Tre eroine nella lotta alla pertosse

Tre eroine nella lotta alla pertosse

Colorazione di Gram del batterio “Bordetella pertussis“.

La pertosse, detta anche tosse convulsa o tosse canina, è una infezione delle vie respiratorie altamente contagiosa causata dal batterio “Bordetella pertussis“. La pertosse colpisce individui di tutte le età ma prevalentemente bambini di età inferiore ai 5 anni; i lattanti con meno di 6 mesi sono più a rischio di contrarre una forma grave della malattia, che può anche condurre a morte.

La malattia della pertosse sarebbe descritta per la prima volta dal medico francese Guillaume de Baillou (1538–1616) dopo un’epidemia del 1578. L’agente eziologico della pertosse fu identificato e isolato dai batteriologi belgi Jules Bordet (13giugno 1870 – 6aprile 1961)e Octave Gengou (27febbraio 1875 – 25aprile 1957) nel 1906.


LA BORDETELLA PERTUSSIS

Nella foto: Loney Clinton Gordon, a sinistra, Pearl Kendrick, al centro.

La Bordetella pertussis è un batterio, un piccolo coccobacillo Gram-negativo di circa 0,5 x 1 µm dotato di capsula, immobile, aerobio obbligato, in grado di ossidare gli amminoacidi ma incapace di fermentare gli zuccheri.

Negli anni ’20, le aziende farmaceutiche negli Stati Uniti offrivano molti vaccini e sieri contro la pertosse progettati sia per trattare che per prevenire la pertosse, ma nessuno si è dimostrato efficace

Il vaccino contro la pertosse, che allora negli USA uccideva oltre 5.000 bambini l’anno, fu sviluppato negli anni quaranta del novecento da tre ricercatrici del ‘Dipartimento della Salute del Michigan, USA.


IL VACCINO CONTRO LA PERTOSSE

Da sinistra a destra: Pearl Louella Kendrick (24agosto 1890 – 8ottobre 1980), Grace Cornelia Eldering (5settembre 1900 – 31agosto 1988) e Loney Clinton Gordon (8ottobre 1915 – 16luglio 1999).

Queste ricercatrici erano la batteriologa Pearl Louella Kendrick, la biologa Grace Eldering e la chimica Loney Clinton Gordon.

Pearl Kendrick aveva studiato batteriologia alla “Columbia University” sotto il grande immunologo Hans Zinsser (1878-1940) e poi presso la “Johns Hopkins University“. Grace Eldering aveva studiato nell’Università del Montana.


IL LAVORO DI KENDRICK ED ELDERING

Le donne che hanno aperto la strada al vaccino contro la pertosse sono immortalate nella scultura intitolata “Adulation: The Future of Science“. Le tre dottoresse tengono in mano rispettivamente una capsula di Petri, una tabella ed un microscopio. Il bambino e la bambina, che tengono in mano rispettivamente una lente d’ingrandimento ed un contenitore, rappresentano non solo l’infanzia salvata dalla malattia ma anche gli scienziati del domani, i quali trovano ispirazione proprio nelle tre donne adulte di fronte a loro.

Nel 1932 Kendrick ed Eldering lavoravano insieme a Grand Rapids, Michigan. Quando un ceppo virulento di B. pertussis infettò i bambini di Grand Rapids quell’anno, Kendrick e Eldering iniziarono il progetto di ricerca sulla pertosse. Il laboratorio statale diede loro libertà di condurre le ricerche dopo che tutte le analisi di routine dell’acqua e del latte del laboratorio erano state completate. Esse svilupparono e migliorarono metodi per far crescere il bacillo della pertosse. Per portare avanti la loro ricerca pionieristica, Kendrick e Eldering riunirono una coalizione diversificata di dipartimenti di sanità pubblica locali e statali, medici, gruppi di cittadini, gruppi di donne e associazioni di genitori-insegnanti che avrebbero fornito supporto organizzativo e finanziamenti.

Durante la prima fase della loro ricerca, Kendrick e Eldering modificarono l’allora terreno di coltura standard Bordet-Gengou; il risultato fu un terreno di coltura che favorito una crescita più rapida ed abbondante delle colonie di B. pertussis e che poteva quindi essere utilizzato come strumento diagnostico di routine.


IL LAVORO DI KENDRICK ED ELDERING (2)

Pearl Louella Kendrick in una fotografia del 1942.

Le piastre a crescita rapida permisero a Kendrick e Eldering di determinare che durante le prime 3 settimane di infezione, la tosse di un bambino conteneva abbastanza bacilli attivi della pertosse da infettare i suoi coetanei; che la maggior parte dei bambini non era infettiva entro la quarta settimana; e che dopo 5 settimane, il 90% dei bambini non presentava rischi di contagio per gli altri. La corretta durata della quarantena poteva ora essere determinata scientificamente. Prima di questi studi, le quarantene per la pertosse variavano da 2 a 4 settimane, a seconda del luogo. Kendrick e Eldering, richiesero ai medici di segnalare la malattia; ordinarono al Dipartimento della Salute di apporre cartelli di avvertimento sulle case; ed imposero un periodo di isolamento di 35 giorni o, con 2 piastre per la tosse negative consecutive.


IL LAVORO DI KENDRICK ED ELDERING (3)

Grace Cornelia Eldering (1900 – 1988)

Nel 1935, Kendrick riferì che la “tecnica della piastra per la tosse [sic] è diventata una procedura di routine in laboratorio“; quell’anno, il laboratorio del Dipartimento della Salute del Michigan di Kendrick a Grand Rapids esaminò 4.515 piastre per la tosse per B. pertussis.

Kendrick e Eldering condussero studi sui vaccini sugli animali attentamente controllati, utilizzando i metodi generali di Madsen, Sauer e Hambrecht per progettare un vaccino più sicuro e più potente. Inattivarono i bacilli della pertosse con thimerosol a temperatura ambiente fredda per > 1 settimana e condussero numerosi test di sterilità e sicurezza (inclusa l’iniezione del vaccino nelle proprie braccia per testare la sicurezza). Dopo che questi vaccini furono dichiarati sicuri, vennero distribuiti ai medici locali che, in cambio del siero, supportarono il lavoro di laboratorio di Kendrick e Eldering diffondendo la notizia del vaccino al personale medico della zona e incoraggiando un più ampio uso di piastre diagnostiche per la tosse.


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Frontespizio dell’articolo “The Intradermal Test in Whooping Cough. A Review, with a Study of 1300 Cases” di A. R. Thompson. “The Journal of Hygiene
Vol. 38, No. 1 (Jan., 1938), pp. 104-119 (16 pages)

Negli anni ’30 non c’erano standard accettati e modelli consolidati per condurre studi sul campo, un problema reso chiaro negli esperimenti falliti con partecipanti umani, inclusi gli studi sulla poliomielite di Brodie-Park e Kolmer negli anni ’30. Molti ricercatori utilizzavano orfani o bambini istituzionalizzati per le loro ricerche, notando che partecipando, questi bambini stavano ripagando un debito con la società. Invece di fare affidamento su queste popolazioni vulnerabili, Kendrick e Eldering costruirono reti di sensibilizzazione attiva durante le prime fasi della loro ricerca. La “Kent County Welfare Relief Commission” aiutò questi sforzi raccogliendo statistiche sulla prevalenza della pertosse e sul numero di bambini che avevano ricevuto “un trattamento per prevenire la pertosse” nella loro indagine sulle vaccinazioni del 1935.

La sperimentazione sul campo del 1934-1935 coinvolse 1.592 bambini (712 vaccinati e 880 di controllo). Nel loro rapporto del 1935 all’APHA (American Public Health Association), Kendrick notò che solo 4 dei 712 bambini vaccinati avevano la pertosse, e quindi solo casi lievi, ma 45 degli 880 cosi controlli non vaccinati (il 90% di quelli esposti) contrassero la malattia e subirono le sue piene devastazioni del contagio.


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Alcune caratteristiche della Bordetella Pertussis.

Nonostante il tasso di efficacia dell’89% riscontrato nello studio, le due ricercatrici misero in guardia contro il “pericolo di dare [ai numeri] troppo peso di fronte al numero relativamente piccolo di casi di pertosse“.

Kendrick e Eldering condussero la loro ricerca con un budget ridotto. Quando, all’inizio del 1936, i fondi del progetto per il vaccino contro la pertosse si esaurirono di nuovo, Kendrick invitò Eleanor Roosevelt a visitare il loro laboratorio. Roosevelt contribuì a garantire i fondi necessari per aggiungere diversi lavoratori della “Works Progress Administration” allo staff di Kendrick e Eldering. Nel 1938, la Works Progress Administration fornì personale aggiuntivo e l’APHA aiutò a sostenere i costi dell’analisi statistica.


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Wade Hampton Frost

Poco dopo aver annunciato i risultati del vaccino, James Doull, un importante epidemiologo di Cleveland, riferì che i bambini non ricevevano alcuna protezione dal loro vaccino contro la pertosse. Il sottocomitato APHA sulla pertosse, che comprendeva sia Kendrick che Doull, valutò i risultati divergenti di 2 studi. Incapaci di spiegare la differenza nei risultati, i membri del comitato arruolarono Wade Hampton Frost (3marzo 1880 –1maggio 1938), un epidemiologo della Johns Hopkins University e capo dell’APHA, per rivedere il lavoro. Frost si trovava più vicino alle posizioni di Kendrick, ma la scomparsa prematura ne impedì la collaborazione allo studio.

Intanto, incoraggiati dai risultati degli studi del 1936, i genitori di Grand Rapids si radunarono per iscrivere i loro figli allo studio di follow-up di Kendrick e Eldering del 1938 in cui ai bambini venivano somministrate dosi più piccole del vaccino contro la pertosse, somministrato in 3 iniezioni. Questo nuovo regime si rivelò efficace quanto le 4 iniezioni somministrate nello studio originale.


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Loney Clinton Gordon

All’inizio degli anni ’40, il laboratorio del “Dipartimento della salute del Michigan” di Kendrick partecipò attivamente agli studi dell’APHA “Pertussis Study Group” progettati per standardizzare il vaccino contro la pertosse.

Nel 1939, Loney Clinton Gordon aveva conseguito la laurea in economia domestica e chimica presso l’allora Michigan State College. Dopo il college, cercò di lavorare come dietista ma non ebbe fortuna, in gran parte per la condizioni di segregazione razziale cui dovette sottostare. Fortunatamente venne assunta dalla dottoressa Kendrick per supportare la ricerca sulla pertosse presso il laboratorio Grand Rapids del Dipartimento della Salute del Michigan intorno al 1944. La Gordon testò migliaia di piastre di coltura, cercando di trovare la coltura che avrebbe avuto una virulenza sufficiente per produrre il vaccino.


IL LAVORO DI KENDRICK, ELDERING e gordon

Nel laboratorio di Grand Rapids la dottoressa Gordon scoprì la sua missione della sua vita: aiutare a trovare la coltura con sufficiente virulenza per creare un vaccino efficace contro la pertosse. Essa individuò presto il sangue di pecora come la chiave del processo di incubazione della coltura in piastre di Petri in laboratorio. Il lavoro della Gordon fu condotto presso i “Western Michigan Laboratories“.  La sua analisi delle colture di pertosse portò all’identificazione di un potente ceppo dell’organismo, che ha permesso lo sviluppo di una forma efficace di vaccino.

Grazie al vaccino, i tassi di mortalità e l’incidenza della pertosse sono crollati. Nel 1934, c’erano 209 casi di pertosse ogni 100.000 persone negli Stati Uniti. Il tasso è sceso a 51 nel 1948 e meno di 10 ogni 100.000 dopo il 1960.


riferimenti:

 

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