Albert Israel Schatz (2 de febrero de 1920 - 17 de enero de 2005) fue un microbiólogo y académico estadounidense que descubrió la estreptomicina , [1] el primer antibiótico conocido por su eficacia para el tratamiento de la tuberculosis . [2] Se graduó en la Universidad de Rutgers en 1942 con una licenciatura en microbiología del suelo y recibió su doctorado en Rutgers en 1945. Su investigación de doctorado condujo directamente al descubrimiento de la estreptomicina.
Schatz nació en una familia de agricultores y se sintió inspirado a estudiar la ciencia del suelo por su potencial aplicabilidad para asumir la ocupación de su familia. En 1942, fue el primero de su clase en Rutgers y trabajó inmediatamente con Selman Waksman , entonces jefe del Departamento de Microbiología del Suelo, pero fue reclutado por el Ejército de los EE. UU. para servir en la Segunda Guerra Mundial . Después de una lesión en la espalda que lo llevó a ser dado de baja del ejército, se reincorporó a Waksman en 1943 como estudiante de doctorado. Trabajando aislado de los demás debido a su uso de la temida bacteria de la tuberculosis ( Mycobacterium tuberculosis ), descubrió un nuevo antibiótico al que llamó "estreptomicina", que demostró ser seguro y eficaz contra la bacteria de la tuberculosis y otras bacterias. También contribuyó al descubrimiento de otro antibiótico, la albomicina , en 1947.
El descubrimiento de la estreptomicina dio lugar a controversias sobre las regalías que se le abonaban por su producción comercial y el Premio Nobel. Sin que Schatz lo supiera, Waksman había reclamado beneficios económicos sólo para él y para la Rutgers Research and Endowment Foundation. Una demanda judicial concedió a Schatz el 3% de las regalías y el reconocimiento legal como codescubridor. Después, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1952 se concedió únicamente a Waksman explícitamente "por su descubrimiento de la estreptomicina", [3] lo que The Lancet señaló como "un error considerable al no reconocer la contribución de Schatz". [4] Como acto de buena voluntad, Schatz fue honrado con la Medalla de la Universidad Rutgers en 1994.
Schatz nació en Norwich, Connecticut, EE. UU., y asistió a escuelas en Passaic, Nueva Jersey. Sus padres, Julius Schatz, un emigrante judío ruso, y Rae Schatz, una madre inglesa, eran agricultores. En 1932 ingresó en la Facultad de Agricultura de la Universidad Estatal de Rutgers de Nueva Jersey. En 1942, obtuvo la Licenciatura en Ciencias con honores en Ciencias del Suelo , siendo el primero de su clase. [5] El día que recibió sus resultados en mayo, [6] se unió a Selman Waksman , que dirigía el Departamento de Microbiología del Suelo en Rutgers, como asistente de posgrado. Waksman había estado dirigiendo un programa de investigación en busca de nuevos compuestos antibióticos producidos por microorganismos en el suelo ordinario desde 1937, y sus equipos descubrieron más de 10 de esos compuestos químicos entre 1940 y 1952. Una compañera de estudios, Doris Ralston, describió a Schatz como "un estudiante brillante, pobre y que trabajaba con una intensidad ardiente". [5]
Schatz trabajó inicialmente en los antibióticos actinomicina , clavacina y estreptotricina , que Waksman había desarrollado. Pronto descubrió que estos compuestos eran demasiado tóxicos en los animales para tener algún uso práctico en humanos. [6] Después de trabajar durante cinco meses, fue reclutado por el ejército de los EE. UU. en diciembre de 1942 durante la Segunda Guerra Mundial . Como hombre con formación en microbiología, fue destinado como bacteriólogo en el Destacamento Médico de la Fuerza Aérea , estacionado en hospitales militares en Florida. [7] Fue dado de baja el 15 de junio de 1943 debido a una lesión en la espalda. [5]
Con la opción de trabajar en una empresa farmacéutica o cursar un doctorado, Schatz eligió esta última opción. Se reincorporó al laboratorio de Waksman, donde obtuvo el doctorado en 1945 con la tesis " Estreptomicina, un antibiótico producido por Actinomyces griseus " . [6] Su trabajo de doctorado condujo al descubrimiento del primer antibiótico, la estreptomicina, que es eficaz contra la tuberculosis. [8]
Después de dejar Rutgers en 1946, Schatz trabajó en el Brooklyn College y en el National Agricultural College en Doylestown, Pensilvania. Gran parte del trabajo posterior de Schatz fue sobre odontología a partir de 1953. Mientras trabajaba como jefe de la División de Microbiología en el Hospital General de Filadelfia , Schatz y su tío Joseph J. Martin en la Facultad de Medicina de la Universidad de Pensilvania desarrollaron una teoría sobre la causa de la caries dental . La teoría, a la que llamaron "teoría de la proteólisis-quelación", se basó en la investigación original de Schatz en 1955. [7] El marco completo de la teoría se publicó en 1962. [9]
Schatz se convirtió en el Profesor Más Distinguido de la Facultad de Química y Farmacia de la Universidad de Chile de 1962 a 1965, [10] luego profesor de educación en la Universidad de Washington en St. Louis de 1965 a 1969, y profesor de educación científica en la Universidad de Temple de 1969 a 1980. [2] [11] [12] En Chile, continuó estudiando los efectos de la fluoración del agua potable . [7]
A su regreso al laboratorio de Waksman en 1943, Schatz se ofreció a encargarse de la búsqueda de un antibiótico eficaz contra las bacterias gramnegativas responsables de otras enfermedades resistentes a la penicilina. En aquel momento no existía ningún antibiótico utilizable para el tratamiento de infecciones por bacterias gramnegativas; el único compuesto eficaz, la estreptotricina, aunque tenía una baja toxicidad para los leucocitos , se consideraba demasiado tóxico y demasiado débil para su aplicación clínica. [13] [14] En ese momento, William Hugh Feldman, de la Clínica Mayo, había sugerido a Waksman que buscara antibióticos que combatieran la tuberculosis. Pero Waksman no tenía ninguna intención, ya que tenía miedo de manipular una bacteria tan mortal como Mycobacterium tuberculosis , el patógeno causante de la tuberculosis. Cuando Schatz se enteró de esto, insistió en que se dedicara a investigar un fármaco contra la tuberculosis, a lo que Waksman accedió. Feldman le dio H-37, la cepa bacteriana de tuberculosis más virulenta en humanos que estaba disponible. [6]
Waksman se aseguró de que Schatz trabajara solo y permaneciera aislado en el sótano del laboratorio, y le ordenó que las muestras bacterianas nunca salieran del sótano. En tres meses y medio, Schatz había identificado dos cepas relacionadas de bacterias ( Streptomyces griseus ) que pertenecen al grupo ( orden ) Actinomycetes cuyas secreciones detuvieron el crecimiento de la bacteria de la tuberculosis y varias bacterias Gram-negativas. [5] Una cepa provenía de un frotis de garganta de un pollo sano, la otra de un suelo de campo muy estiércolado. Recordó su investigación diciendo:
Durante ese tiempo, dormía en un banco de madera en el laboratorio. Dibujaba una línea horizontal con un lápiz rojo para marcar vidrio en los matraces de los que estaba destilando. Si estaba dormido cuando el líquido se reducía hasta la marca roja, el sereno me despertaba y añadía más líquido. Esto fue durante la Segunda Guerra Mundial, cuando estaba en vigor el racionamiento. Por lo tanto, reciclaba los disolventes orgánicos que utilizaba en volúmenes suficientemente grandes como para justificar el reciclaje. Trabajé día y noche para producir esa estreptomicina porque quería que Feldman hiciera pruebas de toxicidad e in vivo lo antes posible, y porque Waksman no asignó a nadie para que me ayudara. [6]
En la tarde del 19 de octubre, Schatz se dio cuenta de que las bacterias de la tuberculosis habían sido eliminadas por su extracto de actinomicetos, al que dio el nombre de "estreptomicina" [6] siguiendo el nombre científico de la fuente y el antibiótico anterior estreptotricina descubierto por Waksman y H. Boyd Woodruff en 1942. [15] Las bacterias del pollo utilizadas en el experimento fueron proporcionadas por otra investigadora, Doris Jones, y Elizabeth Bugie realizó las pruebas antibacterianas. [16] Schatz, Bugie y Waksman informaron del descubrimiento en la revista Experimental Biology and Medicine que lo publicó el 1 de enero de 1944. [17] El nuevo compuesto era eficaz contra las bacterias Gram-negativas y Gram-positivas, así como contra la cepa humana de la bacteria de la tuberculosis, [18] [14] que no es una especie Gram-negativa o Gram-positiva. [19] Su conclusión dice:
La estreptomicina, al igual que la estreptotricina, posee fuertes propiedades bactericidas y los experimentos preliminares tendían a indicar que las dos sustancias también son comparables en su baja toxicidad para los animales y en su actividad in vivo . Las diversas propiedades químicas y biológicas de la estreptomicina tienden a señalar a este compuesto como uno estrechamente relacionado con la estreptotricina; el hecho de que difiera de esta última en la naturaleza de su actividad antibacteriana puede indicar que se trata de una molécula estrechamente relacionada, pero no del mismo tipo. [17]
El 4 de agosto de 1944, Schatz y sus compañeros de laboratorio anunciaron la eficacia de la estreptomicina in vivo en la tuberculosis experimental en ratones. [20] Él y Waksman informaron sobre la eficacia de la estreptomicina contra diferentes cepas de la bacteria de la tuberculosis y otros patógenos relacionados el 1 de noviembre de 1944, [21] y publicaron una serie de artículos sobre la producción de estreptomicina y antibióticos relacionados el año siguiente. [22] [23] [24] En 1946, identificaron que solo especies específicas de actinomicetos producen estreptomicina. [25]
Feldman y su equipo llevaron a cabo el primer ensayo clínico y pruebas de toxicidad en la Clínica Mayo a finales de 1944 y lo informaron en 1945. [26] La primera persona tratada fue una chica de 21 años que tenía tuberculosis pulmonar avanzada y recibió estreptomicina el 20 de noviembre de 1944. [27] En 1946, los experimentos realizados en el marco de los proyectos de Merck en el Reino Unido y los EE. UU. habían demostrado la eficacia de la estreptomicina contra la tuberculosis, la peste bubónica , el cólera, la fiebre tifoidea y otras enfermedades resistentes a la penicilina. [28] [29] [30] Todas las muestras originales en los ensayos clínicos fueron preparadas solo por Schatz. [31]
Waksman sabía que patentar la estreptomicina podría ser difícil porque la ley de patentes de Estados Unidos prohibía los productos naturales y el método Schatz no presentaba ninguna novedad particular. [32] Con la ayuda de los abogados de Merck que lo habían ayudado a patentar la actinomicina y la estreptotricina, argumentó que el nuevo compuesto era químicamente distinto del compuesto natural presente en las bacterias. Esto convenció a la autoridad de patentes. [31] [33]
En el acuerdo de patente del 1 de mayo de 1946, tanto Schatz como Waksman acordaron recibir un dólar simbólico como reconocimiento por ser los inventores del método de producción de estreptomicina, de modo que el beneficiario sería Rutgers y no individuos. [6] Schatz acordó hacer que la estreptomicina estuviera disponible lo más fácil y económicamente posible, y entendió que la fundación tampoco recibiría ganancias por el descubrimiento. A pedido de Waksman, Schatz cedió su derecho a regalías de la patente estadounidense de estreptomicina a la Rutgers Research and Endowment Foundation, y más tarde cedió sus derechos extranjeros. [5] La Oficina de Patentes de los Estados Unidos concedió la patente estadounidense 2.449.866 titulada "Mejora de la estreptomicina y procesos de preparación" a Schatz y Waksman el 21 de septiembre de 1948. [6] Merck obtendría un derecho exclusivo para la producción comercial. [32] Schatz fue el autor principal del artículo sobre el descubrimiento de la estreptomicina, y Bugie fue el segundo. Bugie fue excluida de la patente debido a la impresión de Waksman de que "simplemente se casaría". [16] Años después, Bugie le dijo a sus hijas: "Si la liberación de la mujer hubiera existido, mi nombre habría estado en la patente". [34]
Schatz empezó a sentir que Waksman estaba minimizando su papel (el de Schatz) en el descubrimiento y atribuyéndose todo el mérito. En 1949, se hizo público que Waksman, contrariamente a sus pronunciamientos públicos, tenía un acuerdo privado con la fundación que le otorgaba el 20% de las regalías (que para entonces ascendían a 350.000 dólares [4.482.000 dólares] ajustados a la inflación) y la fundación Rutgers el 80%. En marzo de 1950, Schatz presentó una demanda contra Waksman y la fundación para obtener una parte de las regalías y el reconocimiento de su papel en el descubrimiento de la estreptomicina. [5] Bugie apoyó a Schatz en el descubrimiento, pero no participó en el asunto de las regalías. [18] Waksman negó haber recibido ningún beneficio económico. Después del juicio del 29 de diciembre de 1950, el Tribunal Superior de Nueva Jersey emitió el veredicto a favor de Schatz, concluyendo que "[Schatz] tiene derecho a ser reconocido legal y científicamente como codescubridor, junto con el Dr. Selman A. Waksman, de la estreptomicina". [6]
Un acuerdo extrajudicial le otorgó a Schatz 120.000 dólares por los derechos de patente extranjeros y el 3% de las regalías, lo que representaba unos 15.000 dólares anuales durante varios años. [35] Waksman obtuvo el 10% y el 7% se distribuyó equitativamente entre todos los trabajadores del laboratorio de Waksman. Con su participación del 80%, Rutgers estableció el Instituto Waksman de Microbiología. [18] Schatz nunca más pudo encontrar trabajo en un laboratorio de microbiología de alto nivel. [5]
En octubre de 1952, Waksman fue anunciado como el único ganador del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1952 "por su descubrimiento de la estreptomicina, el primer antibiótico eficaz contra la tuberculosis". [3] La declaración del comité Nobel dada por el presentador Arvid Wallgren en la ceremonia de entrega de premios en Estocolmo el 12 de diciembre de 1952 fue "Selman Waksman, el Instituto Médico Caroline le ha otorgado el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de este año por sus estudios ingeniosos, sistemáticos y exitosos de los microbios del suelo que llevaron al descubrimiento de la estreptomicina" [31] en lugar de "por el descubrimiento de la estreptomicina", como decía el anuncio original. [5] Pero la mención oficial fue específica "por su descubrimiento". [3] En sus relatos sobre el descubrimiento de la estreptomicina, Waksman nunca mencionó a Schatz. Cuando Feldman realizó el primer ensayo clínico de estreptomicina, no sabía que el nuevo fármaco había sido descubierto por Schatz, y fue mucho más tarde en Chile (en la década de 1960) donde conoció a Schatz que la historia salió a relucir en su conversación. [6]
En la década de 1980, Milton Wainwright, de la Universidad de Sheffield, entrevistó a miembros de la facultad de Rutgers para su libro de 1990 sobre antibióticos, Miracle Cure , y les hizo preguntas sobre Schatz. Esto despertó la curiosidad de algunos profesores, que hicieron sus propias averiguaciones y hablaron con Schatz. Un grupo de profesores, entre ellos Karl Maramorosch y Douglas Eveleigh, comenzaron a presionar a favor de la rehabilitación de Schatz, porque estaban convencidos de que había sido víctima de una injusticia. Esto culminó con la concesión por parte de Rutgers de la Medalla de la Universidad de Rutgers en 1994, el máximo honor de la universidad. [5]
En 2005, The Lancet comentó: "El comité Nobel cometió un error considerable al no reconocer la contribución de Schatz". [4]
El descubrimiento de la estreptomicina fue seguido por el de la griseína. Donald M. Reynolds, Schatz y Waksman informaron del descubrimiento en 1947. [36] El nuevo antibiótico fue aislado de la misma bacteria que produjo la estreptomicina. No era tan potente como la estreptomicina o la estreptotricina, pero era menos tóxico y eficaz contra la mayoría de las bacterias Gram-negativas y Gram-positivas. [37] Cuando se descubrieron otros compuestos relacionados a partir de otras bacterias, la griseína se consideró como miembro de un compuesto más específico, la albomicina . [38] Estos compuestos fueron posteriormente denominados comúnmente antibióticos "caballo de Troya" por su capacidad de actuar como sus objetivos moleculares dentro de las células. [39] [40]
Desde 1945, Estados Unidos ha defendido la fluoración del agua para prevenir la caries dental . [41] Con el apoyo de su tío Martin, Schatz investigó la causa de la caries dental desde mediados de la década de 1950. [42] Cuando comenzó, se sorprendió al saber que se asumía tácitamente que la causa de la caries dental era la acidez en la boca, sin ninguna evidencia experimental. [7] La teoría del ácido, como se la conocía, afirmaba que los iones de hidrógeno (que determinan el pH ) son el factor crítico para la salud dental. Pero sus experimentos demostraron que la caries dental ocurre independientemente de la acidez o la alcalinidad. [42] En 1962, él y su tío ofrecieron una nueva explicación para la caries dental, la "teoría de la proteólisis-quelación". [9] (Más tarde se refirió a su teoría original de 1954 como la "teoría de la quelación". [10] ) La teoría enfatizaba las reacciones bioquímicas sobre la desmineralización ácida. Según la teoría, las caries se desarrollan cuando las bacterias invaden las cavidades de los dientes en presencia de compuestos orgánicos ( agentes quelantes ) como azúcares, lípidos y citratos para descomponer ( proteolizar ) la proteína del diente ( queratina ); el proceso es independiente del pH del ambiente. [7]
Sus hallazgos también lo llevaron a oponerse a la fluoración del agua potable basándose en su comprensión del impacto bioquímico del flúor en los tejidos. [11] Cuestionó la fluoración del agua potable por parte de los programas de salud pública. En 1967, al informar sobre el "aumento de la tasa de mortalidad en Chile asociada con la fluoración artificial del agua potable, con implicaciones para otros países latinoamericanos y para los Estados Unidos", [43] [44] afirmó además que en Chile, la fluoración del agua no solo no previno la caries dental, sino que provocó un aumento del cáncer que condujo a un aumento de la mortalidad entre las personas con desnutrición. [45] También criticó un artículo científico publicado en 1966 que presentaba las ventajas de la fluoración del agua en la provincia de Curicó en Chile, [46] argumentando que los datos estaban incompletos. En 1978, el Centro para el Control de Enfermedades del Departamento de Salud de los Estados Unidos en Atlanta emitió una declaración pública en la que afirmaba que los datos de Schatz habían sido analizados incorrectamente y no presentaban la verdadera relación entre la fluoración del agua y el cáncer y la mortalidad, y concluyó que "la fluoración del agua con fines de profilaxis de la caries dental no plantea ningún riesgo relacionado con la causa del cáncer". [7] En 1992, fue duramente criticado en The New Zealand Medical Journal por parcialidad y publicación en una revista poco conocida. [47] Respondió afirmando que la publicación estaba en una revista legítima, [7] y que los críticos habían pasado por alto una publicación separada en The Journal of Nihon University School of Dentistry. [48]
El interés inicial de Schatz por la microbiología del suelo surgió de su intención de convertirse en agricultor siguiendo el ejemplo de sus padres. Ver cómo las autoridades atacaban a los trabajadores durante la Depresión lo impulsó a adoptar una actitud socialista y humanitaria de por vida. Se casó con Vivian Rosenfeld, una estudiante del New Jersey College for Women , en marzo de 1945 y tuvieron dos hijas, Linda y Diane. [5] [11]
Schatz recibió títulos honorarios de Brasil, Perú, Chile y República Dominicana. En el 50 aniversario del descubrimiento de la estreptomicina, en 1994, se le concedió la Medalla de la Universidad Rutgers. El New York Times colocó la patente de estreptomicina de 1948 de Schatz y Waksman entre los 10 descubrimientos más importantes del siglo XX. La universidad ha convertido el laboratorio del sótano de Schatz en un museo que documenta su descubrimiento y el de otros antibióticos realizados en la universidad. [12]
Como resultado de la controversia sobre la estreptomicina, se aprobaron regulaciones en los EE. UU. destinadas a garantizar que los estudiantes de posgrado recibieran el debido reconocimiento y recompensa por sus contribuciones. [11] Los archivos de Albert Schatz fueron donados a la Biblioteca de la Universidad de Temple.
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