Paul Ehrlich: Il chimico che puntava alla malattia

Il composto 606 è stato chiamato 606 perché era il seicentoseiesimo derivato dell'arsenico che il laboratorio di Paul Ehrlich aveva sintetizzato e testato. La maggior parte dei ricercatori si sarebbe fermata poco dopo le prime centinaia. Ehrlich non lo fece e, nel 1909, con il suo assistente giapponese Sahachiro Hata, trovò quello che uccideva la spirocheta della sifilide senza uccidere il paziente. Sosteneva da anni che una cosa del genere dovesse esistere: una Zauberkugel, una pallottola magica, una sostanza che cercasse il parassita e ignorasse l'ospite. Il Salvarsan gli diede ragione e fondò la chemioterapia.

Coloranti

Ehrlich nacque il 14 marzo 1854 a Strehlen, in Slesia, figlio di Ismar Ehrlich, un oste, distillatore e leader della comunità ebraica locale. Studiò medicina a Breslavia dal 1872, poi a Strasburgo, Friburgo e Lipsia, e ottenne il dottorato nel 1878 sotto Julius Cohnheim con una tesi su "Contributi alla teoria e alla pratica della colorazione istologica".

Quel titolo contiene l'intera sua carriera in embrione. La Germania degli anni '70 dell'Ottocento possedeva l'industria dei coloranti sintetici più avanzata al mondo ed Ehrlich era affascinato da un fatto che l'industria trattava come una scocciatura tecnica: i coloranti sono selettivi. Un dato colorante tinge un tipo di cellula e ne lascia intatta un'altra vicina. Per Ehrlich non si trattava di una scocciatura, ma di un messaggio. La selettività implicava affinità; l'affinità implicava specifiche strutture chimiche sulla cellula a cui il colorante si legava; e se una molecola poteva trovare una particolare cellula in un tessuto, allora, in linea di principio, si poteva costruire una molecola per trovare un particolare parassita in un corpo.

Il risultato immediato fu pratico. I suoi metodi di colorazione permisero per la prima volta di distinguere i diversi globuli bianchi, creando di fatto l'ematologia come disciplina diagnostica; scoprì i mastociti; e nel 1881 produsse il reagente di Ehrlich, un test che separava il tifo dalla normale diarrea. Ottenne l'abilitazione alla Charité di Berlino nel 1886 ed entrò a far parte dell'Istituto Robert Koch per le malattie infettive nel 1891.

Catene laterali

Dalla stessa intuizione nacque la sua teoria dell'immunità. Ehrlich propose che la cellula portasse strutture superficiali — catene laterali — che si legassero alle tossine tramite un incastro chimico, e che una cellula stimolata da una tossina sovraproducesse queste catene laterali, che venivano rilasciate nel sangue e circolavano come leganti fluttuanti. Quelle catene laterali circolanti sono gli anticorpi.

Il quadro specifico è stato superato. L'idea centrale no: che l'immunità sia una questione di forme molecolari complementari che si incastrano, e che la superficie cellulare porti recettori che sono il punto di contatto tra un corpo e tutto ciò che agisce su di esso. Questo è il fondamento concettuale della farmacologia dei recettori, ovvero della maggior parte dei farmaci attualmente in uso.

La teoria ebbe anche un'immediata applicazione commerciale. Dal 1894 Ehrlich lavorò con Emil von Behring sull'antisiero contro la difterite, e fu Ehrlich a risolvere il problema che si frapponeva tra la scoperta e la medicina: come misurare la potenza di un siero affinché un medico potesse somministrare una dose nota. La standardizzazione rese possibile la produzione di massa. Behring, secondo la maggior parte dei resoconti, tagliò poi Ehrlich fuori dai profitti e l'amicizia non si riprese mai del tutto.

Francoforte e il 606° tentativo

Nel 1896 a Ehrlich fu assegnato il proprio Istituto per la ricerca e il test sui sieri a Berlino-Steglitz; nel 1899 si trasferì a Francoforte e divenne l'Istituto di terapia sperimentale e, dal 1906, diresse anche la Georg-Speyer-Haus. Lì costruì qualcosa che non esisteva prima: un laboratorio di screening su scala industriale, una macchina per sintetizzare varianti chimiche e testarle una dopo l'altra contro animali infetti.

Il blu di metilene, un comune colorante tessile, mostrò attività contro i parassiti della malaria. Il rosso trypan attaccò i tripanosomi della malattia del sonno. Poi gli arsenicali e la lunga fatica attraverso le centinaia. Il composto 606, arsfenamina, fu somministrato a conigli infetti e poi ai pazienti; la Hoechst lo commercializzò come Salvarsan dalla fine del 1910, seguito dal Neosalvarsan, meglio tollerato, nel 1912. Insieme rimasero il trattamento standard per la sifilide — una malattia che aveva sfigurato, fatto impazzire e ucciso in tutta Europa per quattro secoli — fino all'arrivo della penicillina negli anni '40.

Il successo non fu comodo. Il Salvarsan era tossico, difficile da somministrare e causò vittime; Ehrlich dovette affrontare attacchi pubblici e accuse, alcune delle quali mosse da moralisti che si opponevano alla cura di una malattia venerea. Condivise il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina del 1908 con Élie Metchnikoff "in riconoscimento del loro lavoro sull'immunità", dopo aver già ricevuto la Grande Medaglia d'Oro della Scienza della Prussia nel 1903. Nel 1911 fu nominato Consigliere Privato, la più alta onorificenza civile prussiana; nel 1914 ottenne il Premio Cameron a Edimburgo e una cattedra completa a Francoforte.

Perché Paul è chiamato un genio

La qualità distintiva di Ehrlich era la portata analogica: la capacità di trasportare un principio intatto da un dominio a uno completamente diverso e scoprire che era ancora portante. Osservò che un colorante sceglie una cellula e ne trascura un'altra, e da quel fatto di laboratorio ordinario derivò, nel corso di tre decenni, sia una teoria su come il sistema immunitario riconosce un invasore, sia un programma per costruire farmaci che riconoscono un agente patogeno. La stessa idea di affinità chimica specifica è alla base della teoria della catena laterale, della standardizzazione dell'antisiero, del concetto di recettore e del Salvarsan. Pochi scienziati hanno ottenuto così tanto da una singola intuizione, e ancor meno hanno avuto la resistenza per trasformare un'intuizione in 606 esperimenti numerati.

Il controesempio è reale. La teoria della catena laterale come la formulò lui è sbagliata nei dettagli. Il Salvarsan era un composto pericoloso di cui sottovalutò pubblicamente la tossicità e la cui reputazione fu giustamente contestata. Il metodo di screening, brillante come motore di scoperta, era più vicino alla forza bruta sistematica che all'elegante deduzione: una critica mossa ai suoi tempi, e lui fu in gran parte contento di accettarla, dato che lo scopo era trovare il farmaco. E nel 1914 mise il suo nome sul Manifesto dei Novantatré, la famigerata dichiarazione degli intellettuali tedeschi che difendevano la condotta del loro paese nella guerra. Era un grande scienziato, non un santo, e la grandezza risiede proprio nel rifiuto di fermarsi al 605.

Eredità

Sposò Hedwig Pinkus nel 1883; ebbero due figlie, Stephanie e Marianne. Subì un infarto il 17 agosto 1915 e morì tre giorni dopo a Bad Homburg, all'età di 61 anni; il Kaiser Guglielmo II scrisse della sua "fama immortale e della gratitudine sia dei suoi contemporanei che dei posteri". L'istituto federale tedesco per i vaccini porta il suo nome, così come un genere batterico, un cratere lunare e uno dei principali premi della medicina tedesca. La frase che ha coniato — la pallottola magica — è ancora la scorciatoia standard per ciò che la farmacologia sta cercando di costruire.