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Scoperte serendipiche – L’alba della fecondazione in vitro

Miriam Menkin nel 1944 finì sui giornali di tutto il mondo per aver ottenuto il primo ovulo fecondato in vitro. In parte la scoperta fu dovuta al caso: per stanchezza, la ricercatrice non aveva rispettato i suoi stessi protocolli. Ma sarebbe un errore considerarla un’assistente sbadata.

Louise Joy Brown, la prima persona concepita tramite fecondazione in vitro, è nata nel 1978. Da allora si stima che altri 10 milioni di esseri umani siano nati grazie alla Fivet (Fecondazione in vitro con trasferimento dell’embrione), una tecnica messa a punto dal medico Robert Geoffrey Edwards, che si è così meritato il Nobel per la medicina nel 2010. La storia della fecondazione in vitro comincia però decenni prima, e in pochi sanno che è stato determinante il contributo di una scienziata.

Il sogno della fecondazione in vitro

All’inizio del ventesimo secolo, l’idea di prelevare degli ovuli umani e fecondarli con spermatozoi in laboratorio era considerata fantascienza quanto la clonazione. Ancor più fantasiosa sembrava la possibilità di impiantare poi gli embrioni ottenuti in un utero, che è appunto quello che succede con la Fivet. Ma gli esperimenti con animali, pur tra molte difficoltà, avevano ottenuto risultati importanti in questa direzione. Era noto, per esempio, che un embrione di coniglio fecondato naturalmente poteva essere prelevato e fatto sviluppare in un’altra femmina della stessa specie, e in laboratorio si era anche riusciti a indurre la divisione in vitro di un embrione (seppur fecondato naturalmente).

Nel 1934, l’embriologo americano Gregory Pincus dichiarò di essere riuscito a fecondare ovuli di coniglio in vitro, averli fatte sviluppare impiantandoli nell’utero di una madre ospite e di aver così ottenuto dei coniglietti. La fantascienza sembrava a questo punto avvicinarsi prepotentemente alla realtà, e John Rock, un ginecologo americano specializzato in problemi di fertilità, si convinse che una tecnica simile poteva funzionare anche negli esseri umani.

Non è un paese per scienziate

Rock aveva bisogno di un assistente e la trovò nella dottoressa Miriam Menkin. Menkin era emigrata da giovane con la famiglia dalla Lettonia agli Usa. Qui aveva studiato istologia alla Cornell University, per poi specializzarsi in genetica alla Columbia University nel 1923. Quando però decise di entrare a far parte della facoltà di medicina, fu rifiutata dalle università più prestigiose: di fatto, le donne ammesse nel personale docente delle scuole di medicina erano al tempo pochissime.

Diventò una segretaria, anche per sostenere economicamente il marito che, invece, studiava medicina ad Harvard. Pur non riuscendo mai, per motivi economici, a ottenere il dottorato che sognava, Miriam Menkin non smise comunque mai di studiare. Ottenne un ulteriore titolo di studi come segretaria al Simmons College e in parallelo non abbandonò la sua passione per le scienze biomediche, continuando a seguire corsi di biologia all’università.

Questo le permise di diventare il tecnico di laboratorio di Gregory Pincus, l’embriologo che aveva fecondato conigli in vitro. Nel 1937, quando Pincus perse la cattedra ad Harvard, Menkin fu assunta al Free Hospital For Women da John Rock, che stava portando avanti gli studi di Pincus (i due in seguito collaboreranno negli studi sulla pillola anticoncezionale) e, come abbiamo anticipato, intendeva ottenere negli esseri umani gli stessi risultati.

In laboratorio dal punto di vista tecnico era Menkin la vera esperta, non Rock, ed era suo compito isolare gli ovuli dalle pazienti sottoposte a isterectomia e provare a fecondarli in vitro. Più facile a dirsi che a farsi: allora nessuno sapeva come replicare un processo che normalmente avviene dentro un corpo umano.

Da una a due cellule

Per sei anni Menkin provò a ottenere la fecondazione, al ritmo di un tentativo alla settimana, senza successo. Poi, un mercoledì di febbraio del 1944, sua figlia Lucy, che allora aveva otto mesi e stava mettendo i denti, le fece passare una notte in bianco. Il giorno successivo la dottoressa era esausta, e fece due cose che non aveva mai fatto prima. Il protocollo prevedeva di separare gli spermatozoi dalle altre componenti dello sperma con un lavaggio nella soluzione opportuna, ripetuto tre volte. Quel giorno, Menkin lo fece solo una volta, ottenendo una soluzione con una maggiore concentrazione di spermatozoi. Avrebbe dovuto, a questo punto, mettere gli spermatozoi a contatto con l’ovulo designato per mezz’ora, ma quel giorno la scienziata li lasciò in quelle condizioni per un’intera ora.

L’esperimento comunque proseguì, e il venerdì Menkin realizzò con stupore che la cellula aveva cominciato a dividersi, il segnale che finalmente era avvenuta una fecondazione. La scienziata ottenne poi lo stesso risultato con due ulteriori ovuli, e quell’estate Rock pubblicò i risultati su Science: i due erano riusciti per la prima volta a ottenere la fecondazione in vitro nella specie umana.

Una ricerca interrotta

Gli studi di Rock e Menkin, come quelli di Pincus sui conigli, fecero scalpore ma non sembravano facilmente riproducibili: l’applicazione era ancora lontanissima, e di certo essere ancora nel bel mezzo della guerra non giocava a loro favore. Oggi sappiamo che gli spermatozoi prima di poter fertilizzare un uovo devono attraversare una serie di cambiamenti (capacitazione) indotti dall’ambiente esterno, e questo non era successo in quegli esperimenti pionieristici. Nel caso di Rock e Menkin, rimane il dubbio che la divisione da loro osservata fosse dovuta alla cosiddetta attivazione partenogenetica, nella quale un ovulo comincia a dividersi senza una vera e propria fertilizzazione (un fenomeno che, nei mammiferi, si osserva solo in laboratorio). Tuttavia il lavoro di Menkin appartiene di diritto alla storia della fecondazione in vitro, visto l’impatto scientifico e sociale dei risultati ottenuti.

Nei decenni successivi, molti scienziati continuarono a percorrere la strada che Rock e Menkin avevano tracciato, e dimostrarono che il sogno della fecondazione in vitro era possibile. I due pionieri, invece, abbandonarono questo filone di ricerca. Quando uscì l’articolo su Science, Menkin aveva di fatto già lasciato l’impiego nel laboratorio di John Rock per seguire il marito, che, perso il suo posto ad Harvard, aveva accettato un impiego alla Duke University, in North Carolina. Divorzieranno nel 1949 e sarà la scienziata a crescere da sola Lucy e Gabriel, il figlio maggiore. Da parte sua, Rock non riuscì a trovare un sostituto degno di Menkin e, visto che molti colleghi e la Chiesa cattolica ritenevano quegli esperimenti immorali, decise di abbandonare quel campo di ricerca. Negli anni Cinquanta, tornò però a collaborare con Menkin per sviluppare la prima pillola anticoncezionale.

In un profilo dedicato alla scienziata su BBC Future, la giornalista Rachel E Gross ricorda così la figura di Miriam Menkin: “È difficile immaginare cosa avrebbe potuto realizzare se la sua vita fosse stata diversa – se non avesse sposato il marito, o se avesse conseguito il suo PhD. Quello che si può dire è che la sua epoca e le circostanze l’hanno inquadrata in un ruolo preciso. Anche all’apice della sua carriera scientifica, si parlava di lei come di una neomamma svampita inciampata su una scoperta. Ma basta guardare le sue precise annotazioni, i suoi rigorosi protocolli e le sue accurate bibliografie per capire che si trattava di una scienziata a pieno titolo. Di certo non la sguattera di qualcun altro”.

Stefano Dalla Casa Giornalista e comunicatore scientifico, si è formato all’Università di Bologna e alla Sissa di Trieste. Scrive su Wired Italia, Il Tascabile e altre testate. Collabora con Pikaia, il portale italiano dell’evoluzione, dalla sua fondazione. Ha scritto col pilota di rover marziani Paolo Bellutta il libro di divulgazione Autisti marziani (Chiavi di lettura Zanichelli, 2014) e ha curato molti dei libri usciti in seguito nella stessa collana.

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