La storia continua: la seconda guerra mondiale e oltre

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Figura 6: Sir Alexander Fleming (5\ Scientist by: Connie Chen)

 

Nel 1935 furono messe in evidenza le proprietà terapeutiche dei sulfamidici dal biochimico tedesco di nome un ricercatore di nome Gerhard Domagk, che fu insignito del premio Nobel per la medicina nel 1938 per i suoi studi sull'uso dei sulfamidici nella setticemia stafilococcica.

Il 16 agosto 1941 fu pubblicato sulla rivista medica britannica "The Lancet" un articolo intitolato Further observations on penicillin, firmato da sette ricercatori, tra i quali figuravano Florey e Chain che avrebbero ricevuto nel 1945 il premio Nobel per la medicina.

In questo articolo veniva descritto il caso di un adolescente con setticemia in cui la somministrazione di penicillina aveva determinato uno spettacolare calo della temperatura corporea ed un miglioramento repentino delle condizioni cliniche: il fatto che dopo soli tre giorni di terapia il malato potesse alzarsi, fatto che in assenza di complicanze si verifica di routine al giorno d'oggi, fece scalpore all'epoca, facendo quasi parlare di miracolo.

Nel 1940 Fleming venne a conoscenza degli studi condotti da due ricercatori di Oxford, che non avevano dimenticato la sua scoperta ed avevano dimostrato l'attività della penicillina nei confronti di alcuni batteri, in assenza di effetti collaterali tossici alle dosi terapeutiche: si trattava dei suoi futuri compagni di Nobel, l'australiano Howard Walter Florey, un patologo dell'Università di Oxford, ed il tedesco Ernst Boris Chain, un biochimico ebreo esule dalla Germania nazista ospitato a Oxford da Florey. Essi, utilizzando tecniche a quei tempi all'avanguardia, riuscirono a migliorare l'isolamento della penicillina ed a concentrarla, potendola così utilizzare per trattare con successo non solo nell'animale da laboratorio, ma anche nell'uomo (12 febbraio 1941, guarigione da setticemia in 24 ore), in un primo momento le infezioni da Stafilococco e, in un secondo tempo, anche quelle sostenute da altri batteri patogeni. Nonostante i duri sforzi sostenuti, però, non riuscivano ad ottenere la produzione di quantità di penicillina utilizzabili per la terapia su vasta scala: con il loro procedimento erano in grado di ottenere così poco antibiotico, da essere costretti a recuperarlo dalle urine dei soggetti trattati nella sperimentazione, per poterlo utilizzare nuovamente.

Fleming, fu determinato a non restare un semplice spettatore di questo programma di ricerca, li raggiunse per apportare il suo contributo.

Mentre questi lavori procedevano con lentezza, fuori dai laboratori infuriava la seconda guerra mondiale e si faceva sempre più pressante la richiesta di avere a disposizione in grande quantità un antibiotico efficace sia per le truppe impegnate nel conflitto, che per la popolazione civile degli alleati europei: in entrambi i casi l'incidenza delle infezioni, facilitate dalla carenza di viveri e dalle condizioni di vita disagiate, era in progressivo e preoccupante aumento. Con la speranza di riuscire a ridurre le perdite umane, ed in definitiva anche il costo sociale della guerra, vennero messi a disposizione degli scienziati ingenti capitali, dando così uno straordinario impulso alle ricerche, che seguirono due differenti direttrici: la prima prevedeva di sintetizzare in laboratorio la molecola, senza il diretto intervento della muffa, la seconda, invece, mirava ad incrementare la produzione di penicillina sfruttando i processi fermentativi. La prima strada si dimostrò troppo lunga da percorrere per dare risultati in tempi brevi, arrivando all'obiettivo prefissato ben dopo il termine della guerra, mentre la seconda risultò essere quella vincente: nel 1943 si riuscì a produrre una quantità di penicilllina sufficiente a curare 15 feriti dell'VIII Armata degli Stati Uniti d'America in Egitto.

La Gran Bretagna, a causa dell'enorme dispendio economico causato dalla guerra, non era in grado di far fronte da sola al costo della ricerca scientifica sulla penicillina: ogni dose costava una vera fortuna e fu necessario ricorrere alla cooperazione con gli Stati Uniti per portare a termine lo studio in tempo utile da poterne utilizzare i risultati durante la seconda Guerra Mondiale.

Nell'intento di coordinare gli sforzi dei britannici e degli alleati americani per produrre su larga scala la penicillina, Florey si recò negli Stati Uniti, al Northern Regional Research Laboratory del dipartimento statunitense dell'agricoltura a Peoria, nell'Illinois, dove da qualche tempo si stavano svolgendo ricerche sul riutilizzo dei resti di lavorazione dei cereali. La proposta di Fleming di utilizzarli per arricchire i terreni dove venivano fatte crescere le muffe produttrici di penicillina si dimostrò vincente: quando i residui, opportunamente trattati, vennero aggiunti alle colture, si ottenne un incremento di dieci volte nella produzione di antibiotico. Si pensò quindi di fare arrivare da tutto il mondo differenti campioni di muffe Penicillium, partendo dal presupposto che alcune varietà producevano molta penicillina e altre meno, per individuare quella capace di produrre la maggior quantità di antibiotico. Il caso volle che a risultare vincente in questa contesa "mondiale" fosse una muffa spedita da una donna della medesima cittadina di Peoria, Mary Hunt: questa varietà fu pertanto battezzata muffa Mary. La donna aveva scoperto sulla superficie di un melone da lei acquistato una muffa "tanto bella e di colore dorato" da indurla a portarne un campione ai laboratori di Peoria. L'introduzione di tale muffa nel processo di produzione ne aumentò di dieci volte le capacità produttive, lanciando definitivamente l'utilizzo su larga scala della penicillina.

Da allora milioni di persone in tutto il mondo, durante e dopo la guerra, sarebbero stati salvati dal prodotto di questa muffa miracolosa, identificabile a questo punto come la "pallottola magica", la cui scoperta all'inizio del secolo Ehrlich aveva auspicato, per poter "uccidere il microrganismo infettivo senza danneggiare l'ospite": Fleming aveva dato in questo modo inizio all'era antibiotica. Da allora in poi i ricercatori di tutto il mondo, tra cui anche lo stesso Fleming, che prese parte agli studi sulla streptomicina, hanno investito sempre maggiori energie nella ricerca di nuove molecole con attività antibiotica, permettendo di incrementare sempre più il numero di malattie infettive curabili.

 Nel 1945 Fleming ricevette lauree ad honorem da molte università sia americane sia europee e nel dicembre dello stesso anno, insieme a Florey e a Chain, ricevette il premio Nobel per la Medicina.

 

 

Figura 7: Sir Alexander Fleming (11\ Coalition for biomedical & health resaerch, by Robert G. E. Murray, Professor Emeritus, Department of Microbiology and Immunology - The University of Western Ontario, London, Ontario)

Wright morì nel 1947 e Fleming, dimessosi dalla carica di professore di batteriologia, spese le sue energie come direttore del "Wright-Fleming Institute" presso il Saint Mary's Hospital, continuando a lavorare alla ricerca sulla penicillina.

Nel 1952 all'Università di Edimburgo, dove è stato rettore, Fleming fece il punto sulle sue conquiste, sottolineando, a proposito del successo di Pasteur e Lister, sui lavori dei quali aveva basato le sue ricerche, come il successo in campo scientifico sia dovuto alla combinazione di preparazione, genialità e fortuna. Era Infatti conscio dell'importanza avuta dalla casualità nella sua scoperta e si schermiva affermando: "la storia della penicillina ha qualcosa di romanzesco e aiuta a illustrare il peso della sorte, della fortuna, del fato o del destino, come lo si vuole chiamare, nella carriera di ogni persona: la natura ha creato la penicillina; io l'ho solamente trovata!".

Comunque, anche se la scoperta di Fleming può essere attribuita al caso, sarebbe scorretto affermare che la ricerca scientifica sia basata sulla casualità, che interviene solo nella genesi dell'evento casuale da osservare, e non nella sua interpretazione, e nella produzione della conoscenza che ne consegue. Dove altri ricercatori avrebbero gettato via la coltura contaminata, magari infastiditi per la perdita di tempo, la preparazione e la conoscenza di Fleming giocarono un ruolo fondamentale per l'avanzamento delle conoscenze scientifiche: si può quindi affermare che la fortuna aiuta solo le menti preparate.

Poiché la sua prima moglie, Sarah Marion McElroy, era deceduta nel 1949, 4 anni dopo, nel 1953 Fleming si sposò una seconda volta, con la dr. Amalia Coutsuris-Voureka, una batteriologa greca che da tempo lavorava con lui al Saint Mary's Hospital.

Nel gennaio del 1955 egli si dimise dalla carriera di direttore dell'Istituto Wright-Fleming, continuando però a lavorare con molta volontà nel suo laboratorio.

La sua intensa vita di ricercatore terminò l'11 marzo 1955, a causa di un improvviso arresto cardiaco, nella sua casa di Londra: fu seppellito nella Saint Paul's Cathedral.