Louis Pasteur a demonstrat beneficiile științei pentru omenire

Marii oameni de știință sunt imortalizați în diferite feluri. Unii prin denumirea unei unități de măsură obscure (Hertz, Faraday, Curie), alții prin elemente chimice din tabelul periodic al elementelor (Mendeleev, Seaborg, Bohr). Numele unora este asociat cu geniul, cum este cazul lui Newton sau al lui Einstein. Însă doar un singur om de știință a fost onorat prin milioane și milioane de cutii de lapte: chimistul și biologul francez Louis Pasteur, propovăduitorul experimentelor științifice.

Louis Pasteur s-a născut în urmă cu 200 de ani, în data de 27 decembrie 1822. El a fost al doilea cel mai celebru biolog al secolului al XIX-lea, după Charles Darwin.

Pasteur nu numai că a făcut laptele sigur pentru băut, ci a salvat și industria berii și a vinului. Savantul a pus bazele teoriei germenilor, a salvat populația de viermi de mătase din Franța, s-a confruntat cu epidemiile de antrax și rabie și a transformat vaccinarea împotriva variolei într-o strategie generală de prevenire și tratare a bolilor umane. Pasteur a inventat microbiologia și a pus bazele imunologiei.

Dacă ar fi trăit după anul 1901, de când a început acordarea Premiilor Nobel, Pasteur ar fi meritat câte un premiu în fiecare an timp de un deceniu. Niciun alt om de știință nu a demonstrat atât de mult și de bine beneficiile științei pentru omenire.

Cu toate acestea, Louis Pasteur nu a fost chiar un sfânt. Pasteur era ambițios și oportunist, uneori arogant și îngust la minte, lipsit de modestie, lipsit de diplomație și intransigent. În disputele științifice în care s-a implicat (și acestea nu au fost puține), savantul se dovedea luptător și belicos. Nu accepta criticile în tăcere și adesea era acid în răspunsurile oferite. Pentru asistenții săi din laborator, Pasteur era exigent, dictatorial și distant. În ciuda spiritului său revoluționar în cercetarea științifică, în chestiuni politice și sociale era conformist și respectuos față de autorități.

Și totuși era un muncitor neobosit, aflat în slujba omenirii, credincios familiei sale și neclintit de onest. Era devotat adevărului și, prin urmare, științei.

Cum a inventat Pasteur pasteurizarea

În tinerețe, Louis Pasteur nu a excelat în mod deosebit ca student. Preocupările sale înclinau mai degrabă spre artă decât spre știință și dădea dovadă de abilități excepționale la desen și pictură. Însă în lumina unor considerente legate de carieră (tatăl său dorea să fie savant), Pasteur a abandonat arta pentru știință și s-a înscris la prestigioasa Școală Normală Superioară (École Normale Supérieure) din Paris pentru a primi o educație avansată. Și-a dat doctoratul în fizică și chimie în anul 1847.

Printre preocupările sale speciale s-a numărat cristalografia. În mod particular a fost atras de studierea acidului tartric. Acesta este o substanță chimică întâlnită în struguri și este responsabil pentru tartru, un compus cu potasiu care se acumulează pe suprafața butoaielor de vin. Oamenii de știință tocmai descoperiseră recent că acidul tartric posedă proprietatea de a roti orientarea undelor luminoase. În lumina polarizată (lumina care a trecut prin anumite cristale sau filtre), toate undele sunt aliniate într-un singur plan. Lumina care trece printr-o soluție de acid tartric iese în alt plan decât cel prin care a intrat.

Pentru a adânci și mai mult misterul, acidul racemic (acidul paratartric), care are aceeași compoziție ca și acidul tartric, nu modifică deloc orientarea undelor luminoase. Pentru a dezlega misterul, Pasteur a efectuat o analiză laborioasă a cristalelor sărurilor derivate din cei doi acizi. Savantul a descoperit că cristalele de acid racemic puteau fi împărțite în două forme asimetrice de imagine în oglindă, ca o pereche de mănuși. Pe de altă parte, cristalele de acid tartric aveau forme cu asimetrie identică, așa cum sunt două mănuși de la aceeași mână.

Pasteur a dedus că asimetria cristalelor reflecta aranjamentul asimetric al atomilor din moleculele constituente. Acidul tartric rotea lumina datorită asimetriei moleculelor sale, în timp ce în acidul racemic, cele două forme opuse își anulau reciproc efectele de rotire.

Savantul și-a construit întreaga carieră pornind de la acestă descoperire. Cercetările sale asupra acidului tartric și asupra vinului au dus la înțelegerea profundă a legăturilor dintre microbi și bolile omului. Înainte de Pasteur, majoritatea experților considerau că fermentația era un proces chimic natural nebiologic. Drojdia, un ingredient necesar pentru fermentație, era considerată o substanță chimice lipsită de viață, care acționa ca un catalizator. Experimentele lui Pasteur au arătat că drojdia este un organism viu, ca un fel de „plantă mică” ciudată, care produce fermentația printr-un proces biologic. (Astăzi știm că drojdia este o ciupercă.)

Louis Pasteur a demonstrat că, în absența aerului, drojdia își obține oxigenul din zahăr, convertindu-l în alcool prin acest proces. „Fermentația cu drojdii”, scria savantul, este „consecința directă a procesului de nutriție”. (Mai târziu, oamenii de știință au descoperit că drojdia realizează fermentația prin producerea de enzime care catalizează reacția.)

Pasteur a mai constatat că celelalte microorganisme prezente în timpul fermentației ar putea fi responsabile pentru alterarea procesului, o problemă care poate amenința producția de vin și bere. Savantul a dezvoltat o metodă de încălzire care elimina microorganismele rele și păstra astfel calitatea băuturilor. Această metodă, denumită „pasteurizare”, a fost apoi aplicată pentru lapte, eliminând astfel riscul de îmbolnăvire prin consumarea de lapte contaminat cu microbi virulenți. Pasteurizarea a devenit un standard de sănătate publică în secolul al XX-lea.

Se naște teoria germenilor

Cercetările efectuate de Pasteur în privința dezvoltării microorganismelor în timpul fermentației au intrat în conflict cu o altă problemă științifică proeminentă: posibilitatea apariției spontane a vieții. Opinia generală, chiar și în rândul multor oameni de știință, era aceea că viața microbiană se autogenerează în condiții adecvate (ca de exemplu, alterarea cărnii). Demonstrațiile efectuate, în secolul al XVII-lea, de către savantul italian Francesco Redi, au contestat această credință, însă dovezile nu erau concludente.

La începutul anilor 1860, Pasteur a desfășurat o serie de experimente care ar fi trebuit să nu lase nicio urmă de îndoială că autogenerarea spontană era o iluzie în condițiile existente acum pe planeta noastră. Munca sa legată de autogenerarea spontană l-a dus pe Pasteur în direcția dezvoltării teoriei germenilor.

Omenii suspectau de mult timp că unele boli se transmit de la om la om prin contactul direct. Însă stabilirea modului în care acest lucru avea loc depășea posibilitățile comunității științifice. Pasteur, după ce a descoperit rolul germenilor în fermentație, și-a dat seama imediat că ceva asemănător cu ceea ce provoacă alterarea vinului ar putea dăuna și sănătății umane.

După ce a infirmat teoria autogenerării spontane, savantul și-a dat seama că trebuie să existe „boli transmisibile, contagioase, infecțioase, a căror cauză se află în mod esențial și exclusiv în prezența organismelor microscopice”.

Prima aplicare practică a teoriei germenilor a avut loc la sfârșitul anilor 1860, ca răspuns la scăderea producției de mătase din Franța, din cauza bolilor care afectează viermii de mătase. După ce a rezolvat problema viermilor de mătase, Pasteur s-a îndreptat spre antrax, o boală teribilă atât pentru vite, cât și pentru oameni. Numeroși experți medicali bănuiau de multă vreme că o anumită formă de bacterie provoacă antraxul, dar seria de experimente efectuate de Pasteur a izolat microorganismul responsabil, confirmând astfel teoria germenilor.

Descoperirea cauzei antraxului a determinat căutarea unei căi de a-l preveni. În acest caz, o întârziere fortuită a experimentelor lui Pasteur cu holera la pui a produs o surpriză fericită. În primăvara anului 1879, savantul plănuise injecteze o serie de găini cu bacterii de holeră pe care le cultivase, însă nu a reușit să facă acest lucru decât după vacanța de vară. Atunci când a injectat găinile toamna, Pasteur a constat că acestea nu se îmbolnăvesc. Drept urmare, savantul a pregătit o nouă cultură de bacterii și a adus un nou lot de pui.

Atunci când găinile din noul lot și cele din lotul vechi au fost injectate cu cultura proaspătă de bacterii, găinile din lotul nou au murit toate, în timp ce găinile din lotul original au rămas sănătoase. În acest fel, Pasteur a dedus că bacteriile din prima cultură și-au pierdut din potență pe durata verii și nu au mai putut produce boala, iar bacteriile din noua cultură nu au afectat găinile expuse anterior la vechea cultură. „Aceste animale fuseseră vaccinate”, a declarat Pasteur.

Vaccinarea fusese inventată, bineînțeles, cu opt decenii mai înainte, când fizicianul britanic Edward Jenner a protejat oamenii împotriva variolei expunându-i mai întâi la variola bovină, o afecțiune asemănătoare dobândită de la vite. (Denumirea de „vaccinare” provine de la cuvântul latin „vacca”.)

Datorită muncii sale la teoria germenilor, Louis Pasteur a fost pregătit să înțeleagă rolul-cheie jucat de microbi în prevenirea variolei, ceea ce Jenner nu ar fi putut să știe. Pasteur a dedus imediat că ideea vaccinării împotriva variolei ar putea fi folosită și în cazul altor boli.

Pasteur a cultivat bacteria antraxului și a slăbit-o pentru a putea efectua experimente în fermele de animale. Succesul acestor teste nu numai că a confirmat corectitudinea teoriei germenilor, ci a permis și conceperea unor noi practici medicale.

Mai târziu, Pasteur s-a confruntat cu un inamic microscopic și mai periculos: virusul care provoacă rabia (turbarea). Savantul a efectuat experimente intense pe rabie, o boală teribilă, aproape întotdeauna fatală, cauzată de mușcătura câinilor sau a altor animale turbate. Experimentele au eșuat în descoperirea unei bacterii responsabile pentru turbare, ceea ce l-a determinat pe Pasteur să creadă că această boală ar putea fi provocată de un agent patogen prea mic pentru a putea fi observat cu un microscop. Deoarece nu putea cultiva în laborator ceea ce nu vedea, Pasteur a decis să cultive agentul cauzator al bolii pe țesut viu – măduva spinării de la iepuri. A utilizat benzi uscate de măduva spinării pentru a vaccina alte animale, care apoi au supraviețuit după injectarea cu rabie.

Pasteur a ezitat să testeze pe oameni tratamentul său împotriva turbării. Totuși, în anul 1885, i-a adus în laborator un copil de 9 ani mușcat de un câine turbat, Pasteur a fost de acord să-i administreze noul vaccin. După o serie de injecții, copilul și-a revenit complet. Ulterior au sosit mai mult solicitări de vaccinare împotriva rabiei, iar până la începutul anului următor, peste 300 de pacienți primiseră vaccinul împotriva turbării și supraviețuiseră, fiind înregistrat doar un singur deces.

Moștenirea științifică a lui Pasteur

Ca genii, Pasteur și Einstein erau personalități total opuse. Pentru a-și obține inspirația necesară teoriilor sale, Einstein se imagina călătorind lângă un fascicul de lumină sau visa cu ochii deschiși cum cade de pe o scară. Pe de alte parte, Pasteur se baza pe experimente. De obicei, el iniția un experiment având în minte un rezultat probabil, dar era scrupulos în a a verifica concluziile unui experiment.

Așadar, chiar și atunci când era sigură că punct său de vedere este corect, Louis Pasteur căuta dovada absolută, derulând experimentele în mod repetat pentru a elimina orice urmă de îndoială.

Tenacitatea l-a ajutat pe Pasteur să depășească o serie de tragedii din viața sa, cum ar fi moartea a trei dintre fiicele sale, în anii 1856, 1865 și 1866. În anul 1868, savantul o suferit o hemoragie cerebrală care i-a paralizat partea stângă. Însă toate acestea nu l-au împiedicat de la continuarea investigațiilor.

Până la sfârșitul vieții sale, Pasteur a rămas dedicat științe și metodelor științifice, subliniind importanța experimentelor științifice pentru beneficiul societății. Laboratoarele sunt „instituții sacre”, declara savantul.

Cu trei ani înainte de moartea sa în anul 1895, Pasteur și-a afirmat optimismul că spiritul științific va predomina. Într-un discurs ținut la Sorbona, savantul și-a exprimat „convingerea că știința și pacea vor triumfa asupra ignoranței și războiului, că națiunile se vor uni, nu pentru a distruge, ci pentru a construi și că viitorul va aparține celor care vor fi făcut cel mai mult pentru omenirea aflată în suferință”.

La două sute de ani de la nașterea sa, ignoranța și războiul rămân extrem de prezente în viețile noastre, la fel de dificil de eradicat ca microbii ce amenință sănătatea publică, virusul care produce COVID-19 fiind cel mai recent exemplu în acest sens. Vaccinurile, însă, au redus substanțial riscurile asociate cu COVID-19, așa cum au făcut-o și în cazul variolei, rabiei, poliomielitei, rujeolei și a altor boli care cândva erau mortale.

Cu toate acestea, chiar dacă vaccinurile au salvat milioane și milioane de vieți, unii politicieni și așa-ziși oameni de știință, care neagă sau ignoră dovezile copleșitoare, continuă să condamne vaccinurile ca fiind mai periculoase decât bolile pe care le previn. Într-adevăr, unele vaccinuri pot induce reacții adverse, chiar fatale în unele cazuri extrem de rare. Dar a refuza vaccinurile astăzi este ca și cum ai refuza să mănânci de teamă că un sandviș ar putea sufoca unii oameni.

În zilele noastre, Pasteur ar fi defăimat așa cum a fost și în vremea sa, probabil chiar de unii oameni care nu realizează că pot bea laptele în siguranță tocmai datorită contribuției acestui mare savant. Nimeni  nu știe ce le-ar spune Pasteur unor astfel de oameni. Dar este sigur că el va apăra adevărul și știința și va îndemna pe toată lumea să se vaccineze.