La ricerca scientifica (anche al femminile) e il primo antibiotico

La scienza che ha per oggetto lo studio delle malattie e la loro cura è uno dei settori più importanti della medicina, il cui trattamento è prevalentemente medicamentoso e non chirurgico. La ricerca scientifica biomedica è uno strumento per comprendere le basi biologiche delle malattie e il funzionamento degli organismi viventi, per conoscere e correggere meccanismi difettosi; tutti i dati scientifici sono controllati da esperte/i per la validità e la correttezza attraverso il confronto di regole e dati già conosciuti e attendibili, man mano le ricerche vengono pubblicate rendendo i dati utilizzabili attraverso la loro condivisione universale, un processo lungo che passa diverse prove tossicologiche per escludere effetti collaterali. Mai come in questo momento la ricerca farmaceutica è sotto la lente di ingrandimento della collettività, per via della diffusione del virus Covid-19, la maggioranza spera che il vaccino risolva il dramma del contagio, altri individui mettono in discussione il lavoro e i risultati della scienza.

Alla fine dell’Ottocento il ricercatore cui si deve la scoperta del primo antibiotico è stato un italiano, Vincenzo Tiberio (1869-1915), di origini molisane, ufficiale medico del Corpo sanitario della Marina militare, che studiò le malattie legate alle carenze alimentari dei marinai; nel 1893 conseguì la laurea e divenne assistente volontario presso l’università di Napoli, mentre nel 1912 divenne direttore del gabinetto batteriologico dell’ospedale militare de La Maddalena. Egli notò che la presenza di muffe nel pozzo del cortile di casa sua proteggeva dalle infezioni gastrointestinali, che si ripresentavano quando il pozzo veniva ripulito, quindi attribuì alle muffe una azione battericida e curativa, descrivendo le sue conclusioni nella pubblicazione sugli estratti di alcune muffe del genere: Mucor, Penicillium e Aspergillus; puranticipando di oltre trenta anni la scoperta della penicillina da parte di Alexander Fleming (1881-1955), all’epoca non aveva ottenuto alcuna attenzione. La ricerca di Fleming dal 1928 permise la realizzazione degli antibiotici, farmaci importantissimi che dalla loro applicazione migliorarono la qualità della vita salvando milioni di persone, riuscendo a sconfiggere infezioni che oggi potrebbero sembrare di lieve entità, ma un secolo fa facevano più vittime di una guerra, basti pensare ai tre milioni di morti durante la Prima guerra mondiale, la cui causa fu il tifo, la “malattia da campo”. La storia della penicillina è stata narrata sempre in modo incompleto in modo da mettere in luce un unico ricercatore, lasciando in penombra altre figure che al contrario hanno avuto un ruolo fondamentale in quella scoperta rivoluzionaria.
Era il 1928 quando il medico e biologo britannico Alexander Fleming si dimenticò per qualche giorno nel laboratorio del St. Mary’s Hospital di Londra alcune colture di Staphylococcus aureus. Al suo rientro, una piastra di Petri era in parte ammuffita e intorno a quella macchia biancastra di muffa la crescita batterica era inibita; lo studioso la identificò come appartenente al genere Penicillium, tentò di estrarre il composto e utilizzarlo come antibiotico, ma le prime prove furono fallimentari perché non riuscì a ottenere il principio in concentrazioni sufficienti e, quindi, interruppe le sue ricerche.

Per dimostrare che il suo utilizzo inibiva le infezioni si dovette aspettare la fine degli anni Trenta grazie a due ricercatori di Oxford: il biochimico tedesco Ernst Boris Chain (1906- 1976) e l’anatomopatologo australiano Howard Walter Florey (1898-1968) che riuscirono a ottenere concentrazioni di penicillina, ma sempre in un quantitativo minimo. Iniziarono le prime sperimentazioni sugli animali, la prima su un essere umano fu fatta nel 1941 e due anni dopo venne autorizzata in un ospedale militare. All’antibiotico si deve la cura di moltissime infezioni: le polmoniti, le meningiti, le setticemie, le infezioni intestinali gravi e della pelle. Entrambi gli scienziati erano di carattere schivo e lasciarono la scena a Fleming, che si occupava della divulgazione e dei rapporti con la stampa. Alla luce dei fatti, i risultati dei tre sono stati equamente premiati dall’Accademia di Stoccolma che, nel 1945, ha assegnato loro il Nobel per la medicina; nella motivazione risulta scritto che l’attribuzione del premio fu «per la scoperta della penicillina e dei suoi effetti curativi in molte malattie infettive».

Tuttavia, alla ricerca contribuirono anche due donne. La penicillina che Fleming aveva ricavato dal fungo Penicillium notatum era difficile da produrre, perché nel suo sviluppo era lenta e mutevole, quindi dopo qualche studio preliminare fu abbandonata. Per ridurre le perdite di vite umane era necessario un antibiotico a largo spettro e curativo, così, malgrado lo scoppio della Seconda guerra mondiale, Florey e Chain lasciarono Londra e si recarono in Illinois per convincere i colleghi del Northern Regional Research Laboratory, del Dipartimento dell’Agricoltura di Peoria, a continuare le ricerche avendo capito che diversi ceppi e metodi di coltura producevano una diversa quantità di penicillina, il quantitativo però rimaneva insufficiente e l’obiettivo era di trovare la maniera per produrne di più e con maggiore velocità. La svolta al processo produttivo la diede una donna, purtroppo non sono noti molti dettagli, così la sua esistenza si sovrappone alla leggenda: Moldy Mary, la “muffosa Mary”; una ragazza, secondo alcune fonti microbiologa del Northern Regional Research Laboraratory, per altre una semplice casalinga, che sarebbe riuscita a fare di un melone ammuffito, comprato al mercato, l’ottimo alleato per la produzione industriale della penicillina. Mary K. Hunt, questo il suo vero nome, era nata nel 1910 in qualche località dell’Europa dell’Est, emigrata a Chicago frequentò l’University of Chicago e l’University of Illinois Medical School, studiò batteriologia e lavorò all’ospedale St. Francis di Peoria. Nei primi anni del conflitto mondiale, quando era impegnata nel laboratorio, era stata incaricata di girare per i mercati alla ricerca di prodotti ortofrutticoli non più buoni per trovare una muffa capace di produrre penicillina in grande quantità; riuscì in maniera eccellente nel suo compito: trovò infatti un cantalupo che presentava una bella muffa dorata e lo portò in sede, era la muffa che tutti stavano cercando, il fungo Penicillium chrysogenum. Con questo fungo recuperato, Mary Hunt, una donna sconosciuta come tante a cui non era consentito un ruolo centrale nella ricerca scientifica, partecipò in modo incisivo alla scoperta e con le nuove tecniche di coltura si produssero 250 unità per millilitro; ebbe così inizio la produzione del farmaco su scala industriale: dai 21 miliardi di Unità Internazionali (Ui) prodotti negli Usa nel 1943 si passò a 1.663 miliardi Ui nel 1944. Mary, che era per tutti “Moldy” Mary, presto diventò la signora Stevens e morì dimenticata il 22 febbraio 1991 a Sedona, in Arizona. Oggi di lei rimangono una sola foto nel Northern Regional Research Laboraratory, un dipinto di Douglas Gorsline che la ritrae al mercato di Peoria, vestita di giallo, mentre prende il cantalupo, e una menzione del chimico Robert D. Coghill pubblicata nel 1994, Natural variation and penicillin production in Penicillium notatum and allied species; qui, in coda all’articolo, nei ringraziamenti si legge: «Allo stesso modo siamo indebitati con miss Mary K. Hunt per la raccolta di campioni di materiali ammuffiti e per l’assistenza nell’isolamento e nei test preliminari di molti ceppi».

A completare la storia di questa grande scoperta è stato il lavoro di Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994), premio Nobel per la chimica. Figlia di archeologi inglesi, nacque al Cairo e crebbe tra l’Inghilterra e il Sudan giocando ad analizzare i minerali. La sua passione per la chimica iniziò a soli dieci anni, si laureò in chimica con lode nel 1932 al Somerville College di Oxford: è la terza donna a indossare il “tocco”. Durante il dottorato al Newnham College di Cambridgela studiosa verrà illuminata dall’idea che la condurrà a ricevere il Nobel. La madre le aveva regalato un libro di William Henry Bragg, fisico e chimico britannico, uno dei padri della cristallografia a raggi X; dalla lettura comprese subito le potenzialità di applicare una simile tecnica ― di solito utilizzata in cristallografia per individuare le caratteristiche strutturali dei cristalli minerali ― alle molecole biologiche. Se i raggi X potevano restituire l’immagine tridimensionale di un cristallo, allora avrebbero anche potuto svelare la struttura tridimensionale di una molecola biologica, opportunamente trattata e cristallizzata. Con il suo professore John Desmond Bernal (1901-1971), pioniere della diffrazione dei raggi X e della biologia molecolare, nel 1934 Crowfoot Hodgkin riuscì a ottenere la prima figura di diffrazione (la luce si ripartisce anche nei punti in ombra) di una proteina globulare in ambiente umido; la proteina era la Pepsina: un enzima che si trova nei succhi gastrici e si occupa di scindere altre proteine. I suoi grandi risultati li otterrà tra il 1930 e il 1960, identificando la struttura tridimensionale di numerose molecole organiche, come la struttura del colesterolo nel 1937, della penicillina G (benzilpenicillina) nel 1945 e della vitamina B12 nel 1954; furono queste scoperte che fecero sì che le fosse assegnato il premio Nobel per la chimica nel 1964, cinque anni prima di comprendere anche la struttura dell’insulina. Dopo più quarant’anni di carriera, una volta in pensione si dedicò all’impegno civile, prese posizione contro la guerra in Vietnam e per tredici anni è stata presidente della Pugwash Conferences on Science and World Affairs, l’organizzazione non governativa per il disarmo nucleare.

Il prezioso lavoro di due grandi donne ha contribuito a farci comprendere la struttura di questa molecola, a sintetizzare tutte le penicilline di cui oggi disponiamo e alla loro commercializzazione. La storia della medicina e degli antibiotici è ricca di studiose che sono state tagliate fuori dalle cronache, ma è grazie a loro che la metà tra quelli che comunemente usiamo come: streptomicina, neomicina, actinomicina, streptotricina, dactinomicina, fradicina, candicidina furono sviluppati da un team (quasi) tutto al femminile. La presenza delle donne e il suo riconoscimento sono la chiave per il cambiamento, per un nuovo sguardo sulla società, sulla natura, sull’economia, sulla vita, per modificare le storture create dallo sguardo solo maschile e per poter davvero costruire relazioni di reciprocità.

In copertina. Il modello molecolare della penicillina di Dorothy Hodgkin, c. 1945.

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Articolo di Giovanna Martorana

PXFiheft

Vive a Palermo e lavora nell’ambito dell’arte contemporanea, collaborando con alcuni spazi espositivi della sua città e promuovendo progetti culturali. Le sue passioni sono la lettura, l’archeologia e il podismo.

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