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11 · Novecento scienza e tecnica

Scoperta della penicillina

1928 St Mary's Hospital, Londra, Inghilterra

In breve

Nel settembre 1928 il batteriologo scozzese Alexander Fleming, al St Mary's Hospital di Londra, notò che una muffa aveva rovinato una delle sue piastre con colonie di batteri. Intorno alla muffa, però, i batteri non crescevano più. Fleming chiamò penicillina la sostanza prodotta dalla muffa. Solo all'inizio degli anni Quaranta Howard Florey ed Ernst Chain riuscirono a produrla in quantità e a usarla come medicina.

Perché è importante Fu il primo antibiotico: da allora molte infezioni un tempo mortali si curano con poche pillole.

Fonte: The Nobel Prize, «Sir Alexander Fleming – Biographical»

Illustrazione: Scoperta della penicillina (St Mary's Hospital, Londra, Inghilterra)
Illustrazione creata con l'IA per Storiascopio
Scoperta della penicillina: St Mary's Hospital, Londra, Inghilterra
Dove: St Mary's Hospital, Londra, Inghilterra

Scheda per studiare circa 5 minuti di lettura

Il racconto

Un laboratorio in disordine

All'inizio del settembre 1928 Alexander Fleming tornò dalle vacanze nel suo laboratorio al St Mary's Hospital di Londra. Era un batteriologo scozzese di 47 anni, bravo e curioso, famoso tra i colleghi anche per il disordine del suo bancone. Prima di partire aveva lasciato delle piastre di vetro con colonie di stafilococchi, i batteri che causano foruncoli, ascessi e infezioni gravi.

Riordinando le piastre, Fleming ne notò una strana. Su un lato era cresciuta una muffa verde-azzurra, arrivata forse dall'aria o da un laboratorio vicino. Intorno alla muffa c'era un cerchio vuoto: i batteri lì erano morti o non crescevano più. Molti avrebbero buttato la piastra rovinata. Fleming invece si fermò a guardare: «Questo è strano», disse a un collega.

La «spremuta di muffa»

La muffa era un Penicillium, parente di quelle che crescono sul pane vecchio e sugli agrumi. Fleming la coltivò in un brodo e scoprì che il liquido uccideva molti batteri pericolosi, come stafilococchi, streptococchi e il batterio della difterite, senza danneggiare i globuli bianchi del sangue. Diede alla sostanza il nome di «penicillina» e nel 1929 pubblicò i risultati su una rivista scientifica.

Fleming aveva un motivo speciale per cercare un'arma del genere. Durante la Prima guerra mondiale aveva lavorato negli ospedali militari in Francia e aveva visto migliaia di soldati morire non per le ferite, ma per le infezioni che le seguivano. I disinfettanti dell'epoca uccidevano i batteri in superficie, ma rovinavano anche i tessuti e non arrivavano in profondità.

C'era però un problema. La penicillina era molto difficile da separare dal brodo, si rovinava in fretta e se ne otteneva pochissima. Fleming e i suoi assistenti provarono, ma non erano chimici e non ci riuscirono. Per dieci anni la scoperta rimase quasi dimenticata, una curiosità di laboratorio.

Oxford: la medicina diventa vera

Nel 1939, mentre scoppiava la Seconda guerra mondiale, un gruppo dell'Università di Oxford riprese in mano l'articolo di Fleming. Lo guidavano Howard Florey, un medico australiano, ed Ernst Chain, un biochimico tedesco di origine ebraica fuggito dalla Germania nazista. Il biochimico Norman Heatley inventò un modo per estrarre e purificare la penicillina, usando strumenti di fortuna: bottiglie del latte, vasche da bagno, padelle da ospedale. Un gruppo di giovani donne, le «penicillin girls», si occupava di coltivare la muffa in centinaia di contenitori.

Il 25 maggio 1940 Florey fece l'esperimento decisivo: infettò otto topi con un batterio mortale e ne curò quattro con la penicillina. La mattina dopo i quattro topi non curati erano morti; quelli curati erano vivi. Nel febbraio 1941 la penicillina fu provata per la prima volta su un uomo, Albert Alexander, un poliziotto di Oxford con un'infezione gravissima. In pochi giorni migliorò in modo incredibile; ma la medicina finì, anche recuperandola dalle sue urine, e l'infezione tornò. Alexander morì. Era la prova che la penicillina funzionava, e che ne serviva molta di più.

La fabbrica americana

La Gran Bretagna in guerra non aveva le fabbriche per produrla. Nell'estate del 1941 Florey e Heatley volarono negli Stati Uniti. In un laboratorio del governo a Peoria, nell'Illinois, si scoprì che la muffa cresceva molto meglio in un liquido ricavato dalla lavorazione del mais. Poi si cercarono muffe più produttive in tutto il mondo: la migliore venne da un melone ammuffito comprato al mercato di Peoria. Le industrie farmaceutiche costruirono grandi vasche di fermentazione, e la produzione esplose.

Per lo sbarco in Normandia del 6 giugno 1944 erano pronte milioni di dosi per i soldati alleati. Dopo la guerra la penicillina arrivò negli ospedali di tutto il mondo. Nel 1945 Fleming, Florey e Chain ricevettero insieme il premio Nobel per la medicina.

L'avvertimento di Fleming

Nel discorso per il Nobel, Fleming disse una cosa che allora sembrò un dettaglio: se la penicillina si usa male, in dosi troppo basse o per poco tempo, i batteri possono imparare a resistere. Aveva ragione. Oggi la resistenza agli antibiotici è uno dei problemi più gravi della medicina mondiale.

Perché successe

La scoperta fu in parte fortuna: una spora di muffa caduta sulla piastra giusta, nel momento giusto, con la temperatura giusta. Ma la fortuna aiutò una persona preparata. Fleming cercava da anni sostanze che uccidessero i batteri senza fare male all'uomo: nel 1921 aveva già scoperto il lisozima, una sostanza antibatterica presente nelle lacrime e nel muco.

Il bisogno era enorme. Prima degli antibiotici una ferita infetta, una polmonite o un'infezione dopo il parto potevano uccidere in pochi giorni, e i medici avevano pochissime armi. Negli anni Trenta erano arrivati i sulfamidici, i primi farmaci contro i batteri, ma funzionavano solo su alcune infezioni. Fu la Seconda guerra mondiale, con milioni di feriti, a spingere governi e industrie a investire tutto sulla penicillina.

Cosa cambiò

La penicillina fu il primo antibiotico usato in grande quantità e cambiò la medicina. Malattie come la polmonite batterica, la sifilide, la scarlattina e le infezioni delle ferite smisero di essere spesso mortali. Insieme ai vaccini, all'acqua pulita e a un'alimentazione migliore, gli antibiotici hanno contribuito ad allungare la vita media di molti anni.

Dopo la penicillina gli scienziati cercarono altre sostanze prodotte da muffe e batteri, e ne trovarono molte: la streptomicina contro la tubercolosi (1943), le tetracicline e tanti altri antibiotici. Senza antibiotici non sarebbero possibili molte cose che oggi diamo per scontate, come gli interventi chirurgici, i trapianti e le cure contro i tumori, che indeboliscono le difese del corpo.

Oggi però alcuni batteri sono diventati resistenti, proprio come aveva previsto Fleming. Secondo uno studio pubblicato sulla rivista The Lancet nel 2022, nel 2019 le infezioni resistenti agli antibiotici hanno causato direttamente circa 1,27 milioni di morti nel mondo. Per questo i medici raccomandano di prendere antibiotici solo quando li prescrive il medico, per tutti i giorni indicati, e di non usarli mai contro i virus, come quelli del raffreddore e dell'influenza, su cui non funzionano.

Persone e luoghi chiave

Persone

Alexander Fleming
Medico e batteriologo scozzese (1881-1955). Scoprì il lisozima nel 1921 e la penicillina nel 1928; Nobel nel 1945.
Howard Florey
Medico australiano (1898-1968), capo del gruppo di Oxford che trasformò la penicillina in una medicina; Nobel nel 1945.
Ernst Chain
Biochimico nato a Berlino (1906-1979), fuggito dal nazismo; studiò la chimica della penicillina; Nobel nel 1945.
Norman Heatley
Biochimico di Oxford: inventò il modo per estrarre e purificare la penicillina.
Dorothy Crowfoot Hodgkin
Chimica inglese: nel 1945 scoprì la struttura della molecola con i raggi X; Nobel per la chimica nel 1964.

Luoghi

St Mary's Hospital, Londra
L'ospedale dove Fleming fece la scoperta: il suo laboratorio oggi è un piccolo museo.
Università di Oxford
Alla Sir William Dunn School of Pathology la penicillina diventò una medicina (1939-1941).
Peoria, Illinois (Stati Uniti)
Laboratorio dove si trovarono il modo e la muffa giusta per produrne grandi quantità.

Da sapere

  • La muffa più produttiva per la penicillina fu trovata su un melone ammuffito comprato al mercato di Peoria, negli Stati Uniti.
  • Fleming, Florey e Chain ricevettero il premio Nobel per la medicina insieme, nel 1945.
  • Gli antibiotici funzionano contro i batteri ma non contro i virus: non servono per il raffreddore o l'influenza.
  • Prima della penicillina Fleming aveva scoperto il lisozima, una sostanza antibatterica che si trova nelle lacrime.
  • La penicillina impedisce ai batteri di costruire la loro parete esterna: così, quando crescono, si rompono.

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