Quando la scienza viaggiava per posta: la storia della nistatina

La scoperta della nistatina, che ha salvato milioni di vite, è arrivata… per posta

Un numero crescente di persone — inclusi trapiantati d’organo, ustionati, pazienti in chemioterapia e persone affette da AIDS — è vulnerabile alle infezioni fungine. Oggi siamo sempre più consapevoli del fatto che i funghi rappresentano una vera minaccia per la vita, oltre a essere responsabili di disturbi comuni e meno gravi, come il “piede d’atleta”. La nistatina, uno dei primi farmaci antifungini efficaci, fu scoperta nel 1950 da due scienziate.

La scoperta della nistatina da parte di Elizabeth Lee Hazen (1885–1975) e Rachel Fuller Brown (1898–1980), presso la Divisione di Laboratori e Ricerca del Dipartimento della Salute dello Stato di New York (“la Divisione”), fu ispirata dalla scoperta e dallo sviluppo della penicillina (vedi Alexander Fleming, Howard Florey ed Ernst Chain), nonché dal successo del biochimico e microbiologo Selman Waksman, che aveva usato campioni di terreno per cercare agenti antibatterici. La nistatina — oggi conosciuta con diversi nomi commerciali, tra cui Mycostatin — è da anni un trattamento efficace contro infezioni fungine della pelle, della bocca, della vagina e dell’intestino.

La scoperta delle due scienziate americane, che ha cambiato la vita per milioni di persone, è anche una storia affascinante nata tra provette, lettere e barattoli spediti per posta.

Elizabeth Lee Hazen, la microbiologa

Elizabeth Lee Hazen iniziò a lavorare presso l’ufficio di New York della Divisione negli anni ’30, subito dopo aver completato il dottorato in microbiologia presso il College of Physicians and Surgeons della Columbia University. La sua carriera fu lunga e tortuosa prima di approdare a questa istituzione di sanità pubblica d’avanguardia, nota per promuovere la libera ricerca e accogliere le donne scienziate — un’eccezione nell’America dei primi del ’900.

Nata a Rich, Mississippi, a 100 km da Memphis (Tennessee), Hazen rimase orfana all’età di tre anni. Lei e i suoi due fratelli vissero prima con la nonna materna, poi con uno zio paterno. Dopo aver frequentato una scuola elementare a classe unica, si iscrisse all’università oggi nota come Mississippi University for Women. Lavorò come insegnante di fisica e biologia al liceo di Jackson, Mississippi, e durante l’estate seguì corsi all’Università del Tennessee e a quella della Virginia.

Successivamente si trasferì a New York City per frequentare la Columbia University. Nonostante iniziali dubbi sul suo background accademico “del Sud”, ottenne un master in biologia e si iscrisse a un programma di batteriologia medica presso il College of Physicians and Surgeons. Interruppe gli studi per servire nella Prima guerra mondiale nei laboratori diagnostici dell’esercito in Alabama e New York. Lavorò poi in un ospedale del West Virginia, per tornare nel 1923 a completare il suo dottorato nel 1927. In seguito ottenne incarichi clinici e accademici al Columbia Presbyterian Hospital.

Nel 1931 fu nominata responsabile del Laboratorio di Diagnosi Batterica della Divisione. Nel 1944 fu incaricata di avviare un’indagine scientifica sui funghi, ritenuti da Waksman e altri in competizione con batteri e microrganismi per la sopravvivenza. Hazen studiò micologia e allestì una collezione di funghi patogeni utili per l’identificazione dei campioni medici ricevuti dai dottori di tutto lo stato.

Usando la tecnica del suolo già impiegata da Waksman, nel 1948 identificò nuovi agenti antifungini tra i batteri filamentosi detti attinomiceti. Per isolare le molecole attive serviva però il lavoro di una chimica: fu così che venne coinvolta Rachel Fuller Brown.

Rachel Fuller Brown, la chimica

Rachel Brown nacque a Springfield, Massachusetts, e si trasferì con la famiglia nel Missouri. I suoi genitori si separarono quando aveva 12 anni e tornò con la madre a Springfield. Ricevette una borsa di studio e il supporto economico di una benefattrice locale per frequentare il Mount Holyoke College, dove studiò storia e chimica.

Su consiglio di Emma Perry Carr, rinomata mentore di donne chimiche, proseguì gli studi con un master in chimica all’Università di Chicago. Insegnò per un periodo in una scuola privata per ragazze e tornò a Chicago nel 1924 per un dottorato in chimica e batteriologia. Lavorò come assistente e insegnante, riuscendo a ripagare tutte le borse ricevute — un gesto che divenne per lei un principio di vita: restituire ciò che aveva ricevuto, sostenendo le future generazioni di studenti.

Prima di discutere la tesi, fu assunta alla sede di Albany della Divisione. Completò poi il dottorato mentre rappresentava la Divisione a un convegno a Chicago. Intanto si era già fatta un nome per il suo lavoro sui pneumococchi, i batteri responsabili della polmonite, distinguendone i polisaccaridi caratteristici, fondamentali per il trattamento con sieri antitossici prima dell’era degli antibiotici.

Un farmaco sviluppato… per posta

La collaborazione tra Hazen (a New York) e Brown (ad Albany) funzionava grazie all’efficienza del servizio postale americano degli anni ’40. Hazen coltivava i microrganismi da campioni di suolo e li testava in vitro contro due funghi: Candida albicans e Cryptococcus neoformans. Se notava un’attività antifungina, spediva il campione ad Albany in un barattolo di vetro.

Lì Brown isolava la sostanza attiva con estrazioni a solvente, prima dell’avvento delle moderne tecniche di separazione. Poi rispediva il composto a Hazen per testarlo. Se funzionava, veniva valutata la tossicità sugli animali.

Quasi tutte le sostanze risultavano tossiche. Ma un giorno, da un campione di suolo del giardino di amici di Hazen, i coniugi Nourse, fu isolato un ceppo di Streptomyces noursei che conteneva un composto efficace e non tossico. Lo chiamarono inizialmente fungicidin, ma cambiarono il nome in nistatina (da New York State) perché il nome era già stato registrato per un’altra sostanza. Fu il direttore Dalldorf a spingerle ad annunciare la scoperta in un congresso scientifico. Poi arrivarono la richiesta del brevetto, la produzione su scala industriale e i test clinici, per cui lo Stato non aveva fondi. Il brevetto fu curato dalla Research Corporation, che all’epoca supportava legalmente gli scienziati del settore pubblico.

La società farmaceutica E. R. Squibb acquistò i diritti, fece i test clinici e concesse la licenza a varie aziende. Le royalty furono reinvestite nella ricerca tramite il Brown-Hazen Research Fund, che finanziò per anni giovani ricercatori nel campo delle scienze della vita. Le due scienziate, infatti, scelsero di donare i circa 13 milioni di dollari di profitti a una fondazione che finanziasse ricerche simili, anche grazie alla quale la loro scoperta ha avuto molteplici applicazioni, non solo in campo medico, che vanno dal salvataggio di alberi infetti al restauro di dipinti e opere d’arte danneggiate a causa di muffe.