Quando Max Ferdinand Perutz cominciò i suoi studi sull’emoglobina, tutto quello che si conosceva sull'argomento lo si poteva scrivere sul retro di un francobollo. Erano gli anni ’30 e nessuno avrebbe scommesso sulla carriera scientifica di questo giovane viennese, naturalizzato inglese, che invece, nel 1962, riceverà il premio Nobel nella chimica per aver scoperto l'architettura e il meccanismo d'azione dell'emoglobina.
In “Le molecole dei viventi” (Di Renzo Editore), Perutz racconta la sua avventura scientifica, la gran parte trascorsa a studiare la struttura molecolare di questa proteina essenziale per la nostra vita, che trasporta l’ossigeno nel sangue dai polmoni ai tessuti. Anni di lavoro intenso, che hanno favorito lo sviluppo di nuove discipline di frontiera, come la genomica, e avviato importanti progressi nel trattamento e nella prevenzione delle malattie.
Ma Perutz non è stato solo lo scienziato tenace e originale, conosciuto in tutto il mondo per le sue intuizioni e per la grande umanità, ma anche uno dei maggiori artefici di un nuovo modo di fare ricerca, un modo collettivo, collaborativo, dove la scienza diventa 'cosa comune' da condividere con altri colleghi, esperti fisici, matematici e medici per il bene e lo sviluppo dell’umanità.
Nel saggio, il premio Nobel, scomparso nel 2002, sprona le nuove generazioni di scienziati a non perdersi d’animo e a essere pronti a superare le difficoltà che incontrano: i giovani ricercatori sono spesso costretti a pubblicare risultati rapidamente, per non vedere la propria carriera stroncata sul nascere e non essere tagliati fuori dai finanziamenti. Perutz per scoprire la struttura e le funzioni dell'emoglobina, ha impiegato più di trent'anni: oggi nessuno gli concederebbe così tanto tempo.

Anna Capasso

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Ma anche un maestro di scienza e di vita per i suoi collaboratori. Negli ultimi vent'anni aveva pubblicato oltre cento lavori, l'ultimo era apparso su Nature nel luglio dell'anno scorso. E fino a Natale, nonostante l'incombere della malattia, non aveva voluto abbandonare il suo bancone di laboratorio. Ci sono luoghi al mondo che sembrano favorire la creatività e attirare persone d'eccezione. Uno di questi luoghi è il Cavendish Laboratory di Cambridge, dove all'inizio del secolo scorso Ernest Rutherford aveva posto le basi della fisica nucleare, e dove i due Bragg (padre e figlio) avevano sperimentato l'impiego della diffrazione a raggi X da parte dei solidi cristallini per determinare le distanze tra gli atomi.

La tecnica verrà poi sviluppata - sempre al Cavendish - da John Desmond Bernal, che insegnerà il mestiere a Max Perutz, il quale avrà tra i suoi primi studenti di dottorato John Kendrew e Francis Crick. Un esempio di trasmissione culturale che troverà una celebrazione straordinaria nell'annata 1962 dei Nobel, quando Perutz e Kendrew riceveranno il premio per la chimica per aver identificato rispettivamente la struttura dell'emoglobina e della mioglobina, e Watson e Crick (assieme a Maurice Wilkins, dell'Università di Londra) quello per la medicina per la doppia elica del DNA. E altri scienziati del Cavendish verranno insigniti del Nobel negli anni successivi.

A che cosa è dovuta questa fioritura di talenti? Forse è stato proprio Max Perutz a rivitalizzare l'ambiente di Cambridge quando fondò e diresse, dal 1962 al 1979, il Laboratorio di biologia molecolare. Le sue direttive erano semplici ma efficaci: scegliere i giovani più promettenti, massima libertà intellettuale, burocrazia al minimo, grande disponibilità umana, facilitando l'osmosi di idee tra i diversi gruppi di ricerca. Perutz era approdato in Gran Bretagna nel 1936 dalla natia Vienna, dove il padre (fabbricante di tessuti) contava di inserirlo nell'azienda di famiglia. Ma un insegnante lo aveva fatto innamorare della chimica e Max la spuntò: si iscrisse a chimica all'Università di Vienna e poi ottenne il dottorato a Cambridge, con Bernal.

"Fu lui a insegnarmi che l'enigma della vita era racchiuso nella struttura delle proteine, e che la cristallografia a raggi X era il solo modo per venirne a capo" racconterà in seguito Perutz. All'epoca si pensava che anche i geni fossero costituiti da proteine. Così il giovane Perutz imparò le tecniche di cristallografia per applicarle alla biochimica. E scelse di studiare l'emoglobina, la proteina più abbondante e facile a cristallizzare, utilizzando quella estratta dal cavallo.

Ma i tempi s'incupivano. Nel 1938 Hitler s'impadroniva dell'Austria e i Perutz (di origine ebraica) dovettero cedere la loro azienda. William Lawrence Bragg, allora a capo del Cavendish Laboratory, fece ottenere a Max una borsa di studio della Rockefeller Foundation. Questo consentì a Perutz di far trasferire i genitori in Gran Bretagna. Ma con lo scoppio della guerra furono tutti internati come potenziali nemici. Perutz venne deportato a Liverpool e poi in Canada, nel Quebec. Solo nel 1941 i colleghi di Cambridge (tra i quali la futura moglie) ne ottennero la liberazione. E Perutz fu allora coinvolto in un singolare progetto di importanza strategica: trovare il modo di rendere il ghiaccio a prova di proiettili per creare, nell'Atlantico, vere e proprie navi iceberg, che consentissero agli aerei degli Alleati di atterrare per rifornirsi di carburante.

I primi risultati delle ricerche si rivelarono promettenti, ma il progetto venne sospeso quando i bombardieri acquistarono un'autonomia tale da varcare l'oceano senza scalo. Finita la guerra, Perutz poté tornare a occuparsi delle proteine. Pareva un'impresa disperata ricostruire l'arrangiamento tridimensionale di molecole tanto complesse, con migliaia di atomi. I primi risultati arrivarono solo nel 1953, quando Perutz riuscì a incorporare atomi di un metallo pesante, il mercurio, in posizioni definite dell'emoglobina. In questo modo la diffrazione cristallografica risultava alterata, e i cambiamenti potevano essere usati per determinare la struttura della molecola nelle tre dimensioni.

Nel 1959 la struttura spaziale dell'emoglobina e della mioglobina era cosa fatta. Racconterà Perutz: "Eravamo come esploratori alla scoperta di un nuovo continente. Ma ora bisognava spiegare il meccanismo molecolare dello scambio respiratorio". L'obiettivo venne centrato da Perutz e Kendrew negli anni successivi al Nobel. Un meccanismo che si rivelerà la chiave per comprendere numerose malattie ereditarie. A cominciare dall'anemia falciforme, dovuta a una sintesi difettosa dell'emoglobina.

Accanto al lavoro scientifico Max Perutz ha sempre dedicato una fetta del suo tempo a scrivere e a parlare di scienza, con articoli e recensioni pubblicati su svariate riviste: dalla New York Review of Books al New Yorker, da Nature al New Scientist. Sono veri e propri piccoli saggi, raccolti in un paio di libri pubblicati nel 2000 in Italia da Baldini&Castoldi: E' necessaria la scienza? (392 pagine; 9,30 euro) e Spaccare l'atomo in quattro (366 pagine; 16,53 euro).

Per Di Renzo Editore Max Perutz ha pubblicato Le molecole dei viventi.

Come è noto, un’azione è teleologica quando viene diretta consapevolmente a uno scopo, telos, in greco, significa, è risaputo, scopo, fine. Evidentemente, soltanto gli uomini, e gli animali, forse, hanno scopi e scopi consapevoli. Sostenere che la Luna abbia quale scopo, magari inconsapevole, di ruotare intorno alla Terra, e la Terra di muoversi intorno al Sole, viene, oggi, considerato assurdità. In passato, di sicuro, non era così. Tutto ciò che esisteva veniva finalizzato da Dio, appositamente per lo scopo che esplicava. Se esisteva l’erba era perché doveva servire da nutrimento agli animali, la pioggia a sua volta incrementava l’erba, il Sole riscaldava gli uomini, evaporava l’acqua per renderla nuvole e pioggia… Potremmo continuare.

All’avvento delle concezioni materialistico meccanicistiche, durante e dopo il Rinascimento, furono riprese le teorie dell’atomismo greco. Per queste teorie non esiste né un Creatore, né un Ordinatore, né un Finalizzatore, l’associazione, casuale o deterministica, degli atomi, “combina”, aggregandosi e disaggregandosi, i corpi, che finiscono con lo stabilire rapporti per le loro caratteristiche interne. Al dunque, non è che l’erba abbia lo scopo di essere mangiata dagli animali. Piuttosto: c’è l’erba, ci sono gli animali,gli animali gradiscono l’erba e la mangiano. È un incontro non prefigurato né imposto. Com’è risaputo, la cultura filosofica e scientifica ha fondato la modernità quando sono state abolite le “cause” e la “causa”, e al “perché” è subentrato il ”come”. Si può ben capire che altro è chiedersi il “perché” la Terra giri intorno al Sole, altro esporre “come” la Terra gira intorno al Sole. Ma l’uomo non si soddisfa del “come”. E uno scienziato, decisivo per il nostro tempo, si sforzò di connettere al “come” il “perché”. Non basta cogliere che taluni animali mangiano l’erba, senza ipotizzare un disegno provvidenziale che faccia nascere l’erba per essere mangiata da certi animali, bisogna anche indagare sul “perché” la mangiano, anche non rifacendosi a Dio o a impulsi sopra naturali. Vi è un “perché” in natura, interno a chi esiste, un motivo che induce certi animali a mangiare foglie, altri radici o frutti? Esiste, sostenne tale scienziato, con ciò ridando alla Natura una direzione, uno scopo, anche se del tutto naturale. Bisogna riconoscerlo, Charles Darwin, a lui ci riferiamo, scrisse una nuova Bibbia. La “selezione naturale del più adatto” divenne, da quando Charles Darwin la concepì, ne “L’origine della specie”, I859, una interpretazione del come e del perché i viventi mutano e si evolvono o periscono.Darwin, secondo l’opinione del biologo e filosofo spagnolo Francisco J, Ayala, docente all’Università della California, espressa nel volume: ”Le ragioni dell’evoluzione”, Di Renzo Editore, cercò, appunto, di scoprire se i viventi si comportavano secondo scopi. Non lo scopo cosciente di chi prende un fucile per colpire bensì scopi intrinseci che i viventi attuano anche o soprattutto involontariamente. Per Ayala, Darwin scoprì che i viventi accumulano per un processo di adattamento selettivo caratteristiche opportune che li fanno resistere e sostentare nel loro ambiente o in ambienti cambiati. La Natura opererebbe con tali scopi.
Poiché la questione è di importanza assoluta, e complessa, seguiamo alla lettera quanto scrive Ayala. Riprendendo una famosissima considerazione di Charles Darwin, sulla più favorevole possibilità di sopravvivenza degli individui che nascono con variazioni favorevoli e sulla eliminazioni naturale di chi ha variazioni nocive, ciò che Darwin definiva “selezione naturale”, Ayala cerca di esplicare le modalità delle formazione dei caratteri vantaggiosi. Innanzi tutto: non vi è una direzione obbligata, piuttosto una miriade di tentativi di variazioni genetiche. Quelle che consentono opportunità vantaggiose permangono e favoriscono la sopravvivenza di chi le ha, dicevo, mentre chi non ha le caratteristiche vantaggiose rispetto all’ambiente, perisce. Ma il processo è impervio, tentacolare, articolato di possibilità. Nasce un tratto vantaggioso, l’ambiente muta, e quel tratto diventa inutile o dannoso. Inoltre: prima che si stabilizzi una mutazione radicale, poniamo il completamento delle ali, vi è un andamento discontinuo,strade sbagliate, arresti. Ma, ed ecco una tesi, nota, ma rilevantissima, se vi è un inizio di trasformazione vantaggiosa, poi, le trasformazioni successive favorevoli sviluppano quella iniziale, sebbene in forme accidentate. Al dunque, un’escrescenza che poi diventerà un’ala, prima di diventare ala proverà molteplici sviluppi falliti, finché,come ala, avrà uno sviluppo di successo. Allora, quell’escrescenza era finalizzata a diventare ala? La Natura agisce teleologicamente? Paradosso dei paradossi: la teoria evoluzionistica di Darwin è quanto di più compatibile esiste con la visione ebraico-cristiana? Per Ayala è così. Infatti, argomenta, la tesi evoluzionistica non è una teoria casualistica. Vi è, nella Natura, un orientamento all’adattamento. Ma, dice Ayala, questa tendenza evolutiva “è talmente piena di disfunzioni, sprechi, e crudeltà, che sarebbe sacrilego attribuirla a un essere dotato di intelligenza superiore, saggezza e benevolenza”. Insomma, l’evoluzione al modo di Darwin non è casualistica perché ha come scopo la sopravvivenza del più adatto, ma le modalità con cui si crea il mutamento adattivo è dovuto a infiniti esperimenti, sia pure in grado di sviluppare ciò che favorisce l’adattamento. Come dicevo, se spunta un’escrescenza da cui può venir fuori un’ala, le trasformazioni che formano l’ala restano, le altre spariscono. Dunque l’escrescenza era finalizzata a diventare ala… quando lo diviene!
E la religione, Dio? Oggi in molti paesi vi è una guerra culturale tra il darwinismo e le concezioni creazionistiche. È notizia di questi giorni che il “Board of education” del Kansas, negli Stati Uniti, ha organizzato un confronto tra negatori e assertori delle tesi di Darwin. A stare ad Ayala, che si occupa specificamente del rapporto tra teleologia e teologia, le modalità con cui opera la Natura biologica non suppone un Ente Superiore, basta il principio della selezione naturale, ma non vi è contraddizione nel concepire un Dio Creatore e un’evoluzione secondo la teoria evolutiva. In ogni caso l’uomo sarebbe nato da Dio, essendo Dio Creatore di tutto! L’evoluzione, infatti, non invade l’origine di ciò che esiste, si occupa di ciò che già esiste. Inoltre, che senso avrebbe, sostiene Ayala, lo accennavo, tutto quel processo per tentativi prima e dopo l’avvento delle scimmie antropomorfe? Perché Dio avrebbe agito per tentativi? Dio, se mai, va posto all’origine della Natura, e l’evoluzionismo, ripeto, non si occupa della origine della Natura, ma delle sue trasformazioni. In sostanza Dio Creatore, bene insistere, non viene intaccato dall’evoluzionismo, per chi ha fede. Del resto, citando Giovanni Paolo II, l’evoluzione, conclude Ayala, non contraddice “gli insegnamenti della Bibbia e della Chiesa”. Sembra di tornare al XVI/XVII secolo. Bisogna riconoscere che la Chiesa Cattolica è la più disponibile a evitare un’assurda guerra tra scienza e fede. La religione non deve entrare dove la scienza può dimostrativamente provare gli asserti, in tal caso stabilirebbe integralismo, ossia un’invasione integrale in ogni campo del reale, che dovrebbe dipendere dalla fede religiosa, ritorneremmo al Sole che gira intorno alla Terra; ma la scienza non deve farsi scientismo,volendo sottomettere l’intero reale a sé e ai suoi metodi. Esistono immense zone d’ombra e la stessa esistenza del reale è racchiusa in un mistero nel quale la fede può esperirsi. Contestare la fede all’interno del mistero dell’esistenza è una presunzione scientista intollerabile. Detto questo, e opinioni “conciliatrici” di Ayala, sono più che altro un’occasione di discussione non faziosa. Accettata, infatti, l’evoluzione la differenza tra “homo sapiens sapiens” e primate in che consiste, in trasformazioni biologiche funzionali o nella presenza dell’anima immortale personale? A quanto pare le due tesi sarebbero “conciliabili”, e oltretutto rispetterebbero l’autonomia della scienza e della fede. Oltretutto, anche lo scienziato più scientista deve riconoscere di essere totalmente all’oscuro dell’origine dell’esistenza. Inoltre, il più sistematico degli evoluzionisti, Herbert Spencer, lasciava aperta con la teoria dell’inconoscibile la possibilità che vi siano forme non scientifiche di adesione al reale. E di ciò stiamo discutendo.