Fab Fungi: La storia della penicillina

La scoperta della penicillina rimane un vero e proprio punto di svolta, non solo per la storia della medicina, ma per la storia umana in generale. Essendo uno dei primi antibiotici al mondo, significava che i medici avevano finalmente uno strumento per curare i loro pazienti da malattie infettive che un tempo erano una condanna a morte. La penicillina deriva da una muffa chiamata Penicillium notatum, e per quanto possa sembrare antitetica agli ambienti medici sterili che immaginiamo, la muffa è stata a lungo utilizzata nella ricerca medica. 

La famiglia dei funghi

La muffa fa parte della famiglia dei funghi ed è una cugina dei deliziosi funghi culinari e dei funghi che fanno perdere la testa. A differenza di questi ultimi, però, la muffa è molto meno attraente. Come ha fatto qualcosa che è sinonimo di morte e decadimento a salvare innumerevoli vite? Beh, come la muffa di Albert Hofmann scoperta dell'LSD (derivato dal fungo della segale cornuta) è stato una specie di incidente...

Il dottor Fleming torna in un pasticcio...

Immaginate la scena: è il 1928 e il batteriologo Alexander Fleming è appena tornato a Londra dalle sue vacanze estive in Scozia. Il suo laboratorio al St. Mary's Hospital è stato lasciato in disordine e si accorge che le sue colonie di Staphylococcus aureus (un tipo di batterio, n.d.t.) sono stati contaminati dalla muffa. Un po' come quando si lascia per sbaglio una tazza di tè mezza bevuta da qualche parte e si trova un intero ecosistema che cresce lì felicemente una settimana dopo. Questa muffa si chiamava Penicillium notatum, e invece di gridare "Bleah! e svuotando le sue piastre di Petri, Fleming si comportò da batteriologo qual era e decise di dare un'occhiata al microscopio.  

Osservando l'interazione tra i batteri e la muffa, Fleming rimase stupito nel constatare che il batterio  Penicillium notatum aveva impedito la normale crescita del Staphylococcus aureus. Per confermare le sue scoperte, Fleming ha dovuto attendere la crescita di altre muffe. (che probabilmente è solo marginalmente meglio che guardare la vernice che si asciuga!) Ma una volta che lo fece, Fleming poté confermare la sua incredibile scoperta: la muffa Penicillium aveva la capacità di inibire la crescita dei batteri. Ciò significava che potenzialmente poteva essere sfruttata per combattere le malattie infettive. 

"Non avevo intenzione di rivoluzionare la medicina".

Il dottor Fleming scrisse in seguito di quel giorno fatale;

 "Quando mi sono svegliato poco dopo l'alba del 28 settembre 1928, non avevo certo intenzione di rivoluzionare l'intera medicina scoprendo il primo antibiotico, o battericida, del mondo. Ma credo che sia stato esattamente quello che ho fatto".

In questo caso, non si può certo biasimare il Dr. Fleming per essersi messo in mostra. Tuttavia, la storia non finisce qui. Ci sarebbero stati diversi passaggi prima che i funghi potessero essere effettivamente utilizzati in campo medico. Sfortunatamente, Fleming non aveva né la formazione chimica né le strutture del St. Mary's per fare le cose che avrebbero potuto renderlo un trattamento praticabile. Queste "cose" erano: isolare l'ingrediente attivo nella muffa della penicillina, purificarlo, capire quali germi potesse combattere e come usarlo effettivamente. Quindi, nonostante la sua scoperta, dopo aver pubblicato un articolo al riguardo, la ricerca di Fleming si è esaurita. È una fortuna che si possano mangiare i funghi psilocibinici! 

Il testimone batterico viene passato

Il compito è stato quindi affidato per caso al dottor Howard Florey, professore di patologia all'Università di Oxford. Era abile nel sollecitare sovvenzioni per la ricerca, e a mettere insieme team di colleghi scienziati da sogno. Da tempo interessato alla relazione antagonista tra batteri e muffe, nel 1938 il dottor Florey stava sfogliando alcune vecchie edizioni di Il British Journal of Experimental Pathology, quando si imbatté nel documento di Fleming sulle proprietà battericide della muffa penicillium. Ben presto riunì i suoi colleghi di laboratorio e furono pronti a svelare cosa Fleming intendesse per proprietà del penicillo. "azione antibatterica".

Il team, che comprendeva il dotato biochimico Dr. Ernst Chain, produsse presto una serie di estratti primitivi della coltura di muffa penicillium. Poi, nell'estate del 1940, sperimentarono su 50 sfortunati topi, infettandoli con lo streptococco mortale. La metà morì per una sepsi estrema. Ma l'altra metà, a cui erano state somministrate iniezioni di penicillina, sopravvisse.

Un problema di produzione

Dopo questo chiaro successo, il dottor Florey decise di avere prove sufficienti per testare il farmaco sulle persone. Ma c'era un problema. Erano necessari più di 2.000 litri di muffa per produrre una quantità di penicillina pura sufficiente a curare una persona affetta da sepsi. E, come è ovvio, far crescere una quantità di muffa così grande non è stata la cosa più facile o più efficiente del mondo.  

Una figura fondamentale in questo processo è stata il dottor Norman Heatley, un biochimico che si è prefisso di far crescere le muffe in ogni recipiente disponibile. (sembra un po' il mio vecchio coinquilino! 😉) Dalla bottiglia alla padella, Heatley ha coltivato muffe di penicillina, aspirato il fluido e creato modi per purificarlo. Oggi la penicillina viene prodotta in enormi vasche di fermentazione e utilizza sofisticate tecniche di estrazione. Tuttavia, questo è stato il modo umile in cui è iniziata la produzione dell'antibiotico. 

La penicillina attraversa lo stagno

Nel 1941, poco prima che gli Stati Uniti entrassero nella Seconda Guerra Mondiale, Florey e Heatley si recarono negli Stati Uniti per collaborare con gli scienziati americani di Peoria, nell'Illinois, per sviluppare un metodo di produzione di massa della loro nascente "droga delle meraviglie". 

Rendendosi conto che il loro OG Penicillina notatum non sarebbe mai stato in grado di produrre una quantità di penicillina sufficiente a curare le persone in modo affidabile, i due dottori cercarono una specie di muffa più produttiva. 

Poi, in un caldo giorno d'estate, l'assistente di laboratorio Mary Hunt portò dal mercato un melone cantalupo che era ricoperto di un "bella, dorata, muffa". La fortuna ha voluto che questa splendida muffa si rivelasse il fungo Penicillium chrysogeum. Si è scoperto che produceva una quantità 200 volte superiore a quella della specie originariamente testata. Ma anche questa specie doveva essere migliorata con raggi X che inducono mutazioni e filtrazione. Alla fine, però, sono riusciti a produrre una quantità di penicillina 1.000 volte superiore a quella dei loro sforzi iniziali. 

La penicillina salva i soldati

La penicillina avrebbe dato prova di sé durante la guerra. Il principale killer delle guerre, nel corso della storia, era stato l'infezione. Nella prima guerra mondiale, prima della penicillina, morirono 18% di persone affette da polmonite batterica. Nella Seconda Guerra Mondiale la percentuale scese a meno di 1%. 

Alla fine della guerra, le aziende farmaceutiche americane producevano 650 miliardi di unità di penicillina al mese. Tuttavia, con grande disappunto del dottor Florey e del suo team di scienziati di Oxford, i notiziari sul "farmaco miracoloso" si concentrarono esclusivamente sul dottor Fleming, ignorando i loro significativi contributi. 

Questa situazione fu in qualche modo corretta nel 1945, quando Fleming, Florey e Chain ricevettero il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina. Il contributo di Heatley è stato riconosciuto solo nel 1990, quando l'Università di Oxford gli ha conferito il primo dottorato onorario in medicina nei suoi 800 anni di storia.  

Ogni 28 settembre si celebra la scoperta della penicillina da parte del dottor Fleming. Ma vale la pena ricordare anche il gruppo di persone che hanno contribuito a farla nascere e a farla diventare ciò che è oggi. 

Il futuro dei funghi medicinali

Chi può dire quale sarà il futuro della psilocibina come medicina globale? Certamente è molto diversa dalla penicillina, aiuta la salute mentale e dolore cronico piuttosto che un'infezione. E, ancora una volta, può essere accessibile a chiunque. Tutto ciò che serve è un kit per la coltivazione di funghi o alcuni tartufi magici, il che lo rende un pesce molto diverso.

Tuttavia, ciò che accomuna la muffa del penicillium e i funghi psilocibinici è che si tratta di funghi affascinanti che, in qualche modo, sono in grado di curare e guarire l'umanità. Sono misteriosi e magici. Sembra che per la medicina il passato, il presente e il futuro sia..... fungo 😉