La devozione alla verità di Louis Pasteur ha trasformato ciò che sappiamo sulla salute e sulla malattia

Nella sua giovinezza, Pasteur non eccelleva particolarmente come studente. I suoi interessi tendevano all’arte piuttosto che alla scienza, e mostrò un’abilità eccezionale nel disegno e nella pittura. Ma alla luce delle considerazioni sulla carriera (suo padre voleva che diventasse uno studioso), Pasteur abbandonò l’arte per la scienza e si rivolse così alla prestigiosa École Normale Supérieure di Parigi per l’istruzione superiore. 15 ° al concorso di ammissione, un risultato abbastanza buono da assicurarsi l’ammissione. Ma non abbastanza per Pasteur. Ha trascorso un altro anno in ulteriori studi enfatizzando le scienze fisiche e poi ha sostenuto nuovamente l’esame École Normale, arrivando quarto. Questo risultato ora, era abbastanza buono per Psteur che entrò nella scuola nel 1843. Lì conseguì il dottorato, in fisica e chimica, nel 1847.

Tra i suoi interessi speciali all’École Normale c’era la cristallografia. In particolare era attratto dalle indagini sull’acido tartarico. È una sostanza chimica presente nell’uva responsabile del tartaro, un composto di potassio che si accumula sulle superfici dei tini di vino. Gli scienziati hanno scoperto di recente che l’acido tartarico possiede l’affascinante potere di distorcere la luce, cioè di ruotare l’orientamento delle vibrazioni delle onde luminose. Nella luce che è stata polarizzata (facendola passare attraverso certi cristalli, filtri o occhiali da sole), le onde sono tutte allineate su un unico piano. La luce che passa attraverso una soluzione di acido tartarico lungo un piano emerge su un piano diverso.

Ancora più misteriosamente, un altro acido (acido paratartarico o acido racemico), con la stessa identica composizione chimica dell’acido tartarico, non distorceva affatto la luce. Pasteur lo trovava sospetto. Iniziò un laborioso studio dei cristalli di sali derivati ​​dai due acidi. Scoprì che i cristalli di acido racemico potevano essere ordinati in due forme speculari asimmetriche, come paia di guanti per destrimani e mancini. Tutti i cristalli di acido tartarico, invece, avevano forme con identica asimmetria, analoghe a guanti che erano tutti destrimani.

Pasteur dedusse che l’asimmetria nei cristalli rifletteva la disposizione asimmetrica degli atomi nelle loro molecole costituenti. L’acido tartarico deformava la luce a causa dell’asimmetria delle sue molecole, mentre nell’acido racemico le due forme opposte si annullavano a vicenda.

Pasteur ha costruito il resto della sua carriera su questa scoperta. La sua ricerca sull’acido tartarico e il vino ha portato alla fine a profonde realizzazioni sulla relazione tra microbi e malattie umane. Prima di Pasteur, la maggior parte degli esperti affermava che la fermentazione fosse un processo chimico naturale non biologico. Il lievito, un ingrediente necessario nel fluido di fermentazione, era presumibilmente una sostanza chimica senza vita che fungeva da catalizzatore. Gli esperimenti di Pasteur hanno dimostrato che il lievito è vivo, un particolare tipo di “piccola pianta” (ora nota per essere un fungo) che provocava la fermentazione per attività biologica.

Pasteur dimostrò che, in assenza di aria, il lievito acquisiva ossigeno dallo zucchero, convertendo lo zucchero in alcol durante il processo. “La fermentazione mediante lievito”, ha scritto, è “la diretta conseguenza dei processi di nutrizione”, una proprietà di una “minuta pianta cellulare … che svolge le sue funzioni respiratorie”. O più sinteticamente, ha proclamato che “la fermentazione… è la vita senz’aria”. (Gli scienziati successivi hanno scoperto che il lievito ha compiuto la fermentazione emettendo enzimi che hanno catalizzato la reazione.)

Pasteur ha anche notato che ulteriori microrganismi presenti durante la fermentazione potrebbero essere responsabili del processo che va storto, un problema che minaccia la fattibilità della vinificazione francese e della produzione di birra. Risolse il problema sviluppando un metodo di riscaldamento che eliminava i microrganismi cattivi preservando la qualità delle bevande. Questo metodo, chiamato “pastorizzazione”, è stato successivamente applicato al latte, eliminando la minaccia di malattia derivante dal consumo di latte contaminato da microrganismi virulenti. La pastorizzazione è diventata una pratica standard di sanità pubblica nel 20° secolo.

Incorporando ulteriori approfondimenti da studi su altre forme di fermentazione, Pasteur ha riassunto il suo lavoro sulla vita microbica in un famoso articolo pubblicato nel 1857. “Questo articolo può davvero essere considerato l’inizio della microbiologia scientifica”, ha scritto l’illustre microbiologo René Dubos, che ha definitoil lavoro di Pasteur, “uno dei punti di riferimento più importanti delle scienze biochimiche e biologiche”.

Nasce la teoria dei germi della malattia

Le indagini di Pasteur sulla crescita dei microrganismi in fermentazione si sono scontrate con un’altra importante questione scientifica: la possibilità della generazione spontanea della vita. L’opinione popolare, anche tra molti scienziati, sosteneva che la vita microbica si autogenerasse nelle condizioni adeguate (carne avariata, per esempio). Le dimostrazioni dello scienziato italiano del XVII secolo Francesco Redi contestarono tale convinzione, ma la tesi contro la generazione spontanea non era ermetica.

Louis Pasteur ha utilizzato il doppio pallone in primo piano per dimostrare la fermentazione anaerobica. La fiasca sul retro è piena di acqua d’orzo che Pasteur aveva pastorizzato nel 1860. Rimase non fermentata decenni dopo.PER GENTILE CONCESSIONE DELL’ISTITUTO DI STORIA DELLA SCIENZA

All’inizio degli anni ’60 dell’Ottocento Pasteur intraprese una serie di esperimenti che non avrebbero dovuto lasciare dubbi sul fatto che la generazione spontanea, nelle condizioni incontrate oggi sulla Terra, fosse un’illusione. Eppure è stato comunque avvicinato da critici, come il biologo francese Charles-Philippe Robin, al quale ha risposto al fuoco verbale. “Confidiamo che verrà il giorno in cui M. Robin … riconoscerà di essersi sbagliato sull’argomento della dottrina della generazione spontanea, che continua ad affermare, senza addurre alcuna prova diretta a suo sostegno”, ha osservato Pasteur.

È stato il suo lavoro sulla generazione spontanea che ha portato Pasteur direttamente allo sviluppo della teoria dei germi della malattia.

Per secoli si era sospettato che alcune malattie dovessero essere trasmesse da persona a persona per contatto ravvicinato. Ma determinare esattamente come ciò potesse accadere sembrava oltre la portata delle capacità scientifiche. Pasteur, avendo intuito il ruolo dei germi nella fermentazione, vide immediatamente che qualcosa di simile a ciò che faceva andare a male il vino poteva anche nuocere alla salute umana.

Dopo aver smentito la generazione spontanea, si rese conto che dovevano esistere «malattie trasmissibili, contagiose, infettive la cui causa risiede essenzialmente e unicamente nella presenza di organismi microscopici». Per alcune malattie, almeno, era necessario abbandonare “l’idea di… un elemento infettivo originatosi improvvisamente nel corpo di uomini o animali”. Opinioni contrarie davano luogo «all’ipotesi gratuita della generazione spontanea» ed erano «fatali al progresso medico».

La sua prima incursione nell’applicazione della teoria dei germi della malattia avvenne alla fine degli anni ’60 dell’Ottocento in risposta al declino della produzione di seta francese a causa delle malattie che affliggevano i bachi da seta. Dopo il successo nell’affrontare le malattie dei bachi da seta, si rivolse all’antrace, una terribile malattia sia per il bestiame che per gli esseri umani. Molti esperti medici sospettavano da tempo che una qualche forma di batterio causasse l’antrace, ma fu la serie di esperimenti di Pasteur a isolare il microrganismo responsabile, verificando oltre ogni dubbio la teoria dei germi. (Un lavoro simile di Robert Koch in Germania nello stesso periodo ha fornito un’ulteriore conferma).

Comprendere la causa dell’antrace ha portato alla ricerca di un modo per prevenirlo. In questo caso, un fortuito ritardo negli esperimenti di Pasteur sul colera nei polli produsse una fortunata sorpresa. Nella primavera del 1879 aveva programmato di iniettare ai polli i batteri del colera che aveva coltivato, ma non ci riuscì fino a dopo le vacanze estive. Quando ha iniettato i suoi polli in autunno, inaspettatamente non si sono ammalati. Così Pasteur ha preparato una nuova coltura batterica e ha portato un nuovo lotto di polli.

Quando sia i nuovi polli che il lotto precedente hanno ricevuto i batteri freschi, tutti i nuovi sono morti, mentre quasi tutti i polli originali sono rimasti sani. E così, si rese conto Pasteur, la coltura originale si era indebolita in potenza durante l’estate e non era in grado di causare malattie, mentre la nuova cultura, ovviamente potente, non danneggiava i polli precedentemente esposti alla coltura più debole. “Questi animali sono stati vaccinati”,  dichiarò Pasteur.

La vaccinazione, ovviamente, era stata inventata otto decenni prima, quando il medico britannico Edward Jenner proteggeva le persone dal vaiolo esponendole prima al vaiolo bovino, una malattia simile contratta dalle mucche. (La vaccinazione deriva dal nome medico del vaiolo bovino, vaccinia, da vacca, latino per mucca.) Pasteur si rese conto che i polli mostravano sorprendentemente un simile esempio di vaccinazione perché era a conoscenza della scoperta di Jenner. “Il caso favorisce la mente preparata”, diceva Pasteur.

A causa del suo lavoro sulla teoria dei germi della malattia, la mente di Pasteur era pronta a cogliere il ruolo chiave dei microbi nella prevenzione del vaiolo, qualcosa che Jenner non poteva sapere. E Pasteur capì immediatamente che l’idea specifica della vaccinazione contro il vaiolo poteva essere generalizzata ad altre malattie. “Invece di dipendere dalla scoperta casuale di agenti immunizzanti presenti in natura, come lo era il vaiolo bovino per il vaiolo”, ha osservato Dubos, “dovrebbe essere possibile produrre vaccini a volontà in laboratorio”.

Pasteur coltivò il microbo dell’antrace e lo indebolì per i test sugli animali da allevamento. Il successo in tali test non solo ha affermato la correttezza della teoria dei germi della malattia, ma ha anche permesso di prendere piede nell’ideazione di nuove pratiche mediche.

Successivamente Pasteur ha affrontato un nemico microscopico ancora più difficile, il virus che causa la rabbia. Aveva iniziato intensi esperimenti sulla rabbia, un’orribile malattia quasi sempre mortale, causata solitamente dai morsi di cani rabbiosi o di altri animali. I suoi esperimenti non sono riusciti a trovare alcuna causa batterica per la rabbia, portandolo a rendersi conto che doveva essere il risultato di un agente troppo piccolo per essere visto con il suo microscopio. Non poteva coltivare colture in piatti di laboratorio di ciò che non poteva vedere. Così, invece, ha deciso di far crescere l’agente patogeno nei tessuti viventi: il midollo spinale dei conigli. Ha usato strisce essiccate di midollo spinale di conigli infetti per vaccinare altri animali che poi sono sopravvissuti alle iniezioni di rabbia.

Pasteur ha esitato a testare il suo trattamento contro la rabbia sugli esseri umani. Tuttavia, nel 1885, quando una madre portò nel suo laboratorio un bambino di 9 anni che era stato gravemente morso da un cane rabbioso, Pasteur accettò di somministrare il nuovo vaccino. Dopo una serie di iniezioni, il ragazzo si riprese completamente. Presto arrivarono altre richieste per il vaccino contro la rabbia, e all’inizio dell’anno successivo oltre 300 pazienti affetti da rabbia avevano ricevuto il vaccino e sopravvissero, con un solo decesso tra loro.

Popolarmente acclamato come un eroe, Pasteur fu anche diffamato da alcuni medici ostili, che lo consideravano un intruso ignorante in medicina. Gli oppositori del vaccino si lamentaronoi del fatto che il suo vaccino fosse un metodo non testato che avrebbe potuto esso stesso causare la morte. Ma, naturalmente, i critici avevano anche rifiutato la visione di Pasteur della fermentazione, la teoria dei germi della malattia e la sua confutazione della generazione spontanea.

Pasteur ha mantenuto la sua posizione e alla fine ha prevalso (anche se non si è rivelato avere ragione su tutto). Il suo atteggiamento e la sua eredità di successi hanno ispirato gli scienziati del 20° secolo a sviluppare vaccini per più di una dozzina di malattie mortali. Ancora più malattie furono sconfitte dagli antibiotici, in seguito alla scoperta della penicillina da parte di Alexander Fleming, che dichiarò: “Senza Pasteur non sarei stato niente”.

Anche durante la vita di Pasteur, grazie alla sconfitta della rabbia, la sua reputazione pubblica era quella di un genio.

L’eredità scientifica di Pasteur

Come accade con i geni, Pasteur era l’opposto di Einstein. Per trarre ispirazione per le sue teorie, Einstein immaginava di cavalcare un raggio di luce o sognava ad occhi aperti di cadere da una scala. Pasteur si è attaccato agli esperimenti. In genere iniziava i suoi esperimenti con in mente un risultato sospetto, ma era scrupoloso nel verificare le conclusioni che ne traeva. “Idee preconcette”, ha detto, “possono guidare l’interrogatorio dello sperimentatore sulla natura, ma devono essere abbandonate alla luce di prove contrarie”. “Il più grande squilibrio della mente”, ha dichiarato, “è credere in qualcosa perché si desidera che sia così”.

Quindi, anche quando Pasteur era sicuro che il suo punto di vista fosse corretto, insisteva sulla prova assoluta, conducendo molti esperimenti più e più volte con variazioni progettate per escludere tutto tranne la vera interpretazione.

“Se Pasteur è stato un genio, non è stato per eterea sottigliezza mentale”, ha scritto lo studioso di Pasteur, Gerald Geison. “Piuttosto, ha mostrato “lucidità, straordinaria abilità sperimentale e tenacia – quasi ostinazione – di intenti”.

La sua tenacia, o ostinazione, lo aiutò a perseverare attraverso diverse tragedie personali, come la morte di tre delle sue figlie, nel 1859, 1865 e 1866. E poi nel 1868 subì un’emorragia cerebrale che lo lasciò paralizzato sul lato sinistro. Ma ciò non ha rallentato il suo ritmo né ha impedito di continuare le sue indagini.

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“Qualunque siano le circostanze in cui ha dovuto lavorare, non si è mai sottomesso ad esse, ma ile ha modellate secondo le esigenze della sua immaginazione e della sua volontà”, ha scritto Dubos. “Era probabilmente il servitore più devoto che la scienza abbia mai avuto”.

Fino alla fine della sua vita, Pasteur rimase dedito alla scienza e al metodo scientifico, sottolineando l’importanza della scienza sperimentale a beneficio della società. “I laboratori sono “istituzioni sacre”, ha affermato. “Chiedi che siano moltiplicati e adornati; sono i templi della ricchezza e del futuro”.

Tre anni prima della sua morte nel 1895, Pasteur esaltò ulteriormente il valore della scienza e affermò il suo ottimismo sul fatto che lo spirito scientifico avrebbe prevalso. Un discorso, pronunciato per lui da suo figlio, durante una cerimonia alla Sorbona di Parigi, ha espresso la sua “invincibile convinzione … che la scienza e la pace trionferanno sull’ignoranza e sulla guerra, che le nazioni si uniranno, non per distruggere, ma per costruire , e che il futuro apparterrà a coloro che avranno fatto di più per l’umanità sofferente”.

Il quotidiano francese Le Petit Journal ha stampato un ritratto reverenziale di Louis Pasteur sulla copertina del suo supplemento illustrato dopo la sua morte nel 1895.PHOTOS.COM/GETTY IMAGES PLUS

Duecento anni dopo la sua nascita, l’ignoranza e la guerra rimangono perniciosamente prominenti, inestirpabili come i microbi che continuano a minacciare la salute pubblica, con il virus che causa COVID-19 l’ultimo esempio cospicuo. I vaccini, tuttavia, hanno sostanzialmente ridotto i rischi da COVID-19, estendendo il record di vaccini di successo che hanno già domato non solo il vaiolo e la rabbia, ma anche la poliomielite, il morbillo e una miriade di altre malattie un tempo mortali .

Eppure, anche se i vaccini hanno salvato innumerevoli milioni di vite, alcuni politici e cosiddetti scienziati che negano o ignorano prove schiaccianti continuano a condannare i vaccini come più pericolosi delle malattie che prevengono. È vero, alcuni vaccini possono indurre brutte reazioni, anche fatali in alcuni casi su milioni di vaccinazioni. Ma evitare i vaccini oggi, come sostenuto nell’indignazione artificialmente amplificata dei social media, è come rifiutarsi di mangiare perché alcune persone muoiono soffocate dai panini.

Oggi Pasteur sarebbe diffamato proprio come lo era ai suoi tempi, probabilmente da alcune persone che non si rendono nemmeno conto che grazie a lui, possono tranquillamente bere latte a causa loro. Nessuno sa esattamente cosa direbbe Pasteur a queste persone adesso. Ma è certo che difenderebbe la verità e la scienza, e sarebbe dannatamente sicuro di dire a tutti di farsi vaccinare.

Fonte: Science