John Clark Sheehan (23 de septiembre de 1915 - 21 de marzo de 1992) fue un químico orgánico estadounidense cuyo trabajo sobre la penicilina sintética condujo a formas personalizadas del fármaco. Después de nueve años de arduo trabajo en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), se convirtió en el primero en descubrir un método práctico para sintetizar la penicilina V. Mientras lograba la síntesis total, Sheehan también produjo un compuesto intermedio , el ácido 6-aminopenicilánico , que resultó ser la base de cientos de tipos de penicilina sintética. La investigación del Dr. Sheehan sobre la penicilina sintética allanó el camino para el desarrollo de formas personalizadas del antibiótico que salva vidas y que se dirigen a bacterias específicas . Durante las cuatro décadas que trabajó en el MIT, Sheehan llegó a tener más de 30 patentes , incluida la invención de la ampicilina , una penicilina semisintética de uso común que se toma por vía oral en lugar de inyectarse. Su investigación abarcó no sólo la penicilina, sino también péptidos , otros antibióticos , alcaloides y esteroides .
Nació el 23 de septiembre de 1915 en Battle Creek, Michigan , hijo de Florence y Leo C. Sheehan. Su familia tenía ascendencia irlandesa y yanqui , y fue criado como católico y asistió a escuelas primarias católicas. [2]
Su padre era entonces editor deportivo y reportero policial de un periódico local, The Battle Creek Enquirer . Leo C. Sheehan se fue de casa a los quince años y encontró trabajo como reportero en San Francisco . Como escritor hábil, progresó rápidamente con The Battle Creek Enquirer y se convirtió en editor en jefe. En un momento, funcionó como escritor fantasma para Frank Murphy , quien alguna vez fue gobernador de Michigan y juez de la Corte Suprema . La madre de Sheehan era una genealogista que más tarde se convirtió en la registradora de Michigan para las Hijas de la Revolución Americana . Su abuelo paterno, John W. Sheehan, fue un abogado exitoso, mientras que su abuelo materno, Nathaniel Y. Green, era un gerente de banco que tenía un gran interés en la ciencia y la naturaleza. Green jugó un papel en estimular el interés de John C. Sheehan en la ciencia al darle un microscopio con una lente de inmersión en aceite. También presentó a Sheehan al curador de un museo local y llevó a su nieto a reuniones donde Green se reunía frecuentemente con otros apasionados por la astronomía .
A temprana edad, John Sheehan se sintió fascinado por la ciencia , especialmente por los explosivos y la cohetería . Comenzó con un sencillo juego de química y luego progresó hasta un laboratorio en el sótano donde construía modelos y realizaba experimentos . Un modelo de avión que construyó con un ala delta ganó una competencia en su clase de autodiseño. Aparte de la ciencia, Sheehan también era muy competitivo en otras actividades. Era un excelente lanzador de canicas en la escuela primaria, representando a su escuela en los campeonatos estatales. Además, fue el ganador de una competencia de yo-yo en toda la ciudad , el ganador de una elección de Boy Scout, un miembro activo del equipo de fútbol de su escuela secundaria , así como el mejor jugador de tenis de Battle Creek College . El padre de Sheehan tuvo una larga lucha contra el cáncer y murió a los cincuenta años. [3]
Sheehan tenía dos hermanos, Joseph Sheehan y David Sheehan. Joseph es profesor de psicología en la Universidad de California y dirigió programas de capacitación para aliviar los defectos del habla junto con su esposa, Vivian. David Sheehan, el más joven de los tres, trabajaba en la industria manufacturera en Battle Creek. John Sheehan se casó con Marion Jennings poco después de recibir su doctorado y tuvo tres hijos: John C. Sheehan Jr., David E. Sheehan y Elizabeth (Betsy) S. Watkins. Tuvo seis nietos.
John Sheehan asistió a escuelas primarias católicas , aunque John y su hermano Joseph no fueron particularmente religiosos más tarde en la vida. Estudió química y ciencias políticas en Battle Creek College . En 1937, Sheehan se graduó como el mejor alumno de su clase y ganó una beca para estudios de posgrado en cualquier materia de su elección. Decidió estudiar química orgánica en la Universidad de Michigan , recibiendo su maestría en 1938 y su doctorado en 1941. Su asesor de doctorado, Werner E. Bachmann , estuvo involucrado en la síntesis de hormonas esteroides . Como becario postdoctoral, Sheehan colaboró con Bachmann en la producción comercialmente factible de RDX también conocido como ciclonita , que resultó dar a los aliados una gran ventaja en el mar durante la Segunda Guerra Mundial .
Después de completar eficientemente la síntesis de RDX, John Sheehan tuvo la experiencia de aplicar la química orgánica a problemas de la vida real. Habiendo luchado contra la neumonía y la mastoiditis en sus primeros años, Sheehan estaba ansioso por comenzar a trabajar en antibióticos. Escribió: "Si mis médicos hubieran tenido un tratamiento tan efectivo como el que hizo posible la penicilina, probablemente no habría perdido ese año". [4] En 1941, aceptó un puesto en Merck & Co. en Rahway, Nueva Jersey . Trabajó allí hasta 1946 como químico investigador senior bajo la supervisión del Dr. Max Tishler . Sheehan tuvo buenos resultados por su trabajo en muchos proyectos, incluidos los de pantotenato de calcio , estreptomicina y vitamina B6 . Sin embargo, quería dedicarse a la síntesis de penicilina, que era difícil en un entorno industrial impulsado por los resultados, dado que muchos científicos de su época creían que era imposible. El trabajo de John Sheehan atrajo la atención de Arthur C. Cope , quien era el jefe del Departamento de Química del MIT en ese momento. Decidió unirse a la facultad del MIT como profesor asistente con un salario que era la mitad de lo que ganaba en Merck. Durante sus primeros años en el MIT, John Sheehan ya era reconocido por su ingenio en química orgánica sintética, especialmente por sus nuevos métodos de síntesis de péptidos , tres nuevas síntesis de β-lactamas , la primera síntesis del sistema de anillo de penicilina y su trabajo en varios otros productos naturales.
Durante las tres décadas posteriores al descubrimiento de la penicilina natural por Sir Alexander Fleming , la fuente del antibiótico apenas cambió. Los científicos elaboraban el fármaco mediante la fermentación natural del moho Penicillium . Sin embargo, durante la Segunda Guerra Mundial, el gobierno de los Estados Unidos emprendió un esfuerzo masivo para determinar la estructura química de la penicilina y sintetizarla químicamente en grandes cantidades. La escala de este proyecto se comparó con el desarrollo de la bomba atómica. Esto se debió a la gran necesidad de antibióticos para tratar a los soldados en el campo de batalla. Más de mil químicos que trabajaban en treinta y nueve laboratorios participaron en el proyecto. A pesar de la enorme inversión del gobierno, ninguno logró resolver este escurridizo problema.
Como John Sheehan describió en su libro The Enchanted Ring: The Untold Story of Penicillin (El anillo encantado: la historia no contada de la penicilina) , después de la guerra, la mayoría de los demás químicos sintéticos abandonaron los intentos de síntesis de penicilina y estaban convencidos de que dicha síntesis era imposible. Durante los nueve años que trabajó en la síntesis de penicilina, prácticamente no hubo competidores, lo que dejó a Sheehan en una búsqueda solitaria de una forma de sintetizar el antibiótico. La mayoría de los químicos académicos jóvenes optaron por no emprender proyectos que percibieran como dolorosamente lentos porque querían impresionar a los comités de titularidad de la facultad con muchos experimentos y publicaciones. Aunque muchos de sus amigos cuestionaron abiertamente su decisión de involucrarse con el fármaco, Sheehan estaba decidido a trabajar en la síntesis química de penicilina en el MIT. Una vez que decidió que la penicilina era un problema importante y que tenía solución, Sheehan nunca reevaluó su posición. Explicó que una de las razones por las que decidió cambiar de trabajo en Merck al MIT fue porque "en el MIT, yo formaba parte de un comité de investigación de una sola persona. Podía tomar la decisión de pasar el resto de mi vida en el problema de la penicilina; lo único que estaba en juego era mi carrera". [4]
En aquella época se sabía que el peso molecular de la penicilina rondaba los 350 g/mol, lo que se encontraba dentro del rango de las moléculas que ya se habían sintetizado químicamente. El problema era la formación del anillo beta-lactámico químicamente inestable que es crucial para las propiedades antibióticas de la molécula. Los antibióticos beta-lactámicos inhiben la formación de la capa de peptidoglicano de las paredes celulares de las bacterias Gram-positivas . La mayoría de los científicos experimentaron un fracaso tras otro porque "simplemente aún no se habían descubierto las técnicas y reacciones adecuadas para formar la molécula de penicilina". En palabras de Sheehan, utilizar métodos tradicionales en aquella época era como "colocar un yunque encima de un castillo de naipes". [5] Después de nueve años de trabajo tenaz en los laboratorios del MIT, este químico orgánico perseverante finalmente resolvió uno de los problemas más desconcertantes de la química en aquel momento. [6] En 1957, John C. Sheehan anunció que su grupo había completado la primera síntesis de penicilina V (una de las dos formas más útiles del antibiótico). Durante el proceso, también había producido un intermedio, el ácido 6-aminopenicilánico , que luego se utilizó como base para preparar una variedad de penicilinas. [7] Esto permitió a los investigadores combatir la resistencia que ciertas bacterias habían desarrollado a formas particulares del fármaco. Sheehan publicó más tarde su participación en la síntesis de penicilinas en The Enchanted Ring: The Untold Story of Penicillin , que señalaba una compleja escaramuza legal sobre sus patentes sobre la síntesis de penicilina que involucraba al MIT y Beecham , un laboratorio de investigación industrial británico que también estaba trabajando en penicilinas.