Dorothy Hodgkin: A cristalógrafa que fotografou moléculas

Margaret Thatcher, que estudou química sob sua orientação em Oxford, pendurou mais tarde um retrato de Dorothy Hodgkin em seu escritório no número 10 de Downing Street — uma homenagem estranha de uma primeira-ministra cujas políticas eram, em quase todos os aspectos, opostas à militância de toda a vida de sua antiga professora a favor do desarmamento nuclear. O fato de o retrato estar lá diz algo sobre a estatura de Hodgkin: mesmo seus oponentes políticos reconheciam que ela tinha feito algo que quase ninguém mais na Terra conseguia fazer, lendo a forma tridimensional de uma molécula diretamente das sombras que ela projetava ao ser bombardeada com raios X, e fazendo isso para a penicilina, a vitamina B12 e a insulina, sucessivamente.

Seixos em Cartum

Dorothy Mary Crowfoot nasceu em 1910 no Cairo, Egito, filha de pais ingleses, John e Grace Crowfoot, ambos autoridades em arqueologia que trabalhavam no norte da África colonial; seu pai serviu como inspetor escolar. Dorothy passou grande parte de sua infância em Cartum, Sudão, e foi lá, incentivada pelo cientista do solo A. F. Joseph, que ela começou a analisar minerais e seixos locais com um kit portátil de análise mineral por volta dos quatorze anos. Dois anos depois, sua mãe lhe deu um exemplar do livro do físico William Henry Bragg "Concerning the Nature of Things" (Sobre a natureza das coisas), que descrevia como os raios X poderiam ser usados para "ver" o arranjo dos átomos dentro de um cristal — um presente que definiu a direção de toda a sua carreira.

Oxford, Cambridge e uma nova ciência

Hodgkin matriculou-se no Somerville College, Oxford, aos dezoito anos para estudar química, obtendo sua graduação em 1928, e escolheu a cristalografia de raios X para seu projeto de pesquisa do último ano. Ela continuou seus estudos em Cambridge sob a direção do cristalógrafo J. D. Bernal, concluindo seu doutorado em 1937. Durante seu tempo em Cambridge, ela esteve presente quando pesquisadores alcançaram a primeira fotografia de raios X de um cristal de proteína em 1934, uma demonstração histórica de que até mesmo moléculas biológicas grandes e complexas poderiam ser cristalizadas e estudadas dessa maneira — uma prova de conceito para toda a carreira que se seguiu.

Um corpo que a combatia, e um método que não se importava

Hodgkin foi diagnosticada com artrite reumatoide aos vinte e quatro anos, uma condição crônica e progressivamente incapacitante que eventualmente deformou suas mãos e articulações. Em vez de abandonar o trabalho de laboratório, ela modificou seus equipamentos e técnicas para continuar trabalhando durante décadas de dor física crescente, continuando a dirigir seu próprio laboratório em Oxford. A escolha da cristalografia de raios X como seu método foi importante aqui de uma forma quase incidental à sua doença: a técnica baseava-se em cálculos meticulosos e interpretação de padrões, em vez da destreza manual fina e repetitiva que muitas outras ciências de laboratório exigiam, permitindo-lhe continuar a contribuir no mais alto nível, mesmo quando suas capacidades físicas diminuíam.

Lendo a penicilina, depois a vitamina B12, depois a insulina

Em 1942, o bioquímico Ernst Chain, que ajudou a desenvolver a penicilina como um medicamento utilizável, desafiou Hodgkin a determinar sua estrutura química precisa — informações que os médicos precisavam para entender exatamente como o medicamento funcionava e para fabricar compostos relacionados. Trabalhando durante os anos de guerra, Hodgkin cristalizou moléculas de penicilina e passou raios X através delas, registrando os padrões de difração em placas fotográficas e calculando minuciosamente, à mão, o arranjo atômico que aqueles padrões implicavam. Em maio de 1945, ela tinha resolvido o problema, confirmando uma estrutura de anel beta-lactâmico que Chain suspeitava, mas não tinha provado, um resultado que abriu as portas para o desenvolvimento de antibióticos relacionados, como a cefalosporina e a amoxicilina. Ela passou então para a vitamina B12, uma molécula cerca de dez vezes maior e mais complexa, resolvendo sua estrutura de 181 átomos em 1954 após oito anos de trabalho, tornando-se, no processo, uma das primeiras a adotar a computação eletrônica para a cristalografia, usando a máquina Pilot ACE de Alan Turing para lidar com cálculos laboriosos demais para serem feitos à mão. Seu alvo mais ambicioso foi a insulina, um hormônio cuja estrutura ela perseguiu intermitentemente durante trinta e quatro anos antes de finalmente resolver seu arranjo de 788 átomos em 1969 — um projeto que abrangeu quase toda a sua carreira científica, desde a primeira tentativa até a conclusão.

Um Prêmio Nobel e um casamento de duas carreiras

Em 1964, Hodgkin recebeu o Prêmio Nobel de Química "por suas determinações, através de técnicas de raios X, das estruturas de importantes substâncias bioquímicas", tornando-se apenas a terceira mulher a ganhar um Prêmio Nobel em qualquer categoria científica, depois de Marie Curie e Irène Joliot-Curie. Ela havia se casado com Thomas L. Hodgkin, que se tornou uma autoridade reconhecida em história africana, em 1937, continuando a publicar profissionalmente sob seu nome de solteira até 1949; o casal criou três filhos enquanto ambos ocupavam cargos acadêmicos, com o apoio de sua família extensa na gestão das demandas de duas carreiras sérias. Ela foi eleita membro da Royal Society em 1947.

Por que Dorothy é chamada de gênio

O argumento para chamar Hodgkin de gênio baseia-se em um domínio demonstrado e crescente de um método extraordinariamente difícil: a cristalografia de raios X exige inferir uma estrutura atômica tridimensional invisível a partir de um padrão de sombras indireto e matematicamente ambíguo, e Hodgkin obteve sucesso repetidamente com moléculas de tamanho e complexidade crescentes — dos 17 átomos da penicilina aos 788 da insulina — ao longo de uma carreira durante a qual a maioria das ferramentas computacionais necessárias ainda não existia, forçando-a a calcular à mão por anos a fio. O fato de ela ter mantido esse trabalho durante décadas de agravamento da artrite reumatoide adiciona uma dimensão de pura resistência à conquista intelectual, embora valha a pena ser preciso de que sua deficiência não conferiu, por si só, discernimento científico; é o raciocínio cristalográfico subjacente, não apenas a perseverança, que o comitê do Nobel e seus pares científicos reconheceram. A complicação honesta é que a cristalografia, por sua natureza, é uma ciência colaborativa e iterativa construída sobre ferramentas e predecessores — as técnicas fundamentais de raios X de Bragg, a cristalografia inicial de proteínas de Bernal e, eventualmente, o poder computacional fornecido pelas máquinas de outros —, de modo que o gênio de Hodgkin reside menos em um único lampejo de teoria original do que em um domínio técnico inigualável e sustentado aplicado sucessivamente a alguns dos quebra-cabeças estruturais mais difíceis da bioquímica.

Legado

Hodgkin presidiu as Conferências Pugwash sobre Ciência e Assuntos Mundiais de 1976 a 1988 (tendo estado ativa na organização por mais de uma década antes disso), fazendo campanha pelo desarmamento nuclear e pela cooperação científica internacional durante os anos mais tensos da Guerra Fria, e foi mentora de uma geração de estudantes de pesquisa, muitas delas mulheres, em um campo que havia oferecido poucos modelos femininos antes dela. Ela morreu de um derrame em sua casa em 1994. Suas determinações estruturais da penicilina, da vitamina B12 e da insulina permanecem fundamentais para a farmacologia moderna e a biologia estrutural, sustentando o design de antibióticos e o tratamento do diabetes.