתן.  

חיבור מיידי ושיתוף פעולה ארוך-שנים. יאלו עם סולומון ברסון במעבדת המחקר | צילום: U.S. Department of Veterans Affairs

נוגדנים והתנגדות

בראשית שנות ה-50, ההורמון המוכר ביותר למדע והזמין ביותר למחקר היה האינסולין, המופרש מתאים מסוימים בלבלב (תאי בטא), ומשפיע על ויסות רמת הסוכר בדם. אצל חולי סוכרת, הלבלב אינו מייצר די אינסולין (סוכרת מסוג 1) או שתאי הגוף אינם מגיבים מספיק לאינסולין המופרש (סוכרת מסוג 2), כך שהחולים צריכים לקבל תוספת אינסולין בזריקות.

יאלו וברסון הצמידו לאינסולין המוזרק אטומי יוד רדיואקטיביים, כך שיכלו לעקוב אחריהם בגוף. הם גילו כי אצל מטופלים שמקבלים את ההזרקות הראשונות של אינסולין, ההורמון מתפנה מהגוף מהר יחסית, אבל בטיפולים הבאים הוא נשאר בגוף זמן רב יותר. מכיוון שבתקופה ההיא החולים קיבלו בעיקר אינסולין שבודד מהדם של בני בקר, החוקרים הסיקו כי גוף המטופלים מייצר נוגדנים נגד האינסולין. ההורמון הקשור לנוגדן עובר לאט יותר בדם, ולכן מתעכב זמן רב יותר בגוף.

התגלית הזו הייתה מהפכנית, משום שעד אז לא חשבו כלל שמערכת החיסון יכולה לייצר נוגדנים נגד חלבונים כה קטנים כמו אינסולין. צמד החוקרים אפילו נדרש למחוק ממאמרם הראשון בנושא את הקביעה שמדובר בנוגדנים. בהמשך הם הוכיחו שאכן מדובר בנוגדנים.

אבל פריצת הדרך הזו הייתה רק השלב הראשון. צמד החוקרים הבין כי אם יש בידיהם נוגדנים לאינסולין וכלי מדידה רגיש, הם יכולים לפתח שיטה לקביעת כמות האינסולין בדגימה. בשיטה שהם פיתחו ב-1959 מצפים משטח בנוגדנים לאינסולין, ואז מוסיפים כמות ידועה של אינסולין מסומן באיזוטופ רדיואקטיבי, והוא נקשר לנוגדנים. לאחר מכן מוסיפים טיפה מדגימת הדם, שבה יש אינסולין שאינו מסומן רדיואקטיבית. האינסולין ה"קר" נקשר לנוגדנים חזק יותר, ולמעשה מתחרה באינסולין הרדיואקטיבי על הנוגדנים ומסלק אותו מהם. כשהמערכת מתייצבת, שוטפים את המשטח, כך שמה שנשאר זה רק האינסולין הקשור לנוגדנים המקובעים למשטח. מודדים את רמת הקרינה, וכך אפשר לחשב כמה חומר רדיואקטיבי סולק ונשטף וכמה אינסולין היה בדגימה.

במאי 1960 הציגה יאלו את השיטה בכינוס מדעי חשוב באטלנטיק סיטי, וכעבור כמה שבועות ראה אור המאמר הראשון על השיטה המהפכנית, שאיפשרה לראשונה למדוד בדיוק רב את ריכוז האינסולין בדם, לאבחן טוב יותר את מצב החולים ולהתאים להם טיפול אופטימלי. ליאלו היה גם עניין אישי מיוחד במחקר, משום שבעלה אהרון היה חולה סוכרת. שיטת המדידה, העושה שימוש באיזוטופ רדיואקטיבי ובמרכיב של מערכת החיסון (נוגדן), קיבלה את השם RadioImmunoAssay, או בקיצור RIA.

שיטה שפתחה אופקים חדשים ברפואה ובמחקר. יאלו במעבדה | מקור: U.S. Department of Veterans Affairs

מדע שיתופי

הצלחת השימוש ב-RIA לקביעת ריכוז האינסולין בדם הובילה עד מהרה לשימוש בשיטה לבחינת הריכוזים של חומרים נוספים, שרבים מהם נחשבו עד אז כמעט בלתי אפשריים לגילוי בריכוז נמוך, כמו הורמונים שאינם חלבונים, ויטמינים ואפילו נגיפים. יאלו וברסון הובילו את העבודות לשימוש בשיטה לזיהוי ויטמין B12 ולגילוי נגיפים של דלקת כבד B (הפטיטיס B), וכן חומרים רבים נוספים. במקרים רבים הם ויתרו על הקרדיט כדי להעמיד את תלמידיהם במרכז הבמה. הם גם סירבו בעקביות לרשום פטנט על השיטה, למרות הפוטנציאל הכלכלי העצום שלה, משום שרצו לאפשר לכולם להשתמש בה.

השימוש ב-RIA הפך לאבן דרך ברפואה ובמחקר רפואי במשך שנים רבות. האפשרות לגלות את נגיפי הפטיטיס B בדגימות דם, למשל, סללה את הדרך לסריקה שיטתית של מנות דם לתרומה, כדי למנוע העברה של הנגיף המסוכן למקבלי תרומות הדם.

עם השנים פותחו שיטות חדישות ומשוכללות יותר, ובמקרים רבים גם בטוחות יותר, שאינן דורשות עבודה עם חומרים רדיואקטיביים. עם זאת, גם 60 שנה אחרי פיתוחה, עדיין נעשה מדי פעם שימוש ב-RIA, והעקרונות שהתוו יאלו וברסון עדיין משמשים למחקר ולאבחון רפואי.

סירבה לרשום פטנט על השיטה. יאלו עם מדליית פרס נובל ליד פסלו של אלפרד נובל | מקור: EMILIO SEGRE VISUAL ARCHIVES / AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS / SCIENCE PHOTO LIBRARY

פרידה פתאומית

ב-1968 קיבל ברסון מינוי יוקרתי לפרופסור בבית החולים האוניברסיטאי "הר סיני" בניו יורק. הוא המשיך בשיתוף הפעולה ההדוק עם יאלו, אך עבודתם המשותפת נקטעה ב-1972, כשברסון לקה בהתקף לב קשה והלך לעולמו בעיצומו של כינוס מדעי. כמחווה לזכרו קראה יאלו על שמו את המעבדה שלה בבית החולים ליוצאי צבא, כדי ששמו ימשיך להתנוסס על מאמריה.

ב-1977 הוענק ליאלו פרס נובל ברפואה על פיתוח ה-RIA, פרס שהיה מגיע גם לברסון, אך אינו מוענק לאחר המוות. יאלו חלקה אותו עם שני חוקרים אחרים, רוג'ר גילמן (Guillemin) ואנדרו שלי (Schally), שגילו ייצור של הורמונים חלבוניים במוח. היא הייתה האישה השנייה בלבד שזכתה בפרס ברפואה, 30 שנה אחרי שעשתה זאת גרטי קורי (Cori).

שנה קודם לכן הייתה יאלו האישה הראשונה שקיבלה את פרס לסקר היוקרתי למחקר רפואי. ב-1988 קיבלה מנשיא ארצות הברית רונלד רייגן את המדליה הלאומית למדעים. יאלו המשיכה לעבוד באותו בית חולים ברובע ברונקס עד פרישתה לגמלאות ב-1991. שנה לאחר מכן נפטר בעלה אהרון, אך היא האריכה ימים עד שנת 2011, והלכה לעולמה שבועות אחדים לפני יום הולדת ה-90.  

במהלך הקריירה שלה התמודדה יאלו עם הפער בין היותה חוקרת מצליחה ופורצת דרך, פעמים רבות כאישה יחידה בתחומים שנשלטו בידי גברים, לבין רצונה למלא את תפקיד הרעיה והאם לשני ילדיה במשפחה המסורתית. היא השתדלה לשמור מרחק מארגונים פמיניסטיים, אם כי לאחר פרישתה לגמלאות יצאה למסע הרצאות שנועד לעודד נשים ונערות לבחור בלימודי מדעים. היא סיפרה להן על הקשיים שהיו לה, שאילצו אותה להיות אגרסיבית ובלתי מתפרשת לעתים, ואמרה כי על הנשים להיות תקיפות יותר מהגברים כדי להצליח. "ההבדל היחיד בין גברים לנשים במדע הוא שנשים יולדות ילדים", אמרה. "זה מקשה על מדעניות, אבל זה לא צריך לחסום את דרכן. זה פשוט עוד אתגר שיש להתגבר עליו".

הרצאה של רוזלין יאלו על ה-RadioImmunoAssay בשנת 1978 (אנגלית):