Gertrude B. Elion, il Nobel che ha innovato la ricerca farmacologica

IPAZIA – L’allopurinolo è impiegato nella profilassi della gotta; la mercaptopurina è usata per trattare la leucemia; l’azatioprina è indicata per prevenire il rigetto degli organi trapiantati e nel trattamento dell’artrite reumatoide; l’acicloguanosina è utilizzata per le infezioni da herpes e la pirimetamina per la malaria. Cosa accomuna tra loro questi farmaci? Sono stati tutti sviluppati dalla stessa persona: Gertrude B. Elion, chimica e farmacologa americana, vincitrice del premio Nobel per la medicina nel 1988.

Gertrude Belle Elion nasce a New York nel 1918, figlia di un dentista di origini lituane e di una sarta polacca. Sin da bambina eccelle in tutte le materie e mostra di avere una insaziabile sete di conoscenza. Ha quindici anni quando l’amato nonno materno muore di cancro; in quel momento capisce di voler dedicare la propria vita alla ricerca scientifica. Frequenta l’Hunter College e nel 1937, giovanissima, consegue una prima laurea in chimica. Dopo la crisi del ’29 la famiglia versa in cattiva condizioni economiche e Gertrude è costretta a lavorare per mettere da parte i soldi che le consentiranno di proseguire i suoi studi. Trova lavoro come assistente in un laboratorio di chimica; la paga di 20 dollari a settimana è bassa, ma sufficiente a consentirle di riprendere l’università. Nell’autunno del 1939 si iscrive alla New York University, unica donna a frequentare i corsi di chimica. Dopo un anno ha già sostenuto tutti gli esami, ma è di nuovo a corto di soldi. Lavora alla sua tesi durante la notte e nei weekend, mentre di giorno insegna chimica e fisica nelle scuole secondarie di New York. Si specializza in chimica organica nel 1941.

In quegli anni si innamora e decide di sposarsi, ma il suo compagno muore per un’infezione batterica. “Due anni dopo, con l’avvento della penicillina, sarebbe stato possibile salvarlo”, scrive Elion nella sua biografia. Questa consapevolezza rafforza in lei il desiderio di proseguire lungo la strada della ricerca. Per conseguire il dottorato si iscrive come studentessa part-time ai corsi serali della Tandon School of Engineering della New York University. Siamo nel pieno della seconda guerra mondiale e nei laboratori industriali c’è carenza di chimici. Le aziende cominciano ad aprire le loro porte anche alle donne. Elion viene assunta come supervisore della qualità del cibo nei laboratori della catena di supermercati A&P. Il suo compito consiste nel testare il livello di acidità dei sottaceti, valutare il colore dei tuorli d’uovo usati per fare la maionese e verificare che le fragole utilizzate per le marmellate non contengano muffa. L’impiego è ben pagato, ma estremamente ripetitivo e noioso, così dopo due anni la giovane chimica decide di licenziarsi. Viene assunta dalla Johnson&Johnson, ma il laboratorio chiude dopo appena sei mesi. Di nuovo disoccupata, nel 1944 trova il lavoro che cambierà per sempre la sua vita. L’azienda Burroughs Wellcome di Tuckahoe, vicino New York, oggi divenuto il colosso farmaceutico GlaxoSmithKline, la assume come assistente del chimico George H. Hitchings, il quale la coinvolge sin dall’inizio nelle sue ricerche volte allo sviluppo di nuovi farmaci, portandola ad allargare enormemente le sue conoscenze non solo di chimica organica, ma anche di biochimica, microbiologia, farmacologia, immunologia e virologia. Nel frattempo la Tandon School of Engineering la pone di fronte a un aut aut: per completare il dottorato di ricerca è necessario abbandonare il lavoro e diventare studentessa a tempo pieno. Elion vorrebbe proseguire le sue ricerche all’interno dell’università, ma il lavoro in cui l’ha coinvolta Hitchings la entusiasma. Prende così la difficile decisione di lasciare per sempre il dottorato e restare alla Burroughs Wellcome. “Anni dopo, quando ho ricevuto tre dottorati onorari da parte della George Washington University, della Boston University e dell’Università del Michigan”, scriverà nella sua biografia, “mi sono resa conto che in fondo quella era stata la decisione giusta”. Continuerà a lavorare alla Burroughs Wellcome per quarant’anni, sino alla fine della sua carriera, e la collaborazione con Hitchings si rivelerà una delle più fruttuose nella storia della scienza del Novecento.

Il loro successo è legato soprattutto allo sviluppo di un innovativo metodo di ricerca, che ha segnato un radicale cambiamento di paradigma rispetto all’approccio utilizzato sino a quel momento in farmacologia, basato sulla semplice verifica dell’efficacia dei farmaci per tentativi ed errori. Il metodo di Elion e Hitchings consiste invece in un accurato esame delle differenze tra la biochimica delle cellule umane normali e quella delle cellule tumorali, dei batteri, dei virus e di altri agenti patogeni, e sul successivo utilizzo delle informazioni ottenute per lo sviluppo di farmaci in grado di uccidere l’agente patogeno o di inibirne la riproduzione, lasciando intatte le cellule sane. Si tratta di un lavoro estremamente complesso. “Ogni serie di studi”, scrive Elion nella sua biografia, “era come un giallo da risolvere, in cui cercare di dedurre il significato dei risultati microbiologici partendo da pochissime informazioni a livello biochimico”.

La ricercatrice si concentra soprattutto su un particolare tipo di molecole organiche, le purine, da cui all’inizio degli anni Cinquanta è in grado di ricavare i primi farmaci, come la mercaptopurina, efficace soprattutto nel trattamento delle leucemie infantili. “Quando abbiamo cominciato a vedere i risultati dei nostri sforzi sotto forma di nuovi farmaci in grado di rispondere a concrete necessità mediche e aiutare i pazienti in modo tangibile, la gioia nel vedere i nostri sforzi ricompensati è stata incommensurabile”. In quarant’anni di collaborazione Elion e Hitchings hanno sviluppato farmaci efficaci contro l’herpes virale, diversi tipi di malattie autoimmuni, la gotta, la malaria, il rigetto di organi trapiantati, infezioni alle vie aeree e urinarie e varie forme di tumore. Nel 1988 i due hanno ottenuto, assieme al farmacologo britannico Sir James W. Black, il premio Nobel per la medicina e la fisiologia per “le loro scoperte di importanti principi per il trattamento farmacologico”.

Dal 1967 al 1983 Gertrude Elon ha guidato il dipartimento di terapia sperimentale della Burroughs Wellcome. Dopo la pensione ha continuato a lavorare a tempo pieno in laboratorio e nel 1985 ha coordinato i lavori per lo sviluppo dell’azidotimidina (AZT) come farmaco per il trattamento dell’AIDS. Fino a pochi anni prima di morire, nel 1999, ha insegnato farmacologia e medicina sperimentale alla Duke University. Ha inoltre collaborato attivamente con l’Organizzazione Mondiale della Sanità, il National Cancer Institute e l’American Association for Cancer Research, di cui nel 1983 è divenuta presidente. Nel 1991 le è stata assegnata la National Medal of Science e lo stesso anno è stata la prima donna a essere inserita nella National Inventors Hall of Fame.

“È importante trovare un lavoro gratificante. […] Sono  molto fortunata perché nel mio caso questo lavoro consiste nello sviluppare farmaci utili a contrastare gravi malattie. L’emozione di vedere star bene persone che altrimenti morirebbero di leucemia, insufficienza renale o encefalite erpetica è qualcosa di indescrivibile”.  Parola di Gertrude Belle Elion.

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