Sir Ronald Ross: Il scienziato che scoprì il ciclo vitale del parassita della malaria nelle zanzare (1902)

Carta Informativa Nobel

• Anno del Premio: 1902
• Settore: Fisiologia o Medicina
• Motivazione del premio: Per il suo lavoro sulla malaria, grazie al quale ha dimostrato come essa entra nell'organismo e ha così posto le basi per ricerche di successo su questa malattia e sui metodi per combatterla.
• Nato: 13 maggio 1857, Almora, India
• Decesso: 16 settembre 1932, Londra, Inghilterra
• Nazionalità: Britannica
• Istituzione: Liverpool School of Tropical Medicine

Vita e Istruzione

Sir Ronald Ross nacque ad Almora, nell'India britannica, il 13 maggio 1857. Suo padre, il generale Sir Campbell Claye Grant Ross, era un ufficiale scozzese dell'Esercito Imperiale Indiano. Sua madre, Matilda Charlotte Elderton, era figlia di un avvocato londinese. Dopo aver trascorso i primi anni della sua infanzia sul Fronte Nord-Occidentale indiano, fu mandato in Inghilterra all'età di otto anni e istruito in collegi inglesi.

La prima passione di Ross, da giovane, non era la medicina ma l'arte e la letteratura. Amava dipingere, scrivere poesie e comporre musica; si dedicò agli studi medici su insistenza del padre. Nel 1874 si iscrisse al St Bartholomew's Hospital Medical College di Londra. Secondo le sue stesse parole, Ross fu uno studente piuttosto riluttante nei primi anni di formazione medica. Fallì il suo primo esame, ma superò il secondo tentativo e ottenne il diploma nel 1879. Lo stesso anno fu anche ammesso come membro del Royal College of Surgeons of England.

Nel 1881 Ross si unì al Servizio Medico Indiano e prestò servizio in vari luoghi, tra cui Madras, Birmania e le Isole Andamane. Nei suoi primi anni in India, vide di persona quanto fosse diffusa e devastante la malaria. Tuttavia, all'epoca non era ancora seriamente interessato alla ricerca sulla malaria; dedicava gran parte del suo tempo alla scrittura di poesie e alla risoluzione di problemi matematici.

Nel 1888 tornò in Inghilterra, conseguì un diploma in sanità pubblica e si formò in microbiologia. Durante questo periodo incontrò Patrick Manson, un incontro che cambiò radicalmente il corso della sua vita. Manson aveva dimostrato che il parassita della filariasi veniva trasmesso dalle zanzare e ipotizzava che anche il parassita della malaria potesse seguire una strada simile. L'ipotesi colpì profondamente Ross.

Lavoro scientifico

Il serio impegno di Ronald Ross nella ricerca sulla malaria risale al 1894, quando iniziò una corrispondenza con Patrick Manson. Manson spiegò dettagliatamente a Ross l'ipotesi della zanzara-malaria e lo incoraggiò a condurre esperimenti sistematici. Quando Ross tornò in India nel 1895, era determinato a risolvere il ciclo vitale del parassita della malaria nella zanzara.

Ross affrontò grandi difficoltà nei suoi primi lavori. I suoi incarichi in India cambiavano frequentemente, le condizioni di laboratorio erano estremamente primitive e il suo microscopio era inadeguato. Inoltre, non sapeva quale specie di zanzara trasmettesse la malaria; quindi dovette indagare su ogni specie. Per i primi due anni lavorò sulle specie Culex e Aedes ma non ottenne risultati.

L'approccio di Ross era semplice ma richiedeva pazienza. Faceva nutrire le zanzare con il sangue di pazienti malati di malaria e poi le dissezionava a intervalli regolari per cercare il parassita. Esaminò centinaia di zanzare una ad una al microscopio, lavorando per ore nel caldo opprimente dell'India con una scarsa illuminazione.

Il 20 agosto 1897 divenne uno dei giorni più importanti nella vita di Ross e nella storia della scienza. In quel giorno, Ross scoprì i biocisti (cisti) del parassita della malaria nella parete dello stomaco di una zanzara Anopheles - un'Anopheles con macchie marroni che aveva succhiato il sangue di un paziente malarico pochi giorni prima. Ross inviò entusiasticamente la notizia della scoperta a Manson e celebrò quel giorno ogni anno. Il 20 agosto è ora osservato come la Giornata Mondiale della Zanzara.

La Scoperta che ha Portato al Premio Nobel

A seguito della scoperta iniziale del 20 agosto 1897, Ross intensificò il suo lavoro. Tuttavia, trovò difficile proseguire gli esperimenti sulla malaria umana perché era complicato trovare volontari e i suoi doveri militari lo costringevano a spostarsi frequentemente. A questo punto prese una decisione strategica e si rivolse a un modello di malaria aviaria.

Nel 1898, lavorando sulla malaria aviaria (Plasmodium relictum) a Calcutta, Ross riuscì a determinare il ciclo vitale completo del parassita nella zanzara. Dimostrò che gli sporozoiti si accumulano nelle ghiandole salivari delle zanzare infette e vengono trasferiti all'ospite quando la zanzara punge. Questa scoperta fu l'ultimo e più cruciale elemento del ciclo di trasmissione della malaria.

Seguire il metodo di scoperta di Ross passo dopo passo è un esempio perfetto del metodo scientifico in pratica. Prima fece nutrire zanzare del genere Culex con sangue di uccelli infetti. Poi, mantenendo vive queste zanzare per giorni, tracciò sotto il microscopio la migrazione del parassita dall'apparato digerente alle ghiandole salivari. Infine, lasciando che le zanzare le cui ghiandole salivari contenevano ora sporoziti mordessero uccelli sani, dimostrò che si verificava la trasmissione e che gli uccelli sviluppavano la malaria.

Questo lavoro ha completamente chiarito il meccanismo di trasmissione della malaria. Il parassita Plasmodium entra nel flusso sanguigno umano come sporoziti quando una zanzara Anopheles infetta morde. Dopo essersi moltiplicato nelle cellule epatiche, invade i globuli rossi, dove completa la sua riproduzione asessuata. Quando una zanzara ingerisce sangue infetto, assume le forme sessuali del parassita (gametociti). La fecondazione avviene nello stomaco della zanzara; l'ookinete penetra la parete dello stomaco per formare un oo cist, e gli sporoziti maturi migrano verso le ghiandole salivari.

Le scoperte di Ross furono di fondamentale importanza per la salute pubblica. Dimostrare che la malaria è trasmessa dalle zanzare ha permesso lo sviluppo di nuove strategie nella lotta contro la malattia. Misure come il prosciugamento delle paludi, l'eliminazione dei siti di riproduzione delle zanzare e il controllo delle popolazioni di zanzare sono diventate le basi del controllo della malaria. Ross si impegnò anche molto per mettere in pratica queste conoscenze e svolse un ruolo pionieristico nella progettazione di programmi di controllo delle zanzare.

Mentre Ross lavorava, il ricercatore italiano Giovanni Battista Grassi era giunto a conclusioni simili in modo indipendente. Grassi aveva dimostrato attraverso esperimenti diretti sull'uomo che la malaria umana è trasmessa dalle zanzare Anopheles. Questo ha portato a una accesa disputa di priorità tra i due scienziati. Alla fine, il Comitato del Nobel assegnò il premio solo a Ross, una decisione ancora discussa oggi come una delle controversie della storia della scienza.

Il Premio e Dopo

Nel 1902 il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina fu assegnato a Ronald Ross per il suo successo nel dimostrare come il parassita della malaria penetra nell'organismo. Ross accettò il Premio Nobel con grande orgoglio. Nella sua lezione Nobel sottolineò le conseguenze pratiche della sua scoperta e spiegò l'importanza del controllo delle zanzare nella lotta contro la malaria.

Dopo il Premio Nobel, Ross continuò il suo lavoro come professore alla Liverpool School of Tropical Medicine. Fornì consulenze sulla progettazione e l'implementazione di programmi di controllo della malaria a livello globale. Contribuì alle campagne di controllo delle zanzare in paesi come Sierra Leone, Mauritius, Grecia e Cipro.

Oltre al suo lavoro scientifico, Ross ha anche svolto un ruolo pionieristico nel campo della modellazione matematica. Ha tentato di modellare matematicamente l'epidemiologia della malaria e ha posto le basi della modellazione epidemiologica. L'approccio noto come modello Ross-Macdonald è ancora utilizzato nell'analisi matematica della diffusione delle malattie infettive.

Ross non perse mai il suo lato letterario; continuò a scrivere poesie per tutta la vita e pubblicò numerose raccolte. Nel 1911 fu nominato al King's College Hospital e nel 1926 divenne direttore dell'Istituto Ross che portava il suo nome. Morì a Londra nel 1932.

Eredità e Impatto Oggi

La scoperta di Ronald Ross ha posto le basi per la lotta contro la malaria. L'identificazione delle zanzare come vettori di malattie ha aperto la strada alla lotta non solo contro la malaria, ma anche contro altre malattie trasmesse dalle zanzare come la febbre gialla, la dengue e il virus Zika. Il concetto di controllo dei vettori è nato dal lavoro di Ross.

Oggi la malaria rimane uno dei più gravi problemi di salute pubblica al mondo. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, si verificano circa 250 milioni di casi di malaria ogni anno e più di 600.000 persone ne muoiono. La stragrande maggioranza delle vittime sono bambini nell'Africa subsahariana. Più di 125 anni dopo la scoperta di Ross, la lotta contro la malaria continua.

Le moderne strategie di controllo della malaria si basano sui principi stabiliti da Ross. Le zanzariere trattate con insetticida, la spruzzatura di insetticidi all'interno delle abitazioni e il controllo delle larve sono strumenti chiave di intervento nelle regioni endemiche per la malaria. RTS,S (Mosquirix), il primo vaccino contro la malaria approvato dall'Organizzazione Mondiale della Sanità nel 2021, prende di mira lo stadio sporozoo del parassita, riflettendo così modernamente il meccanismo di trasmissione descritto da Ross.

Il lavoro di modellazione epidemiologica di Ross è oggi uno dei pilastri dell'epidemiologia delle malattie infettive. I modelli SIR e le analisi della dinamica di trasmissione utilizzati durante la pandemia di COVID-19 rappresentano una continuazione della tradizione dell'epidemiologia matematica iniziata da Ross un secolo fa.

Fatti meno noti

• Prima di iniziare la sua formazione medica, Ross aveva desiderato diventare un pittore e un poeta. Pubblicò molte raccolte di poesie nel corso della sua vita e fu noto anche per il suo lavoro letterario.
• Il 20 agosto 1897, il giorno della sua scoperta, celebrò scrivendo una poesia che descriveva con un linguaggio emotivo il suo successo nella ricerca sulle zanzare.
• La sua corrispondenza con Patrick Manson documenta una delle relazioni più produttive tra mentore e studente nella storia della scienza; Manson guidò Ross costantemente e lo indirizzò nella giusta direzione.
• La disputa sulla priorità con il suo rivale italiano Giovanni Battista Grassi durò fino alla fine della vita di Ross. Ross accusò Grassi di aver rubato i suoi risultati di ricerca, mentre Grassi pretese il riconoscimento per i suoi contributi indipendenti.
• Ross portò a termine le sue ricerche sulla malaria in condizioni estremamente difficili in India, con attrezzature inadeguate e spesso nonostante l'ostruzione dei suoi superiori militari.
• Le sue capacità matematiche erano così spiccate che i suoi lavori di modellazione epidemiologica sono stati pubblicati anche su riviste di matematica pura.
• Dopo aver ricevuto il Premio Nobel, Ross affrontò difficoltà finanziarie e scrisse lettere aperte esigendo che il governo britannico riconoscesse meglio i suoi contributi materialmente.