Ernst Chain: El químico que hizo realidad la penicilina

El 25 de mayo de 1940, ocho ratones en Oxford fueron inyectados con estreptococos y a cuatro de ellos se les administró un polvo marrón que un refugiado alemán había pasado dos años aprendiendo a extraer. A la mañana siguiente, los cuatro ratones tratados estaban vivos y los cuatro no tratados estaban muertos. Alexander Fleming había observado el moho doce años antes y lo había dejado pasar. Ernst Chain lo convirtió en un fármaco.

Berlín, y el hijo de un químico

Chain nació en Berlín el 19 de junio de 1906. Su padre, el Dr. Michael Chain, era químico e industrial que había emigrado de Maguilov, en el Imperio ruso, para estudiar química en el extranjero; su madre, Margarete Eisner, nació en Berlín. La familia era judía. Cursó sus estudios en el Luisengymnasium y obtuvo su título en química en la Universidad Friedrich-Wilhelm en 1930, pasando luego tres años en investigación enzimática en el hospital Charité.

Comprendió el ascenso nazi de forma correcta y temprana. El 2 de abril de 1933 llegó a Inglaterra con 10 libras. El genetista J.B.S. Haldane le consiguió un puesto en el University College Hospital de Londres, y de allí fue a Cambridge, al Fitzwilliam College, donde trabajó en fosfolípidos bajo la dirección de Sir Frederick Gowland Hopkins. Fue naturalizado como súbdito británico en abril de 1939, meses antes de la guerra.

Oxford y la búsqueda sistemática

En 1935, la Escuela de Patología Sir William Dunn de Oxford lo invitó; en 1936 ya era demostrador y profesor de patología química. Su trabajo inicial en Oxford fue amplio: venenos de serpiente, metabolismo tumoral, el mecanismo de la lisozima, y fue precisamente el trabajo sobre la lisozima lo que apuntó hacia lo que vendría después.

En 1938, Chain y el director australiano de la escuela, Howard Florey, decidieron investigar las propiedades bioquímicas y biológicas de sustancias antibacterianas seleccionadas producidas por microorganismos. La penicilina era un elemento de la lista. Su hipótesis de trabajo era errónea de una manera interesante: pensaban que estos agentes resultarían ser enzimas como la lisozima. Lo que importaba era la decisión de tratar el problema como química y no como una curiosidad microbiológica.

La extracción fue penosa. Chain, junto con Edward Penley Abraham, construyó una ruta de purificación a partir de un cuidadoso control del pH, bajas temperaturas y evaporación repetida (esencialmente liofilización), y los rendimientos fueron humillantes. Muchos galones de caldo de moho producían una cantidad apenas suficiente para cubrir una uña. Norman Heatley mejoró posteriormente el proceso hasta convertirlo en algo que pudiera ser escalable. El experimento con ratones del 25 de mayo de 1940 causó gran entusiasmo en el departamento y fue la primera prueba sólida de que la sustancia funcionaba en un animal vivo contra una infección letal.

En febrero de 1941, el equipo trató a su primer paciente humano infectado, un policía de Oxford. Mejoró notablemente y luego recayó cuando se acabó la penicilina, falleciendo finalmente. Florey tomó de aquel fracaso la promesa de que siempre tendría suficiente penicilina para completar un tratamiento. En julio de 1941, Florey y Heatley viajaron a Estados Unidos y contactaron con los Laboratorios Regionales de Investigación del Norte del Departamento de Agricultura en Peoria, Illinois, iniciando un esfuerzo de producción que terminó involucrando a miles de personas y unas treinta y cinco instituciones.

La patente que no obtuvo

Chain quería patentar la penicilina. En los institutos alemanes donde se había formado, patentar era una práctica habitual y la forma obvia de financiar trabajos futuros. Florey se negó, bajo la premisa de que el descubrimiento debía beneficiar a toda la humanidad. La decisión irritó durante mucho tiempo a Chain, y no era solo orgullo herido: la medicina británica terminó comprando penicilina a fabricantes estadounidenses que habían patentado los procesos de producción.

Siguió trabajando en la química. En 1942, junto con Abraham, Chain propuso el anillo betalactámico en el núcleo de la molécula de penicilina, una estructura que fue disputada en su momento y confirmada en 1945 por la cristalografía de rayos X de Dorothy Hodgkin. Ese anillo es la razón por la que existe toda una familia de antibióticos en lugar de un único fármaco.

Hacia el final de la guerra, supo que los nazis habían asesinado a su madre y a su hermana.

Roma, Imperial y una identidad judía pública

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1945 fue otorgado a Fleming, Florey y Chain "por el descubrimiento de la penicilina y su efecto curativo en diversas enfermedades infecciosas". Siguieron los honores: la Medalla de Plata Berzelius en 1946, la elección como miembro de la Royal Society, el Premio Paul Ehrlich en 1954, la Medalla de Oro de Terapéutica en 1957 y el título de caballero en los Honores de Cumpleaños de 1969.

El reconocimiento no le hizo bienvenido en todas partes. Estados Unidos le prohibió la entrada bajo la Ley de Seguridad Interna McCarran de 1950 y le negó la visa dos veces en 1951. En 1948 dejó Oxford por Roma, como director científico del Centro Internacional de Investigación de Microbiología Química del Istituto Superiore di Sanità, donde desarrolló trabajos sobre fermentación, la biología industrial sobre la que realmente se basa la fabricación de antibióticos. En 1961 regresó a Londres como profesor de bioquímica en el Imperial College, donde fundó su departamento de bioquímica.

Se casó con la bioquímica Anne Beloff en 1948; tuvieron tres hijos, Benjamin, Daniel y Judith, criados en la fe judía. Su identidad judía se volvió más central y pública con la edad. Se unió a la junta de gobernadores del Instituto Weizmann de Ciencias en 1954, fue un sionista declarado y en 1965 dio un discurso titulado "Por qué soy judío" en la Conferencia de Intelectuales del Congreso Judío Mundial.

Por qué Ernst es llamado genio

La afirmación sobre Chain se basa en un tipo particular de inteligencia: la capacidad de ver que una observación biológica es realmente un problema químico, y luego resolver la química cuando nadie sabe si la molécula objetivo sobrevivirá al manejo. Fleming tenía la penicilina en 1928 y no pudo estabilizarla ni concentrarla; la sustancia era famosa pero inútil. La perspicacia de Chain en 1938 fue considerar que los agentes antibacterianos de los mohos merecían un asalto bioquímico sistemático en lugar de otra ronda de observación admirativa, y su habilidad consistió en idear una extracción (pH, frío, evaporación repetida) lo suficientemente delicada como para no destruir lo que estaba aislando. La propuesta betalactámica de 1942, formulada a partir del razonamiento químico años antes de que la cristalografía pudiera confirmarla, es la muestra más aguda de su mente.

El contraargumento es real. Él no descubrió la penicilina, y lo dijo; la versión popular que acredita a Fleming le irritó durante el resto de su vida, pero la versión corregida que acredita solo a Chain sería igualmente incorrecta. La penicilina de Oxford fue un resultado de equipo: Florey aportó la dirección, el valor y la conexión estadounidense; Heatley, la ingeniería de producción sin la cual nada se habría escalado; Abraham, gran parte de la química a su lado; Hodgkin, la prueba estructural. Chain era también, según la opinión común, difícil y combativo, rápido en sentirse menospreciado respecto al reconocimiento y, al menos en la cuestión de la patente, resultó tener razón. Lo que poseía no era una brillantez solitaria, sino un criterio químico excepcional aplicado en el punto exacto donde una curiosidad se convertía en medicina.

Legado

Chain murió el 12 de agosto de 1979 en el Mayo General Hospital de Castlebar, condado de Mayo, a los setenta y tres años. El edificio de bioquímica del Imperial College lleva su nombre, al igual que una calle en Castlebar. El memorial más grande es estructural: el anillo betalactámico que defendió en 1942 sigue siendo el andamiaje de la clase de antibióticos más utilizada en el mundo, y cada penicilina semisintética es una variación de una molécula que ayudó a identificar cuando todavía era una mancha en una placa de laboratorio.