Dorothy Hodgkin: la cristalógrafa que fotografió moléculas

Margaret Thatcher, que estudió química bajo su tutela en Oxford, colgó más tarde un retrato de Dorothy Hodgkin en su despacho del número 10 de Downing Street: un extraño homenaje de una primera ministra cuyas posturas políticas eran, en casi todos los aspectos, opuestas a la campaña de toda la vida de su antigua profesora a favor del desarme nuclear. Que el retrato colgara allí de todos modos dice algo sobre la estatura de Hodgkin: incluso sus opositores políticos reconocían que había hecho algo que casi nadie más en la Tierra podía hacer: leer la forma tridimensional de una molécula directamente de las sombras que proyectaba al ser bombardeada con rayos X, y hacerlo para la penicilina, la vitamina B12 y la insulina, sucesivamente.

Guijarros en Jartum

Dorothy Mary Crowfoot nació en 1910 en El Cairo, Egipto, de padres ingleses, John y Grace Crowfoot, ambos autoridades en arqueología que trabajaban en el norte de África colonial; su padre trabajó como inspector escolar. Dorothy pasó gran parte de su infancia en Jartum, Sudán, y fue allí, animada por el edafólogo A. F. Joseph, donde empezó a analizar minerales y guijarros locales con un equipo portátil de análisis mineral alrededor de los catorce años. Dos años más tarde, su madre le regaló un ejemplar del libro del físico William Henry Bragg "Concerning the Nature of Things" (Sobre la naturaleza de las cosas), que describía cómo podían utilizarse los rayos X para "ver" la disposición de los átomos dentro de un cristal; un regalo que marcó el rumbo de toda su carrera.

Oxford, Cambridge y una nueva ciencia

Hodgkin se matriculó en el Somerville College de Oxford a los dieciocho años para estudiar química, obtuvo su licenciatura en 1928 y eligió la cristalografía de rayos X para su proyecto de investigación de último curso. Continuó sus estudios en Cambridge bajo la dirección del cristalógrafo J. D. Bernal, completando su doctorado en 1937. Durante su estancia en Cambridge, estuvo presente cuando los investigadores lograron la primera fotografía de rayos X de un cristal de proteína en 1934, una demostración histórica de que incluso las moléculas biológicas grandes y complejas podían cristalizarse y estudiarse de este modo: una prueba de concepto para toda la carrera que siguió.

Un cuerpo que la combatía y un método que no le importaba

A Hodgkin le diagnosticaron artritis reumatoide a los veinticuatro años, una enfermedad crónica y progresivamente incapacitante que acabó deformándole las manos y las articulaciones. En lugar de abandonar el trabajo de laboratorio, modificó sus equipos y técnicas para seguir trabajando durante décadas de dolor físico cada vez mayor, continuando al frente de su propio laboratorio en Oxford. La elección de la cristalografía de rayos X como método fue importante aquí de una forma casi incidental a su enfermedad: la técnica se basaba en el cálculo meticuloso y la interpretación de patrones, más que en la destreza manual fina y repetitiva que exigían muchas otras ciencias de laboratorio, lo que le permitió seguir contribuyendo al más alto nivel incluso cuando sus capacidades físicas disminuían.

Leyendo la penicilina, luego la vitamina B12, luego la insulina

En 1942, el bioquímico Ernst Chain, que había ayudado a desarrollar la penicilina como fármaco utilizable, desafió a Hodgkin a determinar su estructura química precisa, información que los médicos necesitaban para entender exactamente cómo funcionaba el fármaco y para fabricar compuestos relacionados. Trabajando durante los años de la guerra, Hodgkin cristalizó moléculas de penicilina y las atravesó con rayos X, registrando los patrones de difracción en placas fotográficas y calculando minuciosamente, a mano, la disposición atómica que implicaban esos patrones. En mayo de 1945 lo había resuelto, confirmando una estructura de anillo betalactámico que Chain sospechaba pero no había probado, un resultado que abrió la puerta al desarrollo de antibióticos relacionados como la cefalosporina y la amoxicilina. A continuación, pasó a la vitamina B12, una molécula aproximadamente diez veces mayor y más compleja, resolviendo su estructura de 181 átomos en 1954 tras ocho años de trabajo, convirtiéndose en el proceso en una de las primeras en adoptar la informática electrónica para la cristalografía, utilizando la máquina Pilot ACE de Alan Turing para manejar cálculos demasiado laboriosos para hacer a mano. Su objetivo más ambicioso fue la insulina, una hormona cuya estructura persiguió intermitentemente durante treinta y cuatro años antes de resolver finalmente su disposición de 788 átomos en 1969; un proyecto que abarcó casi toda su carrera científica desde el primer intento hasta su finalización.

Un Premio Nobel y un matrimonio de dos carreras

En 1964, Hodgkin fue galardonada con el Premio Nobel de Química "por sus determinaciones mediante técnicas de rayos X de las estructuras de importantes sustancias bioquímicas", convirtiéndose en la tercera mujer en ganar un Premio Nobel en cualquier categoría científica, después de Marie Curie e Irène Joliot-Curie. Se había casado con Thomas L. Hodgkin, que se convirtió en una reconocida autoridad en historia africana, en 1937, siguiendo publicando profesionalmente bajo su apellido de soltera hasta 1949; la pareja crió a tres hijos mientras ambos ocupaban cargos académicos, con el apoyo de su familia extendida para gestionar las exigencias de dos carreras serias. Fue elegida miembro de la Royal Society en 1947.

Por qué Dorothy es llamada genio

El argumento para llamar genio a Hodgkin se basa en un dominio demostrado y creciente de un método extraordinariamente difícil: la cristalografía de rayos X requiere inferir una estructura atómica tridimensional invisible a partir de un patrón de sombras indirecto y matemáticamente ambiguo, y Hodgkin tuvo éxito repetidamente con moléculas de creciente tamaño y complejidad (desde los 17 átomos de la penicilina hasta los 788 de la insulina) a lo largo de una carrera durante la cual la mayoría de las herramientas computacionales necesarias aún no existían, obligándola a calcular a mano durante años seguidos. El hecho de que mantuviera este trabajo durante décadas de empeoramiento de la artritis reumatoide añade una dimensión de pura resistencia al logro intelectual, aunque merece la pena precisar que su discapacidad no le confirió por sí misma una visión científica; es el razonamiento cristalográfico subyacente, no solo la perseverancia, lo que el comité Nobel y sus colegas científicos reconocieron. La complicación honesta es que la cristalografía, por su propia naturaleza, es una ciencia colaborativa e iterativa construida sobre herramientas y predecesores (las técnicas fundamentales de rayos X de Bragg, la cristalografía temprana de proteínas de Bernal y, finalmente, la potencia informática suministrada por las máquinas de otros), por lo que el genio de Hodgkin reside menos en un solo destello de teoría original que en un dominio técnico inigualable y sostenido aplicado sucesivamente a algunos de los rompecabezas estructurales más difíciles de la bioquímica.

Legado

Hodgkin presidió las Conferencias Pugwash sobre Ciencia y Asuntos Mundiales de 1976 a 1988 (tras haber estado activa en la organización durante más de una década antes), haciendo campaña a favor del desarme nuclear y la cooperación científica internacional durante los años más tensos de la Guerra Fría, y fue mentora de una generación de estudiantes de investigación, muchas de ellas mujeres, en un campo que había ofrecido pocos modelos femeninos antes que ella. Murió de un derrame cerebral en su casa en 1994. Sus determinaciones estructurales de la penicilina, la vitamina B12 y la insulina siguen siendo fundamentales para la farmacología moderna y la biología estructural, sirviendo de base para el diseño de antibióticos y el tratamiento de la diabetes por igual.