Creatività scientifica: scoperta dell'anticorpo monoclonale

Quello che segue è un resoconto di un'importante scoperta scientifica fatta attraverso l'uso del processo creativo di articolazione sep-con. Questo processo consiste nel concepire e usare la separazione concomitante (SEP) e la connessione (CON) – come è caratteristica del diffusore articolato, che separa chiaramente i suoi pensieri e le sue idee e li trasmette in un flusso fluido e connesso.

Per la scoperta creativa degli elementi immunitari, anticorpi monoclonali, il Premio Nobel 1984 in Fisiologia o Medicina è stato assegnato a Georges JF Köhler (insieme a César Milstein). Gli anticorpi monoclonali puri consentono l'identificazione nel corpo di sostanze estranee tossiche specifiche. La loro scoperta ha rivoluzionato il campo dell'immunologia. Questi anticorpi non solo possono essere utilizzati terapeuticamente per proteggersi dalle malattie, ma possono anche aiutare a diagnosticare un'ampia varietà di malattie, rilevare la presenza di particolari farmaci, prodotti virali e batterici, nonché altre sostanze insolite o anormali nel sangue.

Köhler, all'età di 38 anni era, insieme a Joshua Lederberg, James Watson e David Baltimore, uno dei più giovani scienziati ad aver ricevuto il premio Nobel. Ha sviluppato l'anticorpo monoclonale mentre lavorava nel laboratorio di César Milstein e quest'ultimo ha condiviso il Premio a causa del suo tutoraggio e facilitazione. Ma l'idea iniziale era proprio quella di Köhler. Durante l'anno 1993, quando l'ho intervistato, Köhler aveva 48 anni; è morto per cause indeterminate due anni dopo. Nato a Monaco, in Germania, ha conseguito il diploma di biologia e il dottorato all'Università di Friburgo, è passato all'Istituto di Basilea in Svizzera e poi a una borsa post-dottorato presso il laboratorio Milstein dell'Università di Cambridge, in Inghilterra. Al momento dell'intervista, era il direttore del Max-Planck Institute for Immunobiology a Friburgo, in Germania. Era un uomo alto, con i capelli biondi e castani striati e una pesante barba bruno-nerastra, era amichevole e straordinariamente schivo. Ha parlato di un'intensa felicità personale quando ha avuto l'idea che si è sviluppata nell'anticorpo monoclonale.

All'Istituto di Basilea si era interessato alle mutazioni somatiche – mutazioni (mutazioni genetiche) che si verificano da un singolo gene corporeo piuttosto che dallo sviluppo di cellule germinali. Decise che il modo migliore per perseguire il suo interesse era attraverso uno studio sugli anticorpi. A quel punto, tuttavia, i preparati anticorpali derivati ​​dal siero del sangue contenevano necessariamente molti tipi e non potevano essere utilizzati per trovare antigeni specifici (una tossina o altra sostanza estranea che induce una risposta immunitaria nel corpo, in particolare la produzione di anticorpi). Quando si è trasferito nel laboratorio di Milstein, quindi, ha tentato di sviluppare anticorpi con la specificità necessaria per la sua esplorazione di mutazione somatica. In primo luogo ha lavorato su cellule tumorali di mieloma di topo aventi catene cosiddette pesanti e leggere genetiche (pesanti = lunghe catene di amminoacidi con più parti, luce = più corte con meno parti). I collegamenti tra queste catene non sopprimono la co-espressione delle cellule cromosomiche o producono una singola linea cellulare.

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Ha continuato a cercare un metodo per creare una linea cellulare specifica per il suo studio delle mutazioni somatiche. Una notte, stava pensando al problema a letto prima di andare a dormire. All'improvviso ebbe l'idea di poter usare sia i normali linfociti degli anticorpi che le cellule tumorali del mieloma. Una singola cellula di secrezione di anticorpi si estinguerebbe ma le cellule di mieloma si riproducevano indefinitamente in quella che, come mi disse, era la cosiddetta "immortalità" (potenziale di crescita illimitato); insieme a loro l'immunità anticorpale produrrebbe una linea cellulare specifica. Le cellule di mieloma interagirebbero con le cellule degli anticorpi e determinerebbero una specificità fissa delle cellule e degli anticorpi.

"Ho detto a me stesso," continuò, "'Sì, potrebbe funzionare. Destra?' Quindi ero molto emozionato e lo stavo dicendo a Claudia, mia moglie, la mattina dopo. Mi ascoltò e mi tranquillizzò perché sono venuto con le idee la mattina dopo, o il giorno dopo, o la settimana prossima, e più tardi ho detto: "Scordatelo, non era niente". Quindi sapeva già che le idee erano solo idee, giusto? E sono importanti solo se si allenano. Ha detto, 'Okay, non preoccuparti', ma ero ancora eccitato e ho parlato con César Milstein. Ha ascoltato e preso sul serio. Ha cercato di scoprire se fosse fattibile e poi abbiamo escogitato alcuni calcoli e, 'sì, forse era fattibile' ".

Köhler aveva preso in considerazione due tipi di cellule funzionalmente separate, quelle di tumori anormali del mieloma immortali e normali anticorpi linfocitari che si sviluppano contro gli antigeni e muoiono sia nella coltura che nel corpo. Ha concepito, in un processo di articolazione separato, di collegare concomitantemente questi tipi di cellule funzionalmente separate per produrre una linea cellulare anticorpale specifica. Portando i due tipi in una struttura a singola cellula con i risultanti multinuclei, penserebbe che avrebbe mantenuto proprietà separate che avrebbero interagito. La cellula anticorpale dei linfociti esprimerebbe specificità e la cellula del mieloma fornirebbe sia la coespressione che l'immortalità quando congiunte in linee cellulari (ibridoma) La concezione del processo di articolazione sep-con consisteva di entità funzionalmente separate che conservavano le loro caratteristiche individuali e contemporaneamente connesse. L'applicazione del suo concepimento ha condotto a linee cellulari di anticorpi purificate denominate anticorpi monoclonali. Questi hanno riconosciuto e risposto a un singolo antigene. Potrebbero essere clonati e prodotti in quantità considerevoli per l'identificazione di specifici antigeni del corpo.

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Fonte: Albert Rothenberg

La creazione della linea cellulare divenne molto importante nelle applicazioni e nelle ricerche mediche e farmaceutiche. Gli antigeni sono sempre fattori nelle malattie e nelle crescite. Come affermato da Hans Wigzell nel suo discorso di presentazione del Premio Nobel del 1984: "In meno di un decennio lo sviluppo e la produzione di anticorpi monoclonali ha rivoluzionato l'uso di anticorpi nell'assistenza sanitaria e nella ricerca. Anticorpi rari con un adattamento su misura per una data struttura ora possono essere realizzati in grandi quantità. Le … cellule possono essere immagazzinate in banchi di tessuti e lo stesso anticorpo monoclonale può essere usato in tutto il mondo con una garanzia di approvvigionamento eterno. La precisione nella diagnosi è notevolmente migliorata e sono state aperte nuove possibilità di terapia. Le molecole rare presenti in tracce in soluzione complessa possono ora essere purificate in modo efficiente utilizzando anticorpi monoclonali. In tutto, è quindi corretto descrivere la … tecnica … come uno dei principali progressi metodologici in medicina durante questo secolo. "Gli anticorpi monoclonali sono stati particolarmente utilizzati per indirizzare gli antigeni nella crescita del cancro e stimolare il sistema immunitario del paziente contro il cancro. È la forma più diffusa di immunoterapia contro il cancro nella pratica corrente.

Tratto da quello pubblicato di recente: Rothenberg, Albert, FLIGHT FROM WONDER: UN'INCHIESTA DI CREATIVITÀ SCIENTIFICA. New York: Oxford University Press.