Dorothy Crowfoot Hodgkin e le meraviglie della cristallografia a raggi X

IPAZIA – Come sono fatte la penicillina, l’insulina e la vitamina B12? Dorothy Crowfoot Hodgkin, premio Nobel per la chimica nel 1964, è stata la prima a rispondere a questa domanda. Sfruttando le potenzialità della cristallografia a raggi X, tecnica utilizzata per individuare le caratteristiche strutturali di un cristallo, la scienziata inglese è riuscita a ottenere l’immagine tridimensionale di proteine, steroidi e altre molecole biologiche. Le sue ricerche hanno permesso di scoprire quali sono i meccanismi che regolano il funzionamento di molte sostanze organiche, portando allo sviluppo di importanti applicazioni in ambito biochimico e medico. Grazie all’individuazione della struttura della penicillina, per esempio, è stato possibile sintetizzare altri antibiotici per la cura delle malattie infettive. Il grande fisico e cristallografo William Lawrence Bragg ha definito il lavoro della Hodgkin – in particolare quello sulla vitamina B12, per il quale le fu conferito il Nobel – fondamentale per il progresso scientifico e paragonabile, per portata storica, al superamento del muro del suono.

Figlia di due archeologi inglesi, Dorothy Crowfoot nasce al Cairo nel 1910. Quando scoppia la prima guerra mondiale i genitori, che vivono e lavorano tra Egitto e Sudan, si separano dalla figlia e la mandano in Inghilterra, dai nonni paterni. La passione di Dorothy per la scienza è precoce: a dieci anni si iscrive alla Leman School di Beccles, un piccolo paese nel Suffolk, dove riesce a ottenere l’autorizzazione a seguire i corsi di chimica, all’epoca riservati ai soli alunni maschi. Nel 1922, mentre trascorre un breve periodo in Sudan, trova nel cortile di casa dei pezzi di ilmenite, un ossido di ferro e titanio, e riesce a identificarli. Colpito dalla bravura e dall’entusiasmo della ragazza, il chimico A. F. Joseph, amico dei genitori, le regala un kit professionale per l’analisi dei minerali. Nel 1926 riceve in dono dalla madre, altra sua grande supporter, due libri che si riveleranno fondamentali nel far crescere in lei la passione per la chimica: Concerning the Nature of Things and Old Trades and New Knowledge, di William Henry Bragg, uno dei padri della cristallografia a raggi X. Dopo la scuola Dorothy frequenta il Somerville College di Oxford, dove nel 1932 ottiene la laurea cum laude in chimica; è la terza donna nella storia del prestigioso istituto a raggiungere questo traguardo.

Subito dopo la laurea inizia il dottorato presso il Newnham College di Cambridge. È in questo periodo che comprende il potenziale della cristallografia a raggi X in ambito biologico. I cristalli presenti in natura sono caratterizzati da una disposizione regolare degli atomi; studiando il modo in cui questi deviano un fascio di raggi X è possibile costruire una vera e propria mappa tridimensionale di ogni singolo cristallo. Anche le molecole biologiche, opportunamente cristallizzate, possono essere studiate utilizzando questo metodo; all’epoca, però, si tratta di una tecnica pionieristica. Nel 1934, assieme al suo supervisore John Desmond Bernal, Dorothy riesce a “fotografare” per la prima volta alcuni cristalli di pepsina, un piccolo enzima presente nei succhi gastrici, dimostrando che la cristallografia a raggi X applicata alle molecole organiche può condurre a risultati strabilianti. Lo stesso anno le viene diagnosticata una forma invalidante di artrite reumatoide. La malattia andrà peggiorando nel corso del tempo, causandole terribili deformità alle mani e ai piedi, ma non riuscirà in alcun modo a scalfirne lo spirito e a condizionarne l’attività.

Nel 1937, dopo aver conseguito il dottorato, sposa lo storico marxista Thomas Hodgkin, ma per molti anni – andando contro l’etichetta – continua a firmare i suoi lavori utilizzando il cognome da nubile. Grazie a una borsa di studio torna a lavorare al Somerville College di Oxford, dove resta sino alla fine della sua carriera. Fra i suoi studenti anche Margaret Thatcher, laureata in chimica, tanto legata alla scienziata da appendere una sua foto su una parete del suo studio di Downing Street.

Fra gli anni Trenta e gli anni Sessanta, Dorothy Crowfoot Hodgkin lavora senza soluzione di continuità all’identificazione della struttura tridimensionale di numerose biomolecole, dal colesterolo alla penicillina, dalla vitamina B12 all’insulina. Questa ricerca, in particolare, dimostra l’incredibile caparbietà e volitività della scienziata. Il suo primo contatto con un campione di insulina in forma cristallizzata risale al 1934. La molecola, tuttavia, si rivela troppo complessa per essere analizzata con le strumentazioni disponibili all’epoca. La Hodgkin lavorerà al perfezionamento della tecnica di cristallografia a raggi X per decenni, riuscendo infine a risolvere il mistero della struttura dell’insulina nel 1969, trentacinque anni dopo il primo tentativo.

Membro della Royal Society dal 1947 e dell’American Academy of Arts and Sciences dal 1958, dopo il premio Nobel, ottenuto nel 1964 per le sue ricerche sulla vitamina B12, nel 1965 la regina Elisabetta II le conferisce la medaglia dell’Ordine al Merito del Regno Unito, la più alta onorificenza inglese. È la seconda donna a ricevere tale riconoscimento, sessant’anni dopo Florence Nightingale. Nel 1977, dopo oltre quarant’anni di carriera, lascia il suo laboratorio di Oxford e decide di sfruttare la sua immagine pubblica per portare avanti istanze a favore della pace e della giustizia sociale. Si espone, tra l’altro, contro la guerra in Vietnam e per ben tredici anni presiede la Pugwash Conferences on Science and World Affairs, organizzazione non governativa per il disarmo nucleare fondata da Bertrand Russell. Pur costretta su una sedia a rotelle a causa della sua malattia, fino a pochi mesi prima della morte – avvenuta nel 1994 – continua a partecipare a convegni e dibattiti di vario tipo. “A woman of indomitable spirit”, una donna dallo spirito indomabile, così viene definita nel suo necrologio.

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