La casualidad que llevó al descubrimiento de la penicilina

Por Noelia Bernardo García y Juan A. Hermoso (CSIC)*

Tras finalizar la Primera Guerra Mundial, un capitán del cuerpo médico llamado Alexander Fleming regresó a su puesto de doctor en el St. Mary’s Medical School de la Universidad de Londres. Fleming estaba interesado en la búsqueda de sustancias antibacterianas que no dañaran los tejidos animales.

A finales de julio de 1928, antes de irse de vacaciones, Fleming dejó unas 50 placas inoculadas para que creciera una bacteria patógena, el estafilococo. A su regreso, el 3 de septiembre, en el desordenado laboratorio encontró una de esas placas contaminada con un moho. En lugar de tirar a la basura ese experimento fallido, la curiosidad de Fleming le impulsó a analizarlo. Observó que, alrededor del hongo, las colonias de estafilococos más cercanas a él estaban muertas, mientras que las más lejanas se habían reproducido normalmente. Inmediatamente se percató de que el hongo, llamado Penicillium notatum, había liberado alguna sustancia bactericida, que Fleming bautizó como penicilina.

Alexander Fleming

Como se descubrió más tarde, el azar jugó un papel más importante de lo esperado: en el verano de 1928 Londres sufrió unos cambios de temperatura más bruscos que de costumbre, llegando al inicio de agosto a temperaturas de entre 16 y 20 ºC, y mucho más cálidas después (hasta 30 ºC). Este hecho provocó el desarrollo primero de las esporas de Penicillium notatum (que crecen entre 15 y 20 ºC de temperatura) y posteriormente del estafilococo (cuya temperatura óptima de crecimiento es entre 30-37 ºC). Esta coincidencia hizo que ambas colonias de hongos y bacterias crecieran en la misma placa (¡solo en una de las cincuenta!) y permitió que el efecto bactericida del hongo fuera visible. Sin embargo, Fleming no era químico y todos sus intentos de purificar y estabilizar la penicilina fracasaron.

La historia de la ciencia revela que en no pocas ocasiones los grandes descubrimientos se producen por felices coincidencias. Eso sí, para que un fenómeno en concreto pueda ser analizado por el método científico, ha de haber un ‘ojo’ curioso que le preste atención en lugar de desecharlo, uniendo el rigor científico a algo ‘fortuito’ o, al menos, previamente desconocido. El descubrimiento de la penicilina es un buen ejemplo de que la ciencia a veces habla por sí misma y hay que saber escucharla.

La penicilina quedó olvidada durante 10 años hasta que el médico australiano Howard Walter Florey y el bioquímico alemán Ernst Boris Chain del Oxford Institute of Pathology se interesaron por su efecto bactericida. Ambos dirigían un equipo que consiguió purificarla a pequeña escala y que en 1940 tuvo éxito en la cura de ratones previamente infectados. Mientras que los ratones sin tratamiento morían sin remedio a causa de la infección, aquellos tratados con penicilina sobrevivían, mostrando de manera inequívoca la eficacia de esta como herramienta terapéutica. Fleming, Florey y Chain recibirían en 1945 el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por estos descubrimientos.

Dorothy Hodgkin

Durante los años cuarenta, y en el contexto de la Segunda Guerra Mundial, la penicilina se convirtió en la ‘droga maravillosa’, ya que curaba enfermedades infecciosas y salvó millones de vidas. Sin embargo, su producción fue muy difícil y costosa hasta que la química inglesa Dorothy Hodgkin, de la Universidad de Oxford, descubrió la estructura de la penicilina por cristalografía de rayos X. Este hecho fue tan trascendental que permitió desde entonces la producción de penicilinas sintéticas, así como de otros antibióticos derivados como las cefalosporinas. La contribución de Hodgkin, que recibió el Premio Nobel de Química en 1964, afectó también a otras moléculas de interés biomédico, como la insulina o la vitamina B₁₂.

* Noelia Bernardo García y Juan A. Hermoso investigan en el Departamento de Cristalografía y Biología Estructural del Instituto de Química-Física Rocasolano del CSIC. Este texto está basado en un capítulo coescrito por ambos, perteneciente al libro A través del cristal. Cómo la cristalografía ha cambiado la visión del mundo (CSIC-Catarata, 2014), coordinado por Martín Martínez-Ripoll, Juan A. Hermoso y Armando Albert.

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