È autore, inoltre, di numerosi articoli scientifici di batteriologia, immunologia e chemioterapia.
Biografia
Infanzia e adolescenza Alexander Fleming nacque il 6 agosto 1881 a Darvel, in Scozia. A cinque anni iniziò a frequentare una scuola di campagna, situata vicino alla sua fattoria. Dagli 8 ai 10 anni frequentò la scuola di Darvel, città vicina, e successivamente a dodici l'accademia di Kilmarnock, importante città della contea d'Ayr. A quattordici anni si trasferì a Londra, dove lo aspettavano alcuni fratelli, e insieme a Robert seguì studi tecnici.
Dalla guerra del Transvaal agli studi di medicina Nell'anno 1900 scoppiò la guerra del Transvaal, nell'odierno Sudafrica. Alexander e i fratelli John e Robert si arruolarono come volontari nei London Scottish, reggimento composto esclusivamente da scozzesi. Ma il numero dei soldati era superiore alle richieste, e i Fleming non partirono per la guerra. In questo ambiente militare Alexander dimostrò la sua bravura nello sport: fu un valente nuotatore, un eccellente giocatore di pallanuoto e un ottimo tiratore, abilità che gli permisero di entrare nell'Inoculation Department, dove lavorò per gran parte della sua vita. Alexander aveva 20 anni quando morì suo zio John, da cui ricevette un'eredità di 250 sterline che decise di spendere per studiare medicina.
Per entrare vi era necessità di un diploma speciale per chi non aveva frequentato le scuole secondarie. Fleming studiò e superò brillantemente l'esame, tanto da risultare il migliore in tutto il Regno Unito (luglio 1901). Scelse di frequentare la scuola del Saint Mary's Hospital, un giovane ospedale nel quartiere di Paddington, nel quale entrò nell'ottobre del 1901. Si rivelò uno studente brillante, primo nella maggior parte delle materie, molto preparato e razionale, seppur non dotato di una vasta cultura. All'inizio si profilò per lui una carriera da chirurgo, avendo superato il relativo esame e acquistato il titolo di Fellow Royal College of Surgeons. Ma ben presto un fatto all'apparenza irrilevante, la sua bravura nel tiro, deviò la sua strada.
Fleming, Wright e il "Dipartimento di inoculazione"
Nel 1902 Sir Almroth Wright, celebre batteriologo, creò il "Dipartimento di inoculazione" al Saint Mary Hospital. Fleming ci entrò nel 1906, in modo fortuito: uno dei discepoli di Wright, il dottor John Freeman, vuole far risorgere il circolo di tiro a segno dell'ospedale, e gli venne suggerito Alexander. Avvicinatosi allo scozzese, lo convinse a cambiare il suo corso di studi: da chirurgia al dipartimento di inoculazione, anche cercando di condividere con lui l'ammirazione per Wright.
Il dipartimento era una piccola struttura, in cui i giovani medici scelti da Wright (chiamato "il Vecchio") operavano sia come clinici sia come ricercatori. I malati venivano lì sottoposti all'inoculazione, ovvero quella che oggi si chiama vaccinazione, in quel periodo considerata l'unica vera arma contro le malattie. Il gruppo di Wright volle passare dalla vaccinazione preventiva a quella terapeutica. Al dipartimento, "Little" Fleming si rivelò un ottimo elemento, tanto esperto quanto ingegnoso; nello stile di scrittura elegante e chiaro, venne lodato dal suo capo. E proprio con Wright lo scozzese ebbe un rapporto particolare e profondo, nato dal loro contrasto caratteriale ma anche dalla reciproca stima.
In quegli anni Fleming incominciò a frequentare il Chelsea Arts Club, e lo continuò a fare per il resto della sua vita. Nel 1908 Fleming superò gli ultimi anni di medicina, classificandosi primo. Nel 1909 il dipartimento di inoculazione diventò una struttura indipendente e venne ingrandito e migliorato grazie alle sovvenzioni di alcuni ammiratori ricchi e potenti di Wright. Sempre nello stesso anno, con l'invenzione da parte di Paul Ehrlich del Salvarsan, un derivato dell'arsenico particolarmente potente, iniziava il periodo della chemioterapia. Nonostante questo, il gruppo del dipartimento era ostinato alla ricerca di una cura che facesse affidamento alle naturali difese del corpo umano, ed era scettico verso le sostanze chimiche. Nonostante i vari successi del gruppo, la ricerca del "Proiettile Magico", ovvero un rimedio più potente possibile contro i microbi ma anche non tossico per il corpo umano, era ancora all'inizio. Nel 1909, all'età di 27 anni, Fleming fu iniziato alla massoneria nella Loggia Santa Maria n. 2682 di Londra. Fleming fu in seguito anche membro della Loggia Misericordia n. 3286 di Londra.
La prima guerra mondiale Nell'aprile del 1915 Fleming lascia i London Scottish, poiché i loro periodi di istruzione militare non erano più compatibili con il lavoro in ospedale. Pochi mesi dopo scoppia la prima guerra mondiale. Wright fu nominato colonnello e fu mandato in Francia per creare un laboratorio e un centro di ricerche a Boulogne-sur-Mer, portando con sé anche Alex, che aveva due stellette di tenente RAMC (Royal Army Medical Corps). Il lavoro che lo aspetta sarà titanico, nonostante la vaccinazione antitifica che Wright riuscì a imporre all'esercito: casi di setticemia, tetano, gangrena.
In tempi di pace, la chirurgia era ormai diventata sterile grazie alle operazioni di antisepsi e asepsi inventate da Lister; ma quelli non erano tempi di pace. I corpi feriti dei soldati brulicavano di batteri e sporcizia, brandelli di vestiti e residui bellici e nonostante il pesante uso di antisettici, gli uomini morivano. I tessuti morti delle ferite erano un terreno di coltura ideale per i microbi e bisognava asportarli; questo era possibile con quelle superficiali, ma per la maggior parte erano ferite profonde. In questi casi si utilizzavano pesantemente acido fenico, acido borico e acqua ossigenata: si sapeva che avevano un'efficacia solo parziale, ma la maggior parte dei medici preferiva questo che non utilizzare niente.
Fleming fece esperimenti e dimostrò che gli antisettici avevano un'efficacia praticamente nulla in caso di ferite profonde: non potendosi diffondere, non riuscivano ad arrivare ai batteri che si insediavano nelle anfrattuosità della carne dilaniata. Quello che si poteva fare, secondo Fleming e Wright, era invece stimolare l'arrivo delle difese naturali del corpo e scoprirono che quest'azione era data da soluzioni ipertoniche, come quelle di ipoclorito di sodio.
I risultati furono soddisfacenti e vennero pubblicati, non senza qualche obiezione: in particolare ci fu contrasto fra Wright e Sir William Watson Cheyen, presidente del Collegio Reale dei Chirurghi, in disaccordo su come vennero giudicati gli antisettici ormai cari a questi medici. Il 23 dicembre 1915, durante un periodo di licenza, Alexander si sposò con Sarah Marion Mc Elroy, capo-infermiera di una clinica privata a Londra. Nel novembre 1918 la guerra finì e, nel gennaio 1919, Fleming fu smobilitato e poté così riprendere le sue ricerche.
La scoperta dell'enzima lisozima Nel 1922, in modo casuale, scoprì il lisozima: qualche settimana dopo aver messo del suo muco nasale su una capsula di Petri, notò che delle colture di microbi si erano sviluppate su tutta la piastra tranne che sulla sua secrezione. Esperimenti successivi fatti con altro muco o con lacrime gli dimostrarono che era presente in questi liquidi una sostanza ad azione antibatterica, molto superiore a quella del siero di origine animale. Le caratteristiche di questi liquidi erano dovuti a un enzima, che "lisava" (dal greco lysis, dissoluzione) certi microbi: da qui il nome lisozima. Lo scozzese trovò l'enzima in molti tessuti e umori, umani come animali o vegetali: esso sembrava l'antisettico naturale, la prima difesa della cellula contro i microbi, il mezzo con cui gli esseri viventi potevano sopravvivere senza essere continuamente attaccati da malattie. Fleming avrebbe voluto isolare l'enzima puro, ma il gruppo al department non aveva né un chimico né un biochimico (problema che si riscontrerà anche in seguito con la penicillina).
Fleming presentò i suoi risultati: nel dicembre 1922 espose i suoi studi al Medical Research Club, ma ottenne un'accoglienza glaciale. Sempre con argomento il lisozima, preparò una comunicazione che Wright presentò alla Royal Society of Medicine, e dal 1922 al 1927 pubblicò altri cinque studi. Il lisozima si rivelò presto non potente come creduto da Fleming: devastante sui batteri innocui, perdeva efficacia sui batteri patogeni. Così la sua ricerca continuò. Studiò la merbromina (mercurocromo), antisettico efficace ma troppo tossico per l'uomo. Il 18 marzo 1924 nacque il suo primo figlio, Robert.
La scoperta della penicillina "One sometimes finds what one is not looking for. When I woke up just after dawn on September 28, 1928, I certainly didn't plan to revolutionize all medicine by discovering the world's first antibiotic, or bacteria killer. But I suppose that was exactly what I did."
(traduzione: “A volte qualcuno trova ciò che non cerca. Quando mi svegliai appena dopo l’alba del 28 settembre, 1928, certamente non pianificavo di rivoluzionare tutta la medicina, scoprendo il primo antibiotico, o assassino di batteri, del mondo, ma immagino che quello è stato esattamente ciò che ho fatto”)
— Alexander Fleming
La scoperta della penicillina da parte di Fleming fu preceduta da alcuni studi sulle muffe nei decenni precedenti. Il primo report scientifico sulla capacità delle muffe di distruggere i batteri fu pubblicato da John Burton al St. Mary's Hospital di Londra nel 1870. Nel 1895 il capitano medico della Regia Marina Militare Italiana Vincenzo Tiberio pubblicò sulla rivista italiana Annali di Igiene Sperimentale il suo lavoro sulle proprietà antibatteriche delle muffe, tra cui il Penicillium glaucum. Tiberio sperimentò l'azione battericida degli estratti acquosi delle colture sia in vivo (su cavie e conigli), sia in coltura su stafilococco, sul batterio del tifo, carbonchio e colera. Nel 1896 Bartolomeo Gosio isolò da una coltura di Penicillium glaucum (o forse di Penicillium brevicompactum) una sostanza cristallina con proprietà fenoliche che inibiva la crescita in coltura del bacillo dell'antrace.
Alexander Fleming nell'estate del 1928 si recò in vacanza presso la località di Porto Cervo. Al suo ritorno si imbatté in una capsula di Petri particolare, dimenticata nella fretta della chiusura estiva del laboratorio: era macchiata di muffa come tante altre nel suo laboratorio ma attorno a essa le colonie batteriche si erano dissolte. L'efficacia del fungo fu provata su vari tipi di batteri e i risultati furono più che soddisfacenti, sia per spettro di efficacia, sia per forza. La muffa fu identificata inizialmente come penicillium rubrum: da qui il nome penicillina. Nonostante lo straordinario potere di antibiosi della penicillina, essa presentava un grande problema: era difficile da produrre e, se vi si riusciva, le quantità erano scarse. Come per il lisozima, inoltre, Fleming avrebbe desiderato isolare il principio attivo, la penicillina pura, e non il filtrato grezzo; ma l'assenza di chimici glielo impedì. Sempre nel 1928 fu nominato professore di batteriologia all'Università di Londra.
Il ricercatore presentò i risultati sulla penicillina il 13 febbraio 1929 al Medical Research Club, ottenendo la stessa accoglienza ricevuta col lisozima. Con l'avvento dei sulfamidici, la penicillina venne “messa da parte”: avrebbe avuto la sua rivalsa solo qualche anno più tardi, grazie agli studi di alcuni ricercatori di Oxford. I sulfamidici, chiamati così perché derivati dalla sulfamide, erano stati creati dalla Bayer, che comunicò i suoi risultati al mondo nel 1935. L'imponente funzione di batteriostasi dei sulfamidici era efficace a concentrazioni basse rispetto a quelle che sarebbero state tossiche per l'uomo, benché essi divenissero inefficaci in presenza di una concentrazione troppo elevata di microbi. Fleming, come tanti altri ricercatori, li studiò, pur sempre convinto della superiorità della penicillina.
Il gruppo di Oxford