Alexander Fleming

La penicillina una pallottola magica

Biografia

Alexander Fleming nacque il 6 agosto del 1881 a Lochfield, vicino Darvel, una cittadina nell’Ayrshire, una regione rurale della Scozia. Discendente di una famiglia di agricoltori, fu il terzo di quattro figli nati da Grace Morton, la seconda moglie di Hugh Fleming. Alexander aveva anche altri quattro fratellastri, nati dal precedente matrimonio del padre.

I suoi genitori lavoravano in una fattoria di ottocento acri che distava un miglio dalla casa più vicina. Durante l’infanzia, Fleming passò molto del suo tempo libero tra i ruscelli, le valli e le brughiere, tipici del paesaggio scozzese. Questo lo portò a sviluppare un sempre crescente interesse per i fenomeni naturali.

Suo padre morì quando egli aveva sette anni, lasciando la madre a occuparsi della fattoria con il figliastro più grande.

Pur essendosi impegnato moltissimo nel corso degli studi, non eccelse certamente per il suo rendimento scolastico. Per tale motivo Tom incoraggiò suo fratello Alexander ad entrare nel mondo degli affari, trovandogli un impiego in una compagnia di navigazione.

Tale mansione non entusiasmò Fleming. La fortuna arrivò però quando Alexander ereditò da un parente una piccola somma di circa 250 sterline. Questa permise al noto scienziato di proseguire gli studi iscrivendosi all’università. Fleming così si iscrisse alla Facoltà di Medicina presso il Saint Mary’s Hospital di Londra.

Corre l’anno 1902 quando Sir Almroth Wright (1861-1947), celebre batteriologo, fondò il “Dipartimento di inoculazione” al Saint Mary Hospital.

Si trattava di una piccola struttura in cui i giovani medici scelti da Wright operano sia come clinici che come ricercatori. Fleming entrò a fare del parte del team di Wright nel 1906, dove si sperimentavano metodi sicuri per passare dalla vaccinazione preventiva a quella terapeutica vera e propria.

Fleming nel 1908 supera gli ultimi anni di medicina, classificandosi primo.

Dopo gli studi accademici

Il 23 dicembre 1915, Alexander si sposa con Sarah Marion Mc Elroy, capo-infermiera di una clinica privata a Londra.

Nel gennaio 1919, Fleming fu smobilitato dal fronte inglese nella Prima Guerra Mondiale e poté così riprendere le sue ricerche.

In modo casuale, nel 1922, Alexander Fleming scoprì il lisozima. Fu una scoperta fortuita, che avvenne dopo aver messo del suo muco nasale e poi delle lacrime su una capsula di Petri.

Alexander Fleming nel 1928, sempre con una buona dose di fortuna, si imbatté in una capsula di Petri particolare scoprendo la penicillina. Lo stesso anno fu nominato Professore di batteriologia all’Università di Londra. Nel 1940 Fleming venne a conoscenza degli studi condotti da due ricercatori di Oxford, che avevano dimostrato l’attività della penicillina nei confronti di alcuni batteri. Il tutto in assenza di effetti collaterali tossici alle dosi terapeutiche.

I ricercatori in questione erano l’australiano Howard Walter Florey (1898 –1968), un patologo dell’Università di Oxford ed il tedesco Ernst Boris Chain (1906 –1979), un biochimico ebreo esule dalla Germania nazista ospitato a Oxford da Florey.

Entrambi saranno poi futuri compagni di Nobel assieme a Fleming.

Con la speranza di riuscire a ridurre le perdite umane, vennero messi a disposizione degli scienziati ingenti capitali durante il secondo conflitto mondiale. Fu così che nel 1943 si riuscì a produrre una quantità di penicillina sufficiente a dimostrare l’efficacia dell’antibiotico.

La prima moglie dello scienziato, Sarah Marion McElroy morì nel 1949. Nel 1953, Fleming si risposò con Amalia Coutsuris-Voureka (1912-1986), batteriologa greca che da tempo lavorava con lui al Saint Mary’s Hospital.

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

Focus: la scoperta della penicillina

Alexander Fleming nel 1928, con grande fortuna, si imbatté in una capsula di Petri particolare. Questa era macchiata da una muffa, come tante altre nel suo laboratorio, ma attorno a essa le colonie batteriche si erano dissolte.

La muffa in questione fu identificata inizialmente come Penicillium rubrum (ma due anni più tardi si scoprì che in realtà si trattava di Penicillium chrysogenum (notatum). Da qui il nome penicillina.

Figura 1 – Esempio di piastra storica con campione di muffa appartenente al genere Peniciullium chrysogenum (notatum), esposta al museo dei Nobel, Stoccolma.

Nonostante lo straordinario potere di antibiosi della penicillina, essa presentava un grande problema. Era infatti difficile da produrre e, quando si riusciva, le rese erano scarse per poter pensare ad una dose terapeutica.

Il ricercatore scozzese presentò i risultati sulla penicillina il 13 febbraio 1929 al Medical Research Club, ottenendo però disinteresse da parte della comunità scientifica.

Inoltre, Fleming avrebbe desiderato isolare il principio attivo puro, prodotto dal Penicillum e non avere il solo filtrato grezzo, ma l’assenza di chimici glielo impedì.

Nel 1940 i già citati ricercatori, il patologo australiano Howard Walter Florey ed il biochimico tedesco Ernst Boris Chain non avevano dimenticato la scoperta della penicillina pubblicata da Fleming. Essi, infatti, avevano dimostrato l’attività della penicillina nei confronti di alcuni batteri, in assenza di effetti collaterali tossici alle dosi terapeutiche.

Il gruppo di Oxford, così chiamato quando si unì anche Fleming, pur utilizzando tecniche allora all’avanguardia, riuscì a migliorare l’isolamento della penicillina e a concentrarla. Fu così possibile utilizzarla per curare con successo anche l’uomo.

La produzione industriale di penicillina

Non si riusciva ancora ad ottenere la produzione di penicillina in quantità tale da essere poi utilizzata per terapie su vasta scala.

Figura 2 – Prima bottiglia contenente il farmaco penicillina di produzione svedese (Karnbolaget, AB. 1948), conservata al Museo dei Nobel, Stoccolma

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 e fu necessario ricorrere alla cooperazione con le industrie degli Stati Uniti per portare a termine lo studio in tempo utile per il fronte.

Da allora milioni di persone in tutto il mondo, durante e dopo la guerra, sarebbero state salvate dal prodotto di questa muffa miracolosa. Non a caso prese anche il nome di “pallottola magica“.

Figura 3 – Campagna pubblicitaria a favore della produzione di penicillina su larga scala, presente sulla rivista statunitense Life, in uscita il 14 agosto 1944. L’immagine riporta alla mente la Seconda Guerra Mondiale: la scoperta della penicillina permise di salvare milioni di vite specialmente quelle dei soldati con infezioni profonde dei tessuti circostanti la ferita di guerra.

Fleming e il gruppo di Oxford con i suoi sforzi avevano dato così inizio all’era degli antibiotici.

Contributi scientifici

Nel 1922, dopo aver messo del suo muco nasale e poi delle lacrime su una capsula di Petri, Alexander Fleming notò che delle colture batteriche si erano sviluppate su tutta la piastra tranne che sulla zona circostante sua secrezione.

Figura 4 – Targa storica con campione di muffa appartenente al genere Peniciullium chrysogenum (notatum), esposta al museo dei Nobel, Stoccolma.

Le caratteristiche di questi liquidi erano dovute ad un enzima che lisava (dal greco Lysis, dissoluzione) certi microbi. Da qui il nome lisozima, un enzima che opera una sorta di prima difesa chimica della cellula contro i microbi.

Riconoscimenti

Nel 1945 Fleming ricevette Lauree Ad Honorem da molte Università, sia americane, sia europee. Inoltre, nel dicembre dello stesso anno ricevette il premio Nobel per la Medicina insieme a Florey e a Chain.

Sette anni dopo, nel 1952 divenne rettore all’Università di Edimburgo.

Nel gennaio del 1955 egli si dimise dalla carriera di direttore dell’Istituto Wright-Fleming.

Figura 5 – Nell’immagine sono mostrati i protagonisti che resero possibile la scoperta e la purificazione della penicillina

Dott. Tiberio

Il concetto di antibiosi era già stato messo a fuoco nei primi del 1900 da un Ufficiale medico della Regia Marina Italiana, Vincenzo Tiberio. Egli si era avvicinato a quelle che saranno le conclusioni di Alexander Fleming quarant’anni dopo.

Nel 1895, Tiberio pubblicò i risultati di una serie di ricerche condotte nel segreto dal suo laboratorio. Queste mettevano in evidenza il potere battericida delle muffe del genere Penicillium su vari batteri (stafilococchi, streptococchi, bacilli del tifo, il vibrione del colera, ecc.). Concludevano inoltre che “le proprietà di queste muffe sono di forte ostacolo per la vita e la propagazione dei batteri patogeni“. Le affermazioni erano confermate anche con esperimenti su animali.

Purtroppo la relazione di Vincenzo Tiberio comparve su Annali di scarsa diffusione, specie all’estero. La notizia non poté quindi uscire dal ristretto ambito dei laboratori italiani.

Sitografia

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