Mario Capecchi: The man who changed our world
He lived as a feral child after the Nazis sent his mother to a death camp. His 'unworthy' ideas were rejected by the scientific establishment. Yesterday, he was awarded the Nobel Prize for a medical revolution
By Andrew Gumbel
Published: 09 October 2007
The genetics research that won Mario Capecchi a share of this year's Nobel Prize for medicine may well help to define the science of the 21st century. But the man himself was marked, in extraordinary ways, by the turbulent history of the century before.
Mr Capecchi's grandfather, a German archaeologist, was accidentally gunned down by his own men during the First World War. His father, an Italian aviator, perished in the Second World War. He himself spent that war destitute in northern Italy after his American mother was arrested and sent to the Dachau concentration camp – a survival tale all the more remarkable for the fact that he was just four years old when his mother was taken away.
One might imagine, after a start like that, that he would develop into an artist wrestling with his demons – one thinks of Roman Polanski, who survived the Warsaw Ghetto – or a political campaigner. Indeed, Mr Capecchi first intended to study political science when, at length, he got around to a university education.
Instead, though, he came to embody the very best of the can-do spirit of that defining 20th century nation, the United States, and, with his quiet manner and rigorously methodical mind, rose to the top of his chosen field in the medical sciences.
Yesterday's prize recognises work which could have enormous implications for medicine. Mr Capecchi, of the University of Utah in Salt Lake City, shares the £755,000 award with another naturalised American, British-born Oliver Smithies, of the University of North Carolina at Chapel Hill, and a Briton, Sir Martin Evans, of Cardiff University.
Mr Capecchi was lucky enough to study at Harvard under James Watson, a pioneer of DNA research, and devoted himself to the field of genetics long before it became popular or even obviously useful.
His area of interest, gene targeting, involved injecting DNA into the nuclei of cells and trying to change their genetic make-up. From the start, the dream – now rapidly turning into a reality – was to be able to control the mutation process and effectively take control of genetic change in mammalian cells.
When Mr Capecchi first applied for a grant from the National Institutes of Health (NIH) – the main US government health research agency – he was told his ambitions were "not worthy of pursuit". That was in 1980. Four years later, Mr Capecchi had pressed ahead with his experiments regardless, and demonstrated that the technology for gene mutation he had developed – something called homologous recombination – was clearly successful.
He applied for an NIH grant a second time, and this time his application was greeted enthusiastically. "We are glad that you didn't follow our advice," the approval letter read.
By 1987, Mr Capecchi was far enough advanced to apply his technology to mice. By 1989, he had developed the first mice with targeted mutations – the breakthrough for which the Stockholm committee ultimately rewarded him.
Mr Capecchi has often been asked about the impact of his childhood on his later achievements, and his answer has always been the quintessential response of a professional scientist.
"It is not clear whether those early childhood experiences contributed to whatever successes I have enjoyed or whether those achievements were attained in spite of those experiences," he told an audience in Japan in 1996, when he collected the Kyoto Prize in Basic Science. "When dealing with human life, we cannot do the appropriate controls. Could such experiences have contributed to psychological factors such as self-reliance, self-confidence or ingenuity?"
It's a good question. In Mr Capecchi's case, he had the advantage of a colourful family background. His grandmother, Lucy Dodd, bucked all convention by sailing from her home in Portland, Oregon, to Italy to pursue a career as a painter. It was there that she met the German archaeologist Walter Ramberg and had three children before the First World War ripped the family apart.
His mother, Lucy Ramberg, was a poet who fell in with an anti-fascist group of artists calling themselves The Bohemians. She had a torrid affair with Luciano Capecchi, an Italian airman, but never married him, preferring to live quietly in a chalet in the Italian Alps instead.
Mario was born in Verona in 1937 and managed nearly four years of normality. His mother was keenly aware that she risked arrest for her political beliefs and made arrangements for him to be raised by friends on a nearby farm in case anything should happen to her. She sold most of her possessions and built up a fund for her son to give him a chance at survival on his own.
When the Gestapo came for her in 1941, Mario went to the farm as planned. But after about a year something happened – nobody has survived to explain exactly what – and he was left to fend for himself. For three years he lived as a street urchin, getting by as best he could.
"I headed south," he once told an interviewer for a newsletter at the University of Utah, where he has been based since 1973. "Sometimes living in the streets, sometimes joining gangs of other homeless children, sometimes living in orphanages. Most of the time hungry."
He wound up in a hospital in Reggio Emilia along with a ward of abandoned children, who were given one cup of coffee and a crust of bread every day. He dreamed of escaping but was beset by fevers and had no clothes in which to walk out the door, even if he had been strong enough.
He stayed at the hospital for a year and might well have perished there, were it not for the miraculous survival of his mother. As soon as the Allies liberated Dachau in 1945 she set out to find her son. It took her a year to track him down, but she finally found him, on his ninth birthday.
She bought him a Tyrolean outfit, complete with feathered hat. "I still have the hat," said Mr Capecchi. And the two of them headed towards Naples, where they boarded a ship and set sail for America.
They moved in with Mr Capecchi's maternal uncle, who lived in a commune near Philadelphia inspired by the Quakers. His mother was deeply marked by her experience and, as Capecchi later recounted, was never the same. "She wasn't recognisable," he said. "She lived essentially in a world of imagination."
Mr Capecchi himself, though, thrived in the communal environment, where he could pick his friends from the children of 65 other families who lived there. The day after he arrived, he started attending a Quaker school, even though he had never received a day's formal education in his life and spoke no English.
His schooling turned out to be excellent and he was an adept pupil, inspired, above all, by his uncle who was a physicist at Princeton who helped develop the first electron microscope.
He did his undergraduate degree at Antioch College in Ohio, then transferred to the Massachusetts Institute of Technology (MIT) to pursue graduate work in physics and maths. He knew then that he wanted to work on genetics, but had to find a way to make the switch since he had never taken a biology class in his life. MIT was just down the road from Harvard, where James Watson gladly took him under his wing. When Mr Capecchi asked him whether Harvard might accept him to work on molecular biology, Watson memorably replied: "You'd be fucking crazy to go anywhere else."
Mr Capecchi spent six years at Harvard, only to conclude that the pressure to come up with quick research results was too great. The University of Utah provided a more relaxed atmosphere, "where you could work on projects whose outcome may take 10 years". He has been there ever since.
il premio nobel per la medicina: «mia madre a dachau, io in strada»
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Capecchi: «Anche in America la ricerca sulle staminali embrionali è difficile e controversa»
DAL NOSTRO CORRISPONDENTE
NEW YORK — Il ranch sperduto tra i canyon dello Utah dove vive con la moglie Martine e la figlia Misha è tappezzato di tele impressioniste che catturano l'esistenza idilliaca e opulenta della sua famiglia materna. Sono firmate dalla nonna Lucy Dodd-Ramberg, ricca ereditiera-pittrice di Portland e ritraggono sua madre Lucy Jr., poetessa-scrittrice che parlava 15 lingue, il nonno Walter Ramberg, noto archeologo tedesco conosciuto durante una vacanza a Nizza, zio Edward, luminare della fisica, il bisnonno Dodd, che aveva accumulato un'immensa fortuna commerciando con la Cina e il Giappone.
Ma quel mondo dorato che sembra uscito da un romanzo di Henry James non ha mai raggiunto Mario Capecchi. «Non è chiaro se le esperienze premature nella mia infanzia abbiano contribuito al successo di poi o se questi traguardi sono stati ottenuti nonostante quelle esperienze», afferma in tono amletico il premio Nobel per la medicina. La sua rocambolesca odissea esistenziale parte da Verona, la città dove nasce il 6 ottobre 1937. Sua madre è Lucy Ramberg, suo padre Luciano Capecchi, ufficiale e fascista convinto. «Il loro fu amore a prima vista, ma per fortuna mia madre decise di non sposarlo», racconta. Mentre il padre moriva in guerra come pilota nell'aviazione di Mussolini, lei militava tra le file dei Bohemiens, un gruppo francese antifascista e antinazista conosciuto quando insegnava letteratura alla Sorbona. Nel 1941, mentre viveva col piccolo Mario in uno chalet in Alto Adige, Lucy venne arrestata dalla Gestapo e deportata a Dachau come prigioniera politica. Prima di partire la donna affidò il bambino, che aveva circa tre anni e mezzo, ad una famiglia di contadini sudtirolesi. «Li ricompensò con il ricavato della vendita di tutti i suoi averi», spiega Capecchi.
I primi anni nella fattoria furono sereni. «Li aiutavo a mietere il grano, a pigiare l'uva, a infornare il pane». Poi, un bel giorno, i soldi finirono e il piccolo venne messo alla porta dalla famiglia adottiva. «A cinque anni mi ritrovai a girovagare verso sud. Vivevo per strada, tra bande di giovani teppisti e altri orfani senza casa». Dopo quattro anni di vagabondaggio fu ricoverato per febbre e malnutrizione in un ospedale cattolico di Reggio Emilia, dove però non riusciva mai a guarire. «Come gli altri bambini, ricevevo un solo pasto al giorno: una tazza di caffè e una crosta di pane». Voleva disperatamente scappare ma non poteva. «Dormivamo nudi e senza lenzuola sopra il materasso. La suora prometteva di lasciarmi andare se mi si fosse abbassata la febbre. Sapeva che, debilitato e senza vestiti, non sarei fuggito da nessuna parte». 
Mario Capecchi in un'immagine di repertorio scattata a Bologna il 12 maggio 2007
Ed è in questa condizione che sua madre— liberata nel frattempo dagli americani — lo trovò, il giorno del suo nono compleanno, dopo un anno di ricerche. «Mi comprò un vestito da tirolese, con tanto di cappellino con le piume che conservo ancora oggi nel cassetto». Dopo qualche settimana i due salparono per l'America dove vennero accolti in una comunità quacchera vicino a Philadelphia da un fratello della donna, Edward Ramberg, fisico i cui studi contribuirono allo sviluppo del microscopio e della tv a colori. «Era una vera e propria comune utopistica di 65 famiglie vicino a Philadelphia. I miei zii, che erano i fondatori, mi fecero iscrivere alla terza elementare anche se non parlavo l'inglese e non ero mai stato a scuola in vita mia».
L'unico rimpianto, oggi, è di non aver potuto condividere il premio con sua madre. «Quando tornò da Dachau era irriconoscibile. Non superò mai il trauma e ha vissuto in un mondo di fantasia fino alla morte in Arizona, nel 1989». Un altro rimpianto, altrettanto cocente, è quello di «non potere mettere a frutto i miei studi in Italia, dove la ricerca sulle staminali embrionali è vietata». «Oggi anche in America questo tipo di ricerca è difficile e controversa», precisa Capecchi, che si autodefinisce «credente ma non praticante ». «Ma in un futuro non lontano anche l'Italia sarà costretta a cambiare politica — aggiunge — perché così vuole l'opinione pubblica. E perché anche gli individui più devoti hanno il dovere morale di battersi per curare chi già vive e soffre e non solo chi non è mai nato».
Alessandra Farkas
09 ottobre 2007
Premiati anche gli anglosassoni Martin Evans e Oliver Smithies
Il riconoscimento assegnato per il loro lavoro sulle cellule embrionali
L'italoamericano Mario Capecchi
tra i Nobel per la medicina
Originario di Verona, il biofisico è negli Stati Uniti da quando era bambino
Insieme ai colleghi è uno dei padri della promettente tecnica del 'gene targeting'
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Mario Capecchi
Origini veronesi. Nato a Verona nel 1937, Capecchi ha sempre studiato e lavorato negli Stati Uniti, dove si è laureato in biofisica nell'università di Harvard e dove ha avuto come relatore della sua tesi di dottorato uno degli scopritori del Dna, James Watson. Il riconoscimento ottenuto oggi non ha sorpreso di certo la comunità scientifica internazionale, che da tempo lo riteneva un candidato naturale all'assegnazione del Nobel. Emigrato con la famiglia da Verona negli Stati Uniti quando aveva appena 7 anni, ha ottenuto i più importanti riconoscimenti scientifici.
L'infanzia con l'ombra del lager. L'infanzia di Capecchi è stata segnata da eventi drammatici. Orfano di padre, vide la madre arrestata e deportata dai nazisti, per "motivi politici", nel lager di Dachau. Era il 1941, e il futuro Nobel aveva solo quattro anni. A cinque, inizia a vagare per l'Italia meridionale, dopo esser stato cacciato dalla casa che lo ospitava. Quasi quattro anni di autentico vagabondaggio, ed è una circostanza che ha dell'incredibile il ricongiungimento con la madre, subito dopo la guerra, in un ospedale di Reggio Emilia. I due finalmente, nel 1946, partono verso gli Stati Uniti, dove vengono ospitati dagli zii. In America Capecchi si laurea in Chimica e Fisica all'Antioch College, nel 1961, primo passo di una carriera eccezionale che lo ha portato fino al massimo riconoscimento.
"E' un grande onore condividere questo premio con Oliver Smithies e Martin Evans - ha commentato Capecchi - Siamo stati tutti molto fortunati nell'avere una lunga amicizia scientifica, potendo contribuire profondamente al lavoro di ciascun altro. Questo premio è un tributo ai nostri sforzi collettivi".
Pioniere del "gene targeting". Il 12 maggio scorso l'Università di Bologna aveva insignito lo studioso di origine italiane della Laurea honoris causa in Biotecnologie mediche. Capecchi è diventato famoso in particolare per il suo lavoro pionieristico sullo sviluppo del 'gene targeting' nelle cellule staminali di embrioni murini (ES cells). Questa tecnologia è utilizzata oggi dai ricercatori di tutto il mondo per 'costruire' topi con mutazioni inserite in un qualsiasi gene.
La potenza di questa tecnologia è tale che il ricercatore può scegliere sia quale gene mutare che come farlo. In pratica il ricercatore può scegliere come e quali sequenze di Dna del genoma di topo vuole cambiare e ciò permette di valutare in dettaglio la funzione di ogni gene durante lo sviluppo embrionale o nelle fasi successive. Poiché tutti i fenomeni biologici sono mediati da geni, il 'gene targeting' sta avendo una ricaduta importante su praticamente tutti gli aspetti della biologia dei mammiferi, inclusi gli studi sul cancro, sull'embriogenesi, sull'immunologia, sulla neurobiologia e in pratica su tutte le malattie umane.
Le applicazioni in medicina clinica. Questa tecnologia ha inoltre molte applicazioni per la medicina clinica. Infatti attraverso di essa si può costruire qualsiasi modello di malattia genetica umana in animali da laboratorio, studiarne l'evoluzione e verificare l'efficacia di potenziali terapie contro la stessa. In un prossimo futuro, poiché si può scegliere quale gene modificare e come, nuovi approcci alla terapia genica basati sul 'gene targeting' potranno essere usati per correggere un gene endogeno difettoso nel tessuto umano appropriato.
Congraturazioni da Napolitano. Un messaggio di congraturazione è giunto al premio Nobel anche dal presidente della repubblica: "Il campo di studio da lei affrontato - ha scritto Giorgio Napolitano - investe un problema essenziale per la medicina del futuro. E' del più alto valore e interesse generale l'aprire la strada a nuovi approcci alla terapia delle malattie genetiche. Le auguro ulteriori successi".
(8 ottobre 2007)
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