La penicillina: una scoperta straordinaria
OGNI volta che respiriamo, mangiamo, beviamo, annusiamo, o tocchiamo qualcosa, il meccanismo di difesa del corpo entra in funzione per impedire a nocivi batteri di introdursi nel nostro sangue. Milioni di globuli bianchi presenti nel sangue attaccano letteralmente, ingoiano e digeriscono tutti i pericolosi invasori. Ma solo nelle ultime generazioni si è compreso chiaramente il meraviglioso sistema igienico di sorveglianza dell’organismo.
Fino al secolo passato, le ferite infette delle operazioni erano la causa di molti decessi in ospedale. Si cominciò a capire che i batteri penetrati attraverso l’incisione praticata dal chirurgo avvelenavano il sangue. Si sospettava di ferri chirurgici infetti, di mani e abiti non lavati. Quando si introdusse nel processo operatorio la norma di sterilizzare gli strumenti, usare antisettici e metodi igienici, si salvarono delle vite. Sostanze chimiche come acido fenico (fenolo), lisolo e iodio vennero impiegate per arrestare lo sviluppo dei batteri. Ma queste scoperte diedero solo un successo parziale dato che gli antisettici arrestavano lo sviluppo dei batteri unicamente fuori del corpo.
Il medico, però, aveva bisogno più che altro di un antisettico interno in grado di distruggere i batteri dopo che si erano stabiliti dentro il corpo, ma che non danneggiasse il paziente. Era possibile trovare un tale antisettico interno?
Il mondo dei microrganismi
Un cucchiaio di suolo fertile contiene milioni di batteri e muffe che continuano a moltiplicarsi. Essi ingaggiano fra loro un’incessante lotta per la sopravvivenza. Alcuni batteri di aggressiva ferocia, per uccidere i nemici, diffondono minute quantità di micidiale veleno. Questo veleno è detto antibiotico. Pertanto, isolando diversi veleni da diversi tipi di batteri, si ottengono vari antibiotici.
Supponiamo ad esempio che certi batteri invadano il nostro corpo. Oggi è relativamente facile prescrivere un particolare antibiotico per una malattia. Ma fino agli anni venti i medici inglesi respingevano l’idea di isolare dai batteri un particolare antibiotico per iniettarlo nel sangue come innocuo antisettico interno. Si pensava in genere che non esistesse nessuna sostanza capace di attaccare le cellule dei batteri senza danneggiare contemporaneamente le cellule dell’uomo. Un medico, però, era convinto del contrario.
Alexander Fleming, nato in Scozia, trascorse quasi tutta la sua vita di medico a Londra, studiando i problemi delle infezioni e l’uso di antisettici. Nel 1922 fece un’interessante osservazione. Prese una provetta contenente acqua mischiata a batteri inoffensivi che avevano fatto diventare l’acqua di colore latteo. Vi aggiunse solo una lacrima umana. Nel giro di qualche secondo la sostanza lattiginosa si schiarì! Era ovvio che nelle lacrime umane doveva esserci una sostanza chimica capace di distruggere i batteri con sorprendente rapidità. La chiamò “lisozima” perché poteva produrre una “lisi”, cioè sciogliere i batteri.
Il lisozima, comunque, fu una delusione perché era efficace contro microbi innocui ma inefficace contro quelli patogeni. La scoperta però fu molto utile, perché additò a Fleming un principio completamente nuovo nella lotta dell’uomo contro le malattie: la distruzione di batteri con l’uso di una sostanza chimica innocua. Questo fatto preparò a un incidente simile che si verificò sei anni dopo.
Il momento storico della scoperta
Nel 1928 Fleming stava coltivando nel suo laboratorio, in recipienti di vetro poco profondi, alcuni stafilococchi, batteri che causano i foruncoli. Un vecchio amico di nome Pryce passò a trovarlo. Stava per succedere qualcosa che avrebbe significato la differenza tra la vita e la morte di milioni di persone. Mentre parlava con Pryce, Fleming sollevò il coperchio da varie colture. Si interruppe di botto. Dopo aver osservato per un attimo una coltura, disse col suo tono tranquillo: “Strano . . .” Sulla coltura si era formata una muffa come di solito. Ma tutt’attorno alla muffa, le colonie di stafilococchi si erano sciolte. Invece di formare masse giallo opaco, sembravano gocce di rugiada.
Fleming concluse che qualche sostanza prodotta dalla muffa stava sciogliendo i batteri. Oggi sappiamo che quella sostanza era la penicillina, un farmaco che avrebbe rivoluzionato la medicina. Probabilmente questo straordinario incidente fu causato dall’arrivo della spora giusta che, dall’aria, cadde nella coltura giusta.
Successivamente Fleming coltivò un po’ di muffa verdazzurra (simile a quella che si forma su arance, pane secco, formaggio stagionato, frutta marcia) sulla superficie di un brodo di carne liquido. Essa assorbì il nutrimento e diffuse l’antibiotico. Dopo vari giorni fu filtrato e a questo succo grezzo Fleming diede il nome di penicillina.
In provetta questo succo distruggeva i batteri di gonorrea, meningite, difterite e polmonite. E, cosa più importante, non era tossico per l’uomo! Fleming suggerì ai medici che forse questo era l’antisettico ideale. Essi risposero con gelida indifferenza. Erano fermamente convinti che quando i batteri si stabilivano all’interno del corpo, erano al di fuori della portata di qualsiasi sostanza chimica.
Fleming e i suoi assistenti non avevano le cognizioni tecniche necessarie per risolvere i problemi incontrati per isolare e purificare la penicillina, quindi per oltre otto anni non si fece praticamente più nulla a tal fine. Sembrava che la penicillina sarebbe stata dimenticata.
Isolata la penicillina
Nel 1939, in Inghilterra, soprattutto a causa delle malattie contratte dai soldati sui campi di battaglia, due scienziati, Howard Walter Florey ed Ernst Boris Chain, che conoscevano bene la medicina e la chimica, si accinsero a studiare insieme il problema. Nel corso delle loro ricerche consultarono gli scritti di Fleming sul lisozima e sulla penicillina. Cominciarono subito a fare esperimenti con il suo succo di muffa e, dopo ripetuti insuccessi, riuscirono a produrre questa elusiva sostanza sotto forma di polvere stabile.
Ci fu molta eccitazione quando si riuscì a guarire quattro topi infetti. Poi, nel 1941, venne felicemente curato il primo uomo. Uno scienziato dichiarò: “La reazione alla penicillina è stata considerata quasi miracolosa”. Fu dimostrato che la penicillina poteva essere diluita 120 milioni di volte senza perdere la sua efficacia contro i batteri! Era quasi incredibile!
A causa della guerra, Florey, con la sua preziosa muffa, si trasferì dall’Inghilterra a Peoria, negli Stati Uniti. La muffa usata da Fleming non si prestava per produrre penicillina in gran quantità. Dopo vaste ricerche, Mary Hunt di Peoria, assistente del dott. Kenneth B. Raper e soprannominata “Mouldy Mary” (Mary la Muffa), trovò una muffa adatta in un melone marcio. Muffe di questo tipo sono state poi la principale fonte da cui è stata ricavata la penicillina. Ben presto la penicillina veniva prodotta in gran quantità in molti paesi, e nel 1945 Fleming, Florey e Chain ricevettero il premio Nobel per la Medicina.
Un mistero insoluto
“Strano”, esclamò Fleming nel 1928 quando vide sulla sua coltura qualcosa che era difficile spiegare. Sembra incredibile che i numerosi tentativi compiuti da molti scienziati, incluso lo stesso Fleming, non siano mai riusciti a far accadere di nuovo la stessa cosa! “Uno dei più fortunati incidenti che siano mai capitati in medicina”, commentò lord Florey. Trentasei anni dopo, il prof. Ronald Hare, nel tentativo di risolvere il mistero, condusse una complicata serie di esperimenti e confermò che quanto era accaduto nel laboratorio di Fleming doveva essere stato del tutto eccezionale.
Nel 1971 sir Ernst Boris Chain riassunse l’opinione scientifica dell’epoca:
“Il fenomeno che Fleming osservò sembra abbastanza semplice e comprensibile ma in effetti non lo è, e pochi si rendono conto e capiscono che è così complesso e che ci volle la coincidenza di parecchie circostanze del tutto insolite per renderlo possibile”.
Altri hanno espresso l’idea che Fleming fraintese quello che vide nel suo laboratorio perché non sarebbe potuto accadere nel modo ipotizzato da Fleming. Ma indipendentemente dai dubbi su chi effettivamente scoprì la penicillina, e su quando e come fu scoperta, il risultato finale resta: un farmaco straordinario di cui la medicina dispone per salvare delle vite.
I rischi della penicillina
Nelle persone non sensibili, la penicillina è quasi esente da effetti collaterali, ma chi è sensibile va soggetto a eruzioni cutanee o a problemi di respirazione. In alcuni ha prodotto uno shock e altri sono morti. Non è un rimedio per tutti i mali. Non serve minimamente per molte comuni malattie, fra cui il raffreddore, dato che gli antibiotici non sono efficaci contro le infezioni di natura virale. Sono efficaci solo contro le infezioni di origine batterica. Ma Science World del 10 gennaio 1980 osservava che molti medici prescrivono antibiotici solo “per mettersi con le spalle al sicuro e prevenire l’infezione batterica”.
Data la sua fama, molti pazienti ingenui chiedono la penicillina perché credono che rechi sollievo immediato, e, purtroppo, i medici la prescrivono con troppa facilità. “Non darei penicillina senza fare una coltura”, afferma il dott. James Smith, professore aggregato di medicina interna presso la University of Texas Southwestern Medical School e direttore del reparto di malattie infettive del Dallas Veteran Administration Hospital. Le autorità sanitarie avvertono che l’esteso e inutile uso di penicillina da parte della popolazione in generale è molto pericoloso, perché incoraggia la comparsa e la diffusione di batteri in precedenza sensibili ma ora resistenti alla penicillina. “Se si continuerà ad abusare degli antibiotici la pagheremo”, osserva il dott. Stanley Falkow, professore di microbiologia e medicina all’Università di Washington. “Non siamo sicuri che avremo sempre a disposizione l’appropriato farmaco alternativo”, ha detto, parlando di alcuni supergermi ora resistenti agli antibiotici. Alcuni medici la prescrivono solo quando è necessario, e cioè non spesso. In alcuni paesi è considerata ora l’ultima risorsa in fatto di farmaci. Non si deve mai prendere salvo dietro consiglio medico.
Grazie alla sua immensa efficacia nella distruzione dei batteri che causano numerose e pericolose infezioni, e alla capacità di far questo senza intralciare il meccanismo di difesa del corpo, la penicillina è uno dei prodigiosi farmaci del nostro tempo. Il modo casuale in cui l’uomo l’ha scoperta è straordinario. Nessuno sa esattamente come sia avvenuto!