Scoperte scientifiche

Nel panorama della scienza del ventesimo secolo, Dorothy Crowfoot Hodgkin brilla come una stella, combinando il rigore scientifico a uno spirito indomabile. Non fu soltanto instancabile ricercatrice e madrina di importantissime scoperte, ma dimostrò un profondo impegno civile dichiarandosi, apertamente femminista e pacifista. Furono anni, dal 1930 al 1960, di ricerche incessanti durante i quali Crowfoot Hodgkin riuscì a svelare la struttura di molecole fondamentali come la penicillina, l'insulina e la vitamina B12. Il suo impegno nel perfezionare la cristallografia a raggi X portò a importanti applicazioni pratiche, gettando le basi per lo sviluppo di nuovi antibiotici e rivoluzionando il campo della medicina.

Crowfoot contribuì anche allo studio di numerosi virus e nonostante una diagnosi di artrite reumatoide a soli 24 anni, continuò a portare avanti la sua ricerca con passione per oltre 30 anni.

CRISTALLOGRAFIA A RAGGI X

Dorothy Crowfoot Hodgkin è stata una pioniera della cristallografia a raggi X per lo studio di differenti tipi di molecole. Si approccia a questa tecnica già durante gli anni trascorsi presso l'Università di Oxford, ancora prima di conseguire la laurea.

La cristallografia a raggi X è uno strumento utilizzato per ottenere informazioni circa la struttura di differenti tipi di molecole.   La metodica si basa sull'utilizzo della radiazione elettromagnetica, in particolare i raggi X, per determinare la struttura di un cristallo. Quest'ultima determina la diffrazione della radiazione in direzioni specifiche, che, una volta analizzate, possono portare ad ottenere un'immagine tridimensionale della struttura del cristallo a livello atomico. Differenti molecole possono formare cristalli e, perciò, la metodica ha differenti campi di applicazione, come analisi di sali, minerali, metalli, ma anche molecole biologiche come proteine, acidi nucleici e vitamine.

STRUTTURA DELL'INSULINA

L'insulina è stata uno dei progetti di ricerca più straordinari di Hodgkin. Tutto iniziò nel 1934 quando Robert Robinson le offrì un piccolo campione di insulina cristallina . L' ormone ha catturato la sua immaginazione a causa dell'effetto complesso e ad ampio raggio che ha sul corpo. Tuttavia, in questa fase la cristallografia a raggi X non era stata sviluppata abbastanza per far fronte alla complessità della molecola di insulina. Lei e altri hanno trascorso molti anni a migliorare la tecnica.

Ci sono voluti 35 anni dopo aver scattato la sua prima fotografia di un cristallo di insulina per la cristallografia a raggi X e le tecniche informatiche per essere in grado di affrontare molecole più grandi e complesse come l'insulina. Il sogno di Hodgkin di svelare la struttura dell'insulina fu accantonato fino al 1969, quando finalmente poté lavorare con il suo team di giovani scienziati internazionali per scoprire la struttura per la prima volta. Il lavoro di Hodgkin con l'insulina è stato determinante nell'aprire la strada alla produzione di massa dell'insulina e all'utilizzo su larga scala per il trattamento del diabete di tipo uno e di tipo due.  Ha continuato a collaborare con altri laboratori attivi nella ricerca sull'insulina, fornendo consigli e viaggiando per il mondo tenendo discorsi sull'insulina e sulla sua importanza per il futuro del diabete . La risoluzione della struttura dell'insulina ha avuto due importanti implicazioni per il trattamento del diabete, rendendo possibile la produzione di massa di insulina e consentendo agli scienziati di alterare la struttura dell'insulina per creare opzioni farmacologiche ancora migliori per i pazienti in futuro. 

STRUTTURA DELLA PENICILLINA

Negli anni della Seconda Guerra Mondiale, Dorothy Hodgkin lavora presso il Somerville College. A causa della guerra, la domanda di penicillina aumenta in maniera considerevole. Per cui Dorothy Hodgkin si dedica allo studio della penicillina, la cui struttura viene ottenuta nel 1945, quando la Hodgkin riesce ad ottenere un'immagine tridimensionale della disposizione degli atomi. Grazie al suo lavoro, si comprese come la penicillina, al contrario di quello che pensavano gli studiosi del tempo, fosse costituita da un anello beta-lattamico, un componente fondamentale di alcune famiglie di antibiotici. In questo modo conclude il lavoro iniziato da Alexander Fleming, con la sua scoperta accidentale della penicillina. Nel 1945, la penicillina risulta la molecola più grande che sia stata analizzata con la tecnica dei raggi X.

VITAMINA B12

Nel 1948, Hodgkin incontrò per la prima volta la vitamina B 12, una delle vitamine strutturalmente più complesse conosciute, e creò nuovi cristalli. La vitamina B 12 era stata scoperta per la prima volta alla Merck all'inizio di quell'anno. All'epoca aveva una struttura quasi completamente sconosciuta e quando Hodgkin scoprì che conteneva cobalto, si rese conto che l'attualizzazione della struttura poteva essere determinata mediante analisi cristallografica a raggi X. Le grandi dimensioni della molecola e il fatto che gli atomi fossero in gran parte scomparsi, a parte il cobalto, hanno posto una sfida nell'analisi strutturale che non era stata esplorata in precedenza. Da questi cristalli dedusse la presenza di una struttura ad anello perché i cristalli erano pleocroici, scoperta che confermò successivamente mediante cristallografia a raggi X. Lo studio B 12 pubblicato da Hodgkin è stato descritto da Lawrence Bragg come significativo "come rompere la barriera del suono". Gli scienziati della Merck avevano precedentemente cristallizzato la B 12 , ma avevano pubblicato solo gli indici di rifrazione della sostanza. La struttura finale di B 12 , per la quale Hodgkin venne successivamente insignito del Premio Nobel, fu pubblicata nel 1955 e nel 1956. 

STRUTTURA DEI CARBOIDRATI

Dorothy Crowfoot Hodgkin ha contribuito in modo significativo allo studio della struttura dei carboidrati, che sono molecole essenziali per la vita e svolgono una varietà di funzioni biologiche, tra cui fornire energia, costituire la struttura cellulare e svolgere un ruolo nel riconoscimento delle cellule. Uno dei suoi contributi più importanti è stata la determinazione della struttura degli antigeni dei gruppi sanguigni A, B e O, che sono glicosidi, ovvero zuccheri legati a proteine o lipidi. Hodgkin ha utilizzato la tecnica della cristallografia a raggi X per risolvere la struttura tridimensionale di queste molecole complesse, fornendo così una comprensione dettagliata della loro forma e della disposizione atomica. Grazie a questi studi, Hodgkin ha potuto stabilire la relazione tra la struttura molecolare degli antigeni dei gruppi sanguigni e la determinazione del tipo di sangue di una persona, un'informazione di vitale importanza per le trasfusioni di sangue e i trapianti di organi. Inoltre, Hodgkin ha contribuito alla determinazione della struttura di altri zuccheri e carboidrati, aprendo la strada alla comprensione delle loro funzioni biologiche e dei loro meccanismi di interazione con altre molecole nel corpo umano. In sintesi, lo studio dei carboidrati condotto da Dorothy Crowfoot Hodgkin ha fornito una base fondamentale per la comprensione della biologia molecolare e ha avuto un impatto significativo sul campo della medicina e della ricerca biomedica. 

STRUTTURA DEGLI STEROIDI

Hodgkin era particolarmente noto per la scoperta di strutture biomolecolari tridimensionali .  Nel 1945, lavorando con CH (Harry) Carlisle, pubblicò la prima struttura di questo tipo di uno steroide , lo ioduro di colesterolo (avendo lavorato con i colesteroli sin dai tempi dei suoi studi di dottorato).