Zanzare e malaria: storia di un Nobel negato

Il World Mosquito Day celebra lo scienziato Ronald Ross, che prima identificò i plasmodi della malaria umana nelle zanzare e poi descrisse il ciclo di infezione di un parassita analogo negli uccelli. Negli stessi anni, Giovanni Battista Grassi fornì invece le prove sperimentali della trasmissione negli umani. Ma solo il primo fu insignito del Nobel.

Si dice che la zanzara sia l’animale più pericoloso del pianeta. E in un certo senso è vero. Delle 3.500 specie note sono poche quelle che fanno da vettore a virus, protozoi, batteri e vermi parassiti che infettano gli esseri umani, eppure l’impatto delle malattie che ne derivano è devastante. La più nota delle patologie trasmesse dalle zanzare agli esseri umani è la malaria, che è causata da cinque specie di protozoi del genere Plasmodium, i quali svolgono parte del loro ciclo vitale nelle zanzare del genere Anopheles.

Con la puntura le zanzare infette trasmettono all’essere umano una forma del parassita, che si insedia nel fegato per poi riprodursi ai danni dei globuli rossi. Nel sangue umano i plasmodi continuano a maturare e a moltiplicarsi, producendo anche le forme sessuali del parassita, i cosiddetti merozoiti. Quando una zanzara anofele punge una persona malata, ingerisce anche i merozoiti maschili e femminili, i quali si uniscono nel suo intestino facendo ripartire il ciclo.

Nonostante le terapie messe a punto – e in attesa di un vaccino efficace, forse in arrivo – la malaria uccide ogni anno centinaia di migliaia di persone (oltre 400 000 nel 2019, dati Oms). Eppure per secoli non è stato compreso che il veicolo di trasmissione della malattia fossero le zanzare. Come indica il nome “malaria”, di origine medievale, a lungo si è pensato che fosse causata dal miasma o aria cattiva. Anche con l’avvento della microbiologia, a metà del XIX secolo, l’origine della malaria non è apparsa subito chiara. Tutto cambia quando il medico britannico Ronald Ross, il 20 agosto 1897, annota sul suo taccuino la scoperta dei plasmodi nelle zanzare che avevano punto una persona malata. Ne ripercorriamo la storia in occasione del World Mosquito Day (cioè la Giornata mondiale della zanzara), che ricorre ogni anno il 20 agosto in onore dello scienziato.

L’intuito di Ronald Ross

Ronald Ross è un medico militare. Dopo gli studi nel Regno Unito, nel 1881 viene spedito in India, allora parte dell’Impero britannico, dove era nato e vissuto fino agli otto anni poiché anche il padre era nell’esercito. Nel 1889 comincia a riflettere sull’allora ignoto meccanismo di trasmissione della malaria. Poco tempo prima il medico francese Charles Louis Alphonse Laveran aveva scoperto i plasmodi nel sangue dei malati, ma da dove arrivassero rimaneva un mistero.

Alcuni pensavano si trovassero nell’acqua inquinata, altri che ci fosse di mezzo un insetto. Lo sospettava anche il parassitologo inglese Patrick Manson, convinto che fossero in particolare le zanzare a trasmettere la malaria. Manson e altri, infatti, avevano scoperto che alcune zanzare possono trasmettere attraverso la puntura i vermi parassiti della filariosi, un’altra malattia diffusa nelle aree subtropicali: forse anche i plasmodi avevano un ciclo vitale simile. Ross incontra Manson in Inghilterra durante una licenza, nel 1894, si convince della sua teoria e decide di dimostrarla tornando in India, dove ci sono diverse zone in cui la patologia è endemica.

Le ricerche di Ross, che si tiene sempre in contatto col suo mentore Manson, non sono facili, perché come militare viene spesso trasferito. E nonostante il rigore sperimentale, inizialmente non ha successo. Un giorno però, mentre si trova nella località di Ooty, nota una strana zanzara, marrone con le ali screziate, che si comporta diversamente dalle altre: prevalentemente notturna, questa tende a posarsi tenendo l’addome inclinato verso l’alto. Ross ipotizza di aver fino a quel momento impiegato per i suoi esperimenti le specie sbagliate, perciò si procura alcune larve della strana zanzara, paga un malato di malaria per farsi pungere dagli insetti adulti e li disseziona. Il 20 agosto 1897, mentre sta per perdere le speranze, la sua ricerca ha infine successo: al microscopio vede finalmente che una delle zanzare contiene le cellule del parassita malarico, che sono riconoscibili dalla caratteristica pigmentazione. Ross, che è un uomo dai mille interessi e talenti, festeggerà componendo un poema in cui si leggono questi versi: “con lacrime e affanno / trovo i tuoi semi sottili / O morte, sterminatrice di innumere genti.”

Ross aveva compiuto un’osservazione importantissima. Se ne avesse avuto la possibilità molto probabilmente avrebbe potuto replicare i risultati e poi descrivere l’intero ciclo. Ma fu di nuovo trasferito in una zona dell’India in cui la malaria non era molto diffusa, Calcutta. Manson gli consiglia allora di proseguire con un organismo modello: gli uccelli. Ross dimostra con una serie di esperimenti che anche questi animali si ammalano di malaria, a causa di un protozoo, e anche nel loro caso il vettore sono le zanzare. Nei due anni successivi il medico descrive l’intero ciclo di infezione negli uccelli. Quello dell’essere umano sarebbe dovuto essere analogo, ma ancora una volta i suoi esperimenti, limitati dalle condizioni di lavoro, non forniscono la “pistola fumante”.

La dedizione di Giovanni Battista Grassi

Nel frattempo, in Italia, uno zoologo è alle prese con gli stessi problemi di Ross. La malaria, infatti, era endemica in alcune zone d’Italia e gli scienziati italiani la studiavano da molto prima che Manson arruolasse Ross in India. Lo zoologo si chiama Giovanni Battista Grassi e comincia a studiare la malaria negli uccelli nel 1888, quando è professore di anatomia comparata a Catania. Allora non pensa ancora alle zanzare, ma da zoologo descrive in dettaglio quali specie di uccelli sono vulnerabili alla malattia. Diventato professore alla “Sapienza”, nel 1895 incontra gli esperti di malaria romani e anche lui si convince della teoria di Manson: le zanzare trasportano i plasmodi. Si chiede subito, però, quali siano le specie che infettano l’essere umano, visto che in Italia ce ne sono una cinquantina. Sulla base della distribuzione geografica e del comportamento, e dopo molte incursioni nelle zone malariche, si concentra su tre specie diverse: una del tipo anofele e due del genere Culex.

Grassi comincia una serie di esperimenti, tanto ingegnosi e rigorosi quanto eticamente discutibili. Usa infatti ripetutamente dei “volontari” per dimostrare la trasmissione della malattia e l’identità del vettore, e per questo all’epoca è molto criticato sulla stampa, anche se i malati sono subito curati col chinino (allora l’unico rimedio disponibile). Ma non è il solo a ritenere giustificabile l’uso di cavie umane: Patrick Manson, il padre della teoria sulle zanzare, fa addirittura pungere il proprio figlio da anofeli infette, seppure con un plasmodio che causa una forma benigna della malattia, la terzana. Le anofeli, naturalmente, erano state preparate da Grassi e inviate a Manson in Inghilterra.

Alla fine del 1898, con una serie di comunicazioni all’Accademia dei Lincei, Grassi prova definitivamente che solo le anofeli possono trasmettere i parassiti malarici e descrive per la prima volta i loro cicli vitali, i quali si rivelano del tutto paragonabili a quelli descritti da Ross negli uccelli. Nel 1900 pubblica una monografia che riassume le sue scoperte, intitolata Studi di uno zoologo sulla malaria.

Il Nobel della discordia

Ross è informato dei progressi di Grassi tramite un certo Edmonston Charles, un medico inglese che visita il laboratorio dello scienziato italiano tra il 1897 e il 1898. Fino al 1900, Ross e gli esperti italiani, Grassi in primis, sono in rapporti cordiali, ma in quegli anni si comincia a sentire “odore di Nobel”, un premio prestigioso che era stato da poco istituito. Questo è probabilmente il motivo per cui i rapporti tra i due scienziati degenerano in modo irrimediabile.

Ross si convince che Grassi voglia togliergli il primato della scoperta. È stato lui, dice, con l’osservazione del 20 agosto 1897 a mettere gli italiani sulla pista dell’anofele. Per lo zoologo Grassi, invece, quell’osservazione ha un valore molto limitato: Ross parlava di una zanzara con le “ali screziate”, descrivendola sommariamente. Non indicava la specie (Ross privatamente ipotizzava una Culex), che Grassi però ritiene fondamentale, e inoltre non aveva proseguito con gli esperimenti. Grassi si fa allora avanti con forza sostenendo di aver scoperto che l’anofele è responsabile della malaria usando una strada indipendente. Ha usato il lavoro di Ross sugli uccelli, e ne ha dato conto, ma all’anofele è arrivato da solo.

Entrambi i contendenti e le rispettive fazioni non si risparmiano colpi e tentano in ogni modo di ridicolizzare gli avversari. La stima reciproca scema. L’Accademia delle scienze svedese vorrebbe dividere il premio, ma si scontra con Robert Koch (il celebre medico che dà il nome ai famosi postulati per stabilire la relazione causale tra un microorganismo e una malattia). Tra Grassi e Koch non corre buon sangue (Grassi di fatto lo aveva criticato proprio in merito alla malaria), mentre il medico tedesco è in buoni rapporti con Ross. Il resto è storia: solo Ross conquista il Nobel nel 1902, e non risparmia attacchi al suo avversario italiano nemmeno nel corso della sua orazione. I due continueranno a denigrarsi a vicenda sulle riviste scientifiche per diversi anni. Si trattò della prima grande controversia legata ai premi Nobel e ci spiega perché di due menti geniali solo una (quella di Ross) è ricordata in occasione del Mosquito Day.