Avery și ADN-ul: cum un experiment cu pneumococi a arătat spre molecula eredității, 1944

Avery și ADN-ul: cum un experiment cu pneumococi a arătat spre molecula eredității, 1944

Șoarecele surprinzător al lui Griffith

În 1928, bacteriologul britanic Frederick Griffith a publicat un experiment cu pneumococul, bacteria pneumoniei. Aceasta avea o formă încapsulată, care provoacă boala (tipul III), și o formă fără capsulă, inofensivă (tipul II). Griffith a arătat că atunci când bacterii încapsulate inactivate prin căldură erau amestecate cu bacterii vii fără capsulă, bacteriile vii dobândeau capsulă și puteau provoca boala; văzuse asta atât la șoareci, cât și în eprubetă. Ceva trecea din celulele inactivate prin căldură în cele vii și le schimba o trăsătură ereditară. Griffith l-a numit "principiu transformant". Ce era acel ceva rămânea neclar.

Această constatare a rămas o enigmă timp de șaisprezece ani. Întrebarea era identitatea chimică a substanței care schimba capsula unei bacterii: proteină, carbohidrat, lipid, acid nucleic? Părerea obișnuită a acelor ani era că informația ereditară poate fi purtată de proteine, deoarece proteinele erau considerate foarte variate și complexe; ADN-ul părea o moleculă "prea simplă", alcătuită din patru elemente constitutive.

La începutul lui aprilie 1943, cei trei cercetători și-au prezentat constatările Consiliului Directorilor Științifici al Institutului. Se cunoaște o scrisoare de 14 pagini pe care Avery i-a scris-o fratelui său Roy la 13 mai 1943; se relatează că ea transmite atât entuziasmul pentru lucrare, cât și temerea că rezultatele nu vor fi acceptate. Se spune că a scris că socotea posibil ca substanța să se comporte ca un virus sau ca o genă (rezumat conceptual). Avery luase scepticismul în calcul de la început; un studiu pe care îl făcuse cu ani în urmă împreună cu colegul său Alphonse Dochez stârnise controverse. Așa că a supus constatarea unei verificări interne de luni de zile la Spital, iar în lucrare a scris deschis că activitatea ar putea proveni dintr-o cantitate foarte mică din altă substanță care însoțește ADN-ul (rezumat conceptual). Lucrarea publicată în 1944 în Journal of Experimental Medicine (volumul 79, numărul 2, paginile 137-158) susținea că substanța este ADN, dar își formula interpretarea cu prudență.

De ce nu a fost acceptată imediat?

Prima reacție a fost amestecată. Unii contemporani au văzut imediat că transformarea transfera material genetic între bacterii și că acest material era cel mai probabil ADN; mulți nu au fost convinși, socotind ADN-ul prea simplu pentru a purta ereditatea. Colegul lui Avery de la Institut, Alfred Mirsky, a susținut că agentul activ era o proteină legată de ADN și că, la purificare, ar fi putut rămâne puțină proteină care să fi contaminat ADN-ul. Obiecția nu era absurdă: H. Bentley Glass, de la Cold Spring Harbor, descrie în 1946 că purificarea nu fusese destul de completă ca să-i convingă pe toți că nu rămăsese proteină (rezumat conceptual). În același an, două lucrări noi ale lui Avery și McCarty au arătat că enzima care descompune ADN-ul (DNaza) distrugea activitatea; McCarty a scris mai târziu că aceste date lăsau puțin loc scepticilor (rezumat conceptual).

Ce a urmat a venit ca un lanț. Erwin Chargaff, după ce a citit lucrarea din 1944, și-a mutat laboratorul de la lipoproteine la acizi nucleici și, până în 1950, a arătat că raporturile bazelor din ADN variază de la o specie la alta: ADN-ul era mai complex decât se credea. În 1952, experimentul cu bacteriofagi al lui Hershey și Chase a arătat că din virus intră în bacterie doar ADN, iar mulți l-au socotit confirmarea finală; a urmat lucrarea despre structură a lui Watson și Crick din 1953 (într-o zi ulterioară a planului). În condițiile anului 1944, circulația publicațiilor era limitată, iar revista avea un cerc îngust de cititori; cu toate acestea, se raportează că lucrarea a primit peste trei sute de citări până în 1954.

Legătura cu istoria cancerului: ce există, ce nu

Cercetând sursele, nu am găsit nimic care să arate că lucrarea din 1944 avea de-a face cu cancerul: Avery lucra cu pneumococul, iar în sursele de sinteză pe care le-am folosit nu apare nicio discuție despre cancer. Lucrarea în sine nu am citit-o; de aceea spun că legătura nu se află în interiorul lucrării, ci în jurul ei.

Legătura este aceasta și este lectura mea: în ziua 98 am văzut ipoteza lui Boveri că cancerul poate apărea dintr-un dezechilibru cromozomial, în ziua 99 tumora produsă de Yamagiwa cu gudron, în ziua 97 sarcomul lui Rous transmis printr-un virus. Toate trei narațiunile lăsau deschisă aceeași întrebare: ce menține o celulă canceroasă, ce se transmite celulelor următoare pe măsură ce ea se divide? Despre o schimbare ereditară se poate întreba concret abia când se cunoaște molecula eredității. Experimentul din 1944 a arătat că la bacterii această moleculă este ADN-ul; întrebarea care s-a transformat în una despre cancer era dacă o schimbare în ADN poate declanșa cancerul în celulele umane, iar răspunsul a venit mult mai târziu. Așadar 1944 nu este un răspuns pentru cancer, ci momentul în care o întrebare s-a mutat.

Trebuie să spun deschis și limita acestei legături: faptul că ADN-ul este molecula eredității nu dovedește că cancerul apare dintr-o schimbare a ADN-ului. Această dovadă a venit mult mai târziu, cu oncogenele și genele supresoare de tumori, și va fi povestită separat în zilele următoare ale seriei. Ce a făcut 1944 a fost să facă această întrebare posibil de pus.

Există și o legătură mai grea, iar aceasta nu este o interpretare, ci o evidență: Avery și-a pierdut viața la 20 februarie 1955, la Nashville, din cauza unui cancer hepatic extins, descoperit la o operație la sfârșitul verii lui 1954; avea 77 de ani.

Drumul acestui experiment spre Turcia

Nu am găsit o sursă verificată despre când și de către cine a fost recunoscut pentru prima oară în Turcia experimentul lui Avery; de aceea nu dau nicio dată și nicio persoană. Deducția generală este aceasta: niciun laborator care examinează astăzi schimbările ADN-ului din tumora unui pacient nu ar fi putut fi înființat fără a ști că molecula eredității este ADN-ul. În partea seriei dedicată Turciei, istoria diagnosticului molecular din țară va fi verificată în surse.

Acest text este ziua 118 a seriei "365 de zile de istorie a cancerului" și povestește istoria demonstrării faptului că ADN-ul este molecula eredității. Este o relatare istorico-populară, nu o recomandare de diagnostic sau de tratament. Pentru propria sănătate, consultați medicul. Sursele au fost verificate; detaliile care se sprijină doar pe o sursă secundară sunt marcate în notele de verificare a faptelor.