Un melone ammuffito cominciò a cambiare il destino dell'umanità...

La scoperta della penicillina è probabilmente l'incidente più famoso nella storia della scienza. Una capsula di Petri contaminata ha fatto sì che la gente ricordasse il contributo del biologo scozzese Fleming. In effetti, dalla scoperta e purificazione della penicillina fino alla sua produzione su larga scala, è stata una serie di coincidenze a portare alla pratica medica di questa grande scoperta. Tra questi, un melone ammuffito cambiò il destino dell'umanità.

Scritto da | Pikachu-Bulbasaur

Fleming Laboratory Museum presso lo St Mary's Hospital di Londra. | Fonte dell'immagine: St. Mary's Hospital, Londra

Ospedale St. Mary's, Londra, Regno Unito. Nascosta qui c'è una piccola stanza che commemora una delle scoperte più importanti nella storia della medicina: uno stampo che ha cambiato il mondo e salvato milioni di vite.

Per commemorare Alexander Fleming e il suo contributo storico alla scoperta della penicillina, è stato costruito un piccolo museo presso il St. Mary's Hospital, dove Fleming scoprì la penicillina. Il museo ricrea il laboratorio in cui Fleming scoprì la penicillina nel 1928, con tanto di microscopio, piastre di coltura e altre attrezzature sperimentali, nonché una replica della sigaretta che non spegneva mai mentre lavorava.

Campioni congelati dell'isolato originale di Fleming, denominato Penicillium rubens IMI 15378, sono conservati in collezioni sparse in tutto il mondo, ma oggi la penicillina non viene più prodotta utilizzando il ceppo da lui scoperto. In effetti, il ceppo che sta alla base dell’attuale produzione multimiliardaria di penicillina ha avuto origine da un melone ammuffito in un mercato di Peoria, Illinois, nei primi anni ’40.

Proprio come molte cose che diamo per scontate ma che sono indispensabili (come i raggi X e i forni a microonde) in realtà derivano da scoperte casuali: anche la scoperta della penicillina è nata da una coincidenza. Va detto che si tratta di una delle scoperte accidentali più famose nella storia della scienza. Ciò che è ancora più sorprendente è che, a partire dalla prima scoperta della penicillina, ogni importante sviluppo successivo sembrava essere pieno di avventure. Il biografo Gwyn Macfarlane descrisse il processo come "una serie di eventi quasi incredibili". Prima dell'avvento degli antibiotici, anche il più piccolo taglio poteva essere fatale per un essere umano. La scoperta e la produzione in serie della penicillina non solo salvarono immediatamente la vita di innumerevoli soldati alla fine della Seconda Guerra Mondiale, impedendo loro di morire di infezione, ma ebbero anche effetti a lungo termine che ci riguardano ancora oggi.

Antibiotici: il prequel

Nei tempi antichi, sia in Cina che all'estero, i fenomeni che andavano oltre la comprensione e il controllo umani venivano spesso interpretati come "punizioni degli dei" o "maledizione del diavolo". Ecco come si presentavano le infezioni causate da microrganismi prima della scoperta degli antibiotici. Per migliaia di anni, l'infezione è stata una delle principali cause di malattia e morte per l'uomo; un tempo era molto più temuta del cancro che temiamo oggi.

Si ritiene generalmente che la penicillina sia stato il primo antibiotico scoperto e utilizzato nella storia dell'uomo, ma in realtà non è così. Gli esseri umani hanno cercato di utilizzare i microrganismi per curare le malattie infettive "combattendo il veleno con il veleno" e ci sono testimonianze di ciò già migliaia di anni fa in Serbia, Cina, Grecia antica e Egitto. L'antico papiro egizio Eber (circa 1550 a.C.) descrive l'uso del pane ammuffito e della terra per curare le infezioni. Allo stesso modo, tracce di tetraciclina sono state rilevate in ossa umane rinvenute nell'oasi di Dakhla in Egitto, il che suggerisce che gli esseri umani antichi potrebbero aver ingerito in qualche modo questo antibiotico naturale.

Nella storia moderna, il primo antibiotico estratto con successo dalla natura utilizzando metodi scientifici moderni non è stata la penicillina, bensì l'acido micofenolico. Nel 1893, il medico e microbiologo italiano Bartolomeo Gosio isolò questo antibiotico solido cristallino dal Penicillium glaucum (oggi denominato P. brevicompactum) mentre studiava la pellagra. Le ricerche condotte all'epoca dimostrarono che l'acido micofenolico non solo inibisce la crescita del Bacillus anthracis, ma possiede anche molteplici proprietà, come quella antivirale, antimicotica, antitumorale e antipsoriasi.

Di solito le persone ricordano e lodano i vari "primi". Allora perché la penicillina e il suo scopritore Fleming non furono i primi, ma vinsero il premio Nobel, furono inseriti nei libri di testo e sono ancora elogiati da persone di tutto il mondo? Da un lato, sebbene la penicillina non sia stata la prima, è l'antibiotico più utilizzato, con il maggiore e più ampio impatto al mondo e quello che salva più vite; d'altra parte, la storia della scoperta e dell'applicazione della penicillina ha una "storia" insostituibile: coinvolge guerra, politica, capitale, scienza, discipline umanistiche ed etica; implica la gloria dei nuovi farmaci che salvano vite, ma anche l'impotenza della fine della medicina. L'intera storia, che inizia con l'illuminazione dello scienziato, è intrecciata con una serie di alti e bassi di coincidenze. Con una trama del genere, se c'è uno sceneggiatore disposto a sacrificare i suoi capelli e un gruppo di attori affidabili, può sicuramente trasformarsi in un blockbuster come "Oppenheimer".

La prima coincidenza nella scoperta della penicillina: una coltura batterica contaminata

In un normale giorno di settembre del 1928, Alexander Fleming, sempre impegnato a fare esperimenti, era appena tornato in laboratorio dopo due settimane di vacanza. Scoprì all'improvviso che, a causa della negligenza, una piastra di batteri che stava coltivando presentava muffe di varie dimensioni. In parole povere, ai soggetti sottoposti all'esperimento erano cresciuti i capelli. Inizialmente voleva buttarlo via, ma notò per caso che attorno a uno dei grandi grumi di muffa c'era una vera e propria "zona trasparente" e che al di fuori di questa zona trasparente i batteri crescevano bene. In altre parole, i batteri all'interno di questo cerchio della zona pellucida sembravano essere morti per lisi.

"Le colonie di stafilococchi divennero trasparenti e si stavano evidentemente lisando... Dopo una o due settimane di incubazione a temperatura ambiente, il brodo della muffa mostrò una marcata attività antibatterica contro una varietà di patogeni comuni, con effetti sia battericidi che batteriolitici", scrisse Fleming in un articolo del 1929 sul British Journal of Experimental Pathology.

Una macchia di muffa e la "zona di morte batterica" ​​circostante su una piastra di coltura batterica. | Fonte dell'immagine: Internet

Perché?

Fleming pensò che la muffa potesse produrre una sostanza letale per i batteri. Attraverso l'identificazione della specie, determinò che la muffa era Penicillium notatum e per la prima volta diede il nome di "penicillina" alla sostanza da essa secreta e in grado di uccidere i batteri. Tutti i funghi hanno questa capacità? Fleming cercò presto di coltivare diverse altre muffe per vedere se potessero avere lo stesso effetto sui batteri, ma si scoprì che solo il tipo di Penicillium che aveva contaminato i suoi soggetti aveva questa capacità.

Ogni progresso scientifico che cambia il mondo sembra andare oltre la comprensione del momento in cui viene proposto per la prima volta e, pertanto, spesso non viene riconosciuto. Il lavoro di ricerca di Fleming sulla penicillina del 1929 non attirò molta attenzione all'epoca. Presentò con entusiasmo la ricerca al Medical Research Club di Londra, ma nessuno tra il pubblico gli fece una domanda.

Sebbene gli esperimenti dimostrassero che la penicillina aveva effetti antibatterici e Fleming osservò e registrò dettagliatamente anche gli effetti della muffa sui batteri, se la penicillina nella capsula di coltura non veniva separata, il suo effetto non poteva essere realmente verificato e il "miracolo" della penicillina sarebbe rimasto per sempre negli appunti e nei documenti. Negli anni successivi Fleming provò tutti i mezzi possibili, ma non riuscì a isolare con successo questa sostanza antibatterica. La ricerca sulla purificazione della penicillina sembrava aver incontrato un muro insormontabile.

Fleming non lavorava in isolamento. Cercò aiuto da altri illustri studiosi del settore, ma tutti interruppero le loro ricerche dopo averci provato. Il motivo è che, nonostante la comunità accademica riconosca che l'effetto antibatterico della penicillina negli esperimenti è reale, la penicillina sembra essere "instabile" e non può essere purificata o prodotta in serie in grandi quantità, quindi non potrà mai essere utilizzata nella medicina clinica.

Purtroppo, nonostante i ripetuti sforzi, Fleming non riuscì a purificare la penicillina. Nel 1931 fu costretto a interrompere le sue ricerche sulla penicillina, ma conservava ancora un ultimo barlume di speranza. Annunciò al mondo che chiunque avesse voluto provare nuovamente a isolare la penicillina avrebbe potuto fornire gratuitamente campioni di muffa.

Fleming coltiva batteri. | Fonte dell'immagine: TheScientist.com

La seconda coincidenza nella scoperta della penicillina: un documento recuperato dal “cestino”

Nei dieci anni trascorsi da allora, gli articoli di ricerca sulla penicillina sono stati gettati nel "cestino della spazzatura" dalla comunità accademica e quasi nessuno vi è più interessato.

Howard Florey, che lavora presso l'Università di Oxford, si interessa da tempo alla relazione tra batteri e muffe. Nel 1938, mentre stava consultando distrattamente la letteratura scientifica in materia, si imbatté casualmente nell'articolo di Fleming sul Penicillium, pubblicato 10 anni prima sul British Journal of Experimental Pathology. Come una scossa elettrica, sentì che il contenuto di questo documento racchiudeva un potenziale enorme, tutto da scoprire. Insieme ai suoi due assistenti, Ernst Chain e Norman Heatley, scoprirono la storia della ricerca sulla penicillina, iniziarono a studiare le condizioni di crescita del Penicillium e inizialmente isolarono una piccola quantità di penicillina.

Attraverso esperimenti sugli animali, scoprirono per la prima volta che la penicillina poteva uccidere efficacemente le infezioni batteriche nei topi, praticamente senza effetti collaterali. Nel 1940, il team di Oxford riuscì a determinare le condizioni di crescita ottimali per il Penicillium, la penicillina purificata e dimostrò che poteva proteggere i topi da tre infezioni batteriche mortali.

Florey (seconda fila, seconda da sinistra), Chane (seconda fila, seconda da destra) e membri del team di penicillina di Oxford. Fonte dell'immagine: wiki

Il successo degli esperimenti sugli animali li rese desiderosi di condurre sperimentazioni cliniche sull'uomo. Il caso volle che Florey e i suoi colleghi venissero a sapere che un paziente ricoverato in un ospedale di Oxford a causa di un'infezione da Staphylococcus aureus aveva sviluppato una sepsi ed era gravemente malato. Come ultima risorsa, decisero di sottoporlo a un trattamento sperimentale con la penicillina e così questo paziente divenne la prima persona a essere curata con la penicillina. Il suo nome era Albert Alexander.

Il 12 febbraio 1941 i ricercatori somministrarono per la prima volta la penicillina ad Alexander. Fu come se ci fosse stato un intervento divino. In meno di un giorno le condizioni del paziente migliorarono notevolmente e non furono riscontrati effetti collaterali! Sfortunatamente, la dose teorica di penicillina necessaria per curare un'infezione sistemica equivale alla coltura di 2.000 litri di muffa Penicillium. Quando le scorte limitate di penicillina si esaurirono, i batteri ritornarono, l'infezione peggiorò e purtroppo Alexander morì. (Come prima persona a ricevere un trattamento con penicillina, Alexander appare spesso anche nella scoperta storica della penicillina, ma la sua storia contiene anche dei malintesi. Per molto tempo, i dati hanno detto che la sua infezione era stata causata da graffi causati dalle spine delle rose nel giardino, ma in realtà, era perché la stazione di polizia era stata bombardata e lui era stato graffiato da schegge, che hanno causato l'infezione. Vedere "Perché è morto il primo paziente che ha ricevuto un trattamento clinico con penicillina?")

Anche se in questo caso la penicillina non ha avuto un successo completo, l'enorme potenziale della penicillina ha senza dubbio rivelato la punta dell'iceberg. Tuttavia, anche se questo caso avesse successo, i singoli casi da soli non basterebbero a convincere la comunità medica. Per confermare i risultati delle prime sperimentazioni, sono indispensabili sperimentazioni cliniche del farmaco su larga scala. Le sperimentazioni su larga scala comportano un'enorme richiesta di penicillina. I ricercatori si resero conto che se non fossero riusciti a trovare un modo per produrre in serie questa sostanza quasi magica, l’efficacia della penicillina sarebbe rimasta una teoria.

A quel tempo, l'intera industria chimica del Regno Unito era stata distrutta dalla Seconda Guerra Mondiale o stava servendo esclusivamente alle esigenze produttive della guerra. La produzione su larga scala di penicillina nel Regno Unito non era semplicemente fattibile, quindi Florey dovette cercare all'estero. Dopo molte peripezie, con il sostegno della Fondazione Rockefeller, Florey e Heatley attraversarono l'oceano nell'estate del 1941, alla vigilia dell'entrata degli Stati Uniti nella Seconda guerra mondiale, per vedere se potevano continuare questa causa incompiuta negli Stati Uniti.

Questa collaborazione transatlantica rappresentò una svolta importante affinché la penicillina passasse dal laboratorio al campo di battaglia e, in ultima analisi, cambiasse la medicina globale.

La terza coincidenza nella scoperta della penicillina: meloni marci in un mercato di Peoria

Dalla scoperta della penicillina in una capsula di Petri alla capacità di purificarla in quantità sufficienti per provare a curare le malattie, questo passaggio, apparentemente semplice, ha richiesto agli scienziati più di dieci anni.

Gli amici di Florey e Heatley nel mondo accademico li hanno introdotti in un laboratorio con una certa competenza tecnica nel campo della fermentazione, vale a dire il Northern Regional Research Laboratory (NRRL) del Dipartimento dell'Agricoltura di Peoria, Illinois, USA. Seguire questa linea è decisivo per il successo successivo.

Sotto la guida del direttore del laboratorio Orville May, Heatley rimase negli Stati Uniti e collaborò con il team sperimentale per risolvere il problema. Come dice il proverbio, ogni professione ha la sua specializzazione. Nel giro di poche settimane, il team ha rapidamente aumentato la produzione di penicillina sostituendo il saccarosio con il lattosio nel terreno di coltura, aggiungendo fanghi di mais al terreno di fermentazione e aggiungendo precursori della penicillina (come l'acido fenilacetico).

Tuttavia, il team di ricerca non era ancora soddisfatto. Il metodo di coltura della muffa sulla superficie del terreno di coltura era ancora inefficiente. Se la "coltura di superficie" potesse essere trasformata in "coltura a immersione", ovvero se i batteri (come il Penicillium) fossero completamente immersi in un terreno di coltura liquido per la coltivazione, le sostanze presenti nel terreno di coltura potrebbero essere utilizzate più pienamente, consentendo alla produzione di penicillina di raggiungere un aumento "esponenziale". In altre parole, si passa dalla "coltivazione bidimensionale" alla "coltivazione tridimensionale" per ottenere un "attacco dimensionale verso l'alto". Sfortunatamente, il ceppo di Penicillium proveniente dal Regno Unito non era adatto all'ambiente di coltura in immersione e la sua resa era ancora più bassa, producendo solo tracce di penicillina.

Dopo ripetute discussioni, l'attenzione principale dei ricercatori è passata dal "cambiamento della tecnologia" al "cambiamento delle varietà".

Ceppi diversi hanno proprietà e rese diverse e il laboratorio ha esaminato le scorte di vari ceppi di Penicillium e ha trovato un ceppo di penicillina che aveva una resa discreta in coltura sommersa. Ma il team di ricerca non è ancora soddisfatto: il mondo è così grande, è possibile che la specie più perfetta di Penicillium sia nascosta in qualche angolo sconosciuto? Pertanto, il laboratorio iniziò a trovare modi per sfruttare il potere di più persone, lanciò una ricerca globale di "ceppi di penicillina ad alto rendimento" e chiese aiuto all'esercito per il trasporto. Ben presto iniziarono ad arrivare campioni da tutto il mondo per isolare la muffa.

In questo periodo si verificò la più grande coincidenza nella storia della scoperta e dell'applicazione della penicillina, e fu piuttosto ironica: isolarono il ceppo migliore da un melone peloso in un mercato agricolo vicino al laboratorio (NRRL 1951).

Il ceppo di questo melone marcio (Penicillium chrysogenum, tradotto in cinese come Penicillium chrysogenum) produsse 200 volte più penicillina rispetto al ceppo scoperto da Fleming all'epoca. Inducendo mutazioni genetiche nel ceppo tramite irradiazione con raggi X, alla fine ottennero un "super Penicillium" con una resa 1.000 volte superiore a quella del ceppo iniziale.

Per quanto intelligenti fossero Heatley e i suoi colleghi ricercatori, non avrebbero mai potuto immaginare che il ceppo "tesoro" che stavano cercando non fosse lontano, bensì proprio di fronte a loro, in questa città americana dove aveva sede il laboratorio di ricerca collaborativa che sembrava essere nato per caso. Questo melone ammuffito e marcio nel mercato agricolo della città contiene la “linea di vita” per milioni di persone.

Quindi, chi ha scoperto questo melone marcio? Anche lo scopritore dovrebbe far parte di questa leggendaria storia accidentale. Il primo articolo apparso sul giornale locale riguardava la tecnica donna della NRRL Mary Hunt, soprannominata "Moldy Mary". In seguito descrisse i dettagli della scoperta del melone marcio in un articolo del 1962, ma citò in modo errato il numero dei batteri; e in seguito un altro esperto di laboratorio, Kenneth B. Raper, attribuì il merito a una donna del posto che portò il melone marcio al laboratorio. Quindi chi sia la vera Moldy Mary resta una questione irrisolta.

A sinistra: il dipinto di Douglas Gosslein (1948) mostra la scienziata americana Mary Hunt mentre ispeziona un melone al mercato alla ricerca di un ceppo adatto di Penicillium. Immagine a destra: un melone ammuffito, che contiene le cannucce salvavita di innumerevoli persone. | Fonte dell'immagine: Science History Institute, AdobeStock

L'ultima spinta: la seconda guerra mondiale

Mentre il suo caro amico Heatley lavorava giorno e notte alla ricerca in laboratorio, anche Florey era molto impegnato. Visitò molti giganti farmaceutici americani, cercando di suscitare il loro interesse nella produzione della penicillina.

A quel tempo, tre aziende negli Stati Uniti (Merck, Squibb ed Eli Lilly) avevano effettivamente condotto alcune ricerche preliminari sulla penicillina prima dell'arrivo di Florey, e anche Pfizer si stava preparando a svolgere alcuni programmi di ricerca correlati. Ma dopotutto il capitale è alla ricerca del profitto. I risultati sperimentali limitati della penicillina e le enormi difficoltà nella produzione di massa fecero sì che le aziende farmaceutiche non riuscissero a vederne il potenziale di profitto e non fossero disposte a dedicarvi troppi sforzi.

Florey naturalmente non era disposto ad accettare questa cosa. Per consentire alla penicillina di essere sottoposta il prima possibile alla sperimentazione clinica come farmaco, si dovette dare priorità al processo di produzione industriale di massa.

Ancora una volta, i contatti di Florey nel mondo accademico si dimostrarono solidi. Per "ottenere aiuto", fece visita al suo vecchio amico dell'Università della Pennsylvania, il professor Alfred Newton Richards, che all'epoca era anche il secondo in comando degli affari medici dell'università. Ancora più importante, Richards fu presidente del Comitato per la ricerca medica (CMR) dell'Ufficio per la ricerca scientifica e lo sviluppo (OSRD), un'agenzia del governo federale degli Stati Uniti incaricata di condurre ricerche scientifiche a fini militari durante la seconda guerra mondiale. Da un lato, Richards nutriva un grande rispetto accademico per Florey e si fidava ciecamente del suo giudizio professionale sul potenziale valore della penicillina. D'altro canto, nel contesto della seconda guerra mondiale, vide con interesse l'enorme potenziale medico della penicillina in campo militare.

Per conto del governo degli Stati Uniti, Richards contattò nuovamente le quattro aziende farmaceutiche che avevano frustrato Florey (Merck, Squibb, Eli Lilly e Pfizer) e disse loro che se avessero ripreso la produzione di penicillina, avrebbero servito l'interesse nazionale e avrebbero potuto ottenere nuovamente il sostegno federale. Dopo diversi incontri con alcune delle figure di spicco dell'industria farmaceutica americana, i giganti farmaceutici si convinsero gradualmente del potenziale valore della penicillina, si entusiasmarono e infine iniziarono a costruire una fabbrica per provare a raggiungere una produzione di massa.

Una delle prime penicilline prodotte in serie nella storia dell'umanità. | Fonte dell'immagine: Mayo Clinic

Gli instancabili sforzi di Heatley e Florey diedero rapidamente i loro frutti. Nel marzo del 1942, con il supporto dell'OSRD, le aziende farmaceutiche avevano prodotto abbastanza penicillina per curare completamente il primo paziente infetto; entro il giugno 1942 erano stati curati altri dieci casi.

La penicillina ha potenti proprietà e ha dimostrato di essere efficace nel trattamento di diverse infezioni, tra cui quelle streptococciche, stafilococciche e gonococciche; Allo stesso tempo, sia il settore civile che quello militare degli Stati Uniti hanno riconosciuto il valore della penicillina nel trattamento delle infezioni chirurgiche e delle ferite.

Prima di allora, la maggior parte delle morti in guerra non erano causate direttamente da traumi, ma da infezioni incontrollabili. Nella prima guerra mondiale, il tasso di mortalità causato dalla polmonite batterica era del 18%; Durante la seconda guerra mondiale, quando la penicillina era ampiamente utilizzata in prima linea, il tasso di mortalità per polmonite batterica scese rapidamente a meno dell'1%.

La penicillina divenne il fattore chiave nel salvare innumerevoli vite di soldati feriti durante la seconda guerra mondiale e può essere descritta come un'"arma segreta" più potente di pistole e cannoni.

Nel 1945, Fleming, Florey e il suo studente Charn vinsero il premio Nobel per la medicina per le loro ricerche sulla penicillina. Nel suo discorso di ringraziamento, Fleming affermò che se non fosse stato per la contaminazione accidentale della sua capsula di Petri, che lo portò in un laboratorio americano, e per la ricercatrice di laboratorio Mary Hunt che scoprì accidentalmente il melone ammuffito, e se la ricerca sulla penicillina avesse soddisfatto le esigenze della produzione di massa a causa dello scoppio della guerra, tutte queste coincidenze avrebbero unito le persone e forse non avrebbero potuto godere di questo miracolo della medicina.

Vincitore del Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 1945. | Fonte: Bio Based Press

Resistenza alla penicillina: la spada di Damocle che corre parallela alla ricerca e allo sviluppo

Nella coltura batterica contaminata di Fleming, attorno alla massa di muffa si è formata una "zona di morte batterica", come se i batteri vicini alla muffa fossero stati uccisi in modo fragile. In realtà, è in atto silenziosamente anche un'altra guerra: al suo interno vengono allevati "super batteri" resistenti alla penicillina.

Nel discorso di accettazione del Premio Nobel per la medicina del 1945, Fleming espresse la sua preoccupazione e avvertì tutti che, sebbene gli antibiotici siano buoni, non bisogna abusarne perché i batteri hanno iniziato a sviluppare una resistenza a essi. Con la cosiddetta "farmacoresistenza" si intende il fenomeno per cui i batteri perdono la loro sensibilità agli effetti mortali (battericidi) o inibitori della crescita (batteriostatici) degli antibiotici. Quando il ceppo principale dell'infezione è resistente a un determinato antibiotico, l'infezione può diventare incurabile, con gravi conseguenze.

Dopo essere stata prodotta in serie, la penicillina venne ampiamente utilizzata in tutto il mondo. Nel 1949, la produzione annuale di penicillina negli Stati Uniti aveva superato le 130 trilioni di unità, sufficienti a curare almeno 100 milioni di infezioni dell'epoca. Anche il prezzo scese da 20 dollari per 100.000 unità nel 1943 a meno di 10 centesimi.

Tuttavia, nello stesso periodo, lo Staphylococcus aureus resistente alla penicillina cominciò a diffondersi ampiamente, spingendo gli scienziati a sviluppare farmaci alternativi come la meticillina. Tuttavia, dopo il 1950, il "superbatterio" resistente alla meticillina, lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA), fece la sua prima apparizione nel mondo. Il trattamento clinico è ancora difficile e i farmaci disponibili sono limitati.

Gli antibiotici possono uccidere la maggior parte dei batteri che causano malattie in un paziente, ma alcuni batteri geneticamente meno sensibili agli effetti del farmaco sopravviveranno. Questi batteri possono continuare a moltiplicarsi o trasmettere la loro resistenza ad altri batteri della stessa specie attraverso un processo chiamato scambio genico. Questi ceppi resistenti riescono a prosperare perché gli antibiotici uccidono o riducono i loro concorrenti più vulnerabili. Il risultato finale è la comparsa di infezioni batteriche negli esseri umani che non sono curabili con uno o anche solo pochi antibiotici. L'uso indiscriminato e impreciso degli antibiotici facilita la diffusione di questa resistenza batterica.

All'inizio del XXI secolo, il problema della resistenza ai farmaci è diventato sempre più serio, tanto da rappresentare una grave minaccia per la salute pubblica a livello mondiale. Oggigiorno, i ceppi resistenti ai farmaci non sono più confinati solo agli ambienti ospedalieri, ma si stanno diffondendo anche nella comunità. Esistono addirittura dei "batteri pan-resistenti" che sono resistenti a molti antibiotici, come gli Enterobacteriaceae resistenti ai carbapenemi (CRE), che sono quasi incurabili con gli antibiotici esistenti. Uno studio statistico pubblicato su The Lancet nel settembre 2024 ha mostrato che tra il 1990 e il 2021, una media di un milione di persone è morta ogni anno a causa di infezioni batteriche resistenti ai farmaci, e questo numero raddoppierà a due milioni all'anno entro il 2050. Se questa stima continua, entro il 2050, quasi 40 milioni di persone in tutto il mondo avranno perso la vita a causa di infezioni da batteri resistenti ai farmaci. Questo numero terrificante è vicino al numero delle vittime della pandemia influenzale del 1918.

Sembra un paradosso: più vite vengono salvate dagli antibiotici, più danni causano i batteri resistenti. Nel campo della cura delle infezioni, dove arriverà il prossimo raggio di luce che illuminerà la strada da seguire?

Forse, proprio come la scoperta della penicillina, un metodo per superare la resistenza batterica attende che l'uomo lo incontri ad un certo punto della storia. Tuttavia, dovremmo imparare dagli scienziati che hanno lavorato duramente per sviluppare e promuovere la penicillina cento anni fa e ricordare i loro inevitabili sforzi e la loro perseveranza dietro alcuni eventi accidentali. Sono queste le ragioni per cui una coincidenza dopo l'altra hanno fatto sì che diventassero leggende nella storia della scienza.

Epitaffio di Alexander Fleming, lo scopritore della penicillina. | Fonte immagine: CEphoto, Uwe Aranas

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