Proteggere la salute: la chimica dei farmaci e dei rimedi naturali
di Nicole Ticchi
Lo stiamo imparando ormai bene sulla nostra pelle, il significato di rimedio. Un termine che abbiamo acquisito nel linguaggio da molto lontano e che nella nostra cultura ha assunto una connotazione positiva e benefica: ci affidiamo a un rimedio per curarci, per sconfiggere una malattia, per alleviare i sintomi di un'infezione e, in generale, per stare meglio. Al punto che la parola che oggi usiamo per riferirci alle cure e alle terapie è farmaco, una parola derivata dal greco “pharmakon” e che, tradotta, significa proprio rimedio.
Non è però l’unica traduzione possibile. Andando molto indietro nel tempo, nella Grecia antica, questa parola veniva tradotta anche con altri significati: uno di questi era veleno. Com’è possibile che la stessa parola abbia due significati potenzialmente opposti?
La risposta potrebbe essere “è la natura, bellezza”. Ma andiamo a vedere più nello specifico perché e cosa c’è sotto.
Non è però l’unica traduzione possibile. Andando molto indietro nel tempo, nella Grecia antica, questa parola veniva tradotta anche con altri significati: uno di questi era veleno. Com’è possibile che la stessa parola abbia due significati potenzialmente opposti?
La risposta potrebbe essere “è la natura, bellezza”. Ma andiamo a vedere più nello specifico perché e cosa c’è sotto.
Farmaci: natura o artificio?
La concezione che oggi abbiamo dei farmaci è molto diversa da quella che si poteva immaginare anche solo due secoli fa. Pillole, sciroppi, cerotti, gel, creme e capsule sono oggi prodotte in catene di montaggio, dove scienza, sterilità e precisione regnano sovrane per assicurare che tutto sia compiuto secondo due regole auree: efficacia e sicurezza. In sostanza, i farmaci che assumiamo devono farci stare meglio e, allo stesso tempo, essere sicuri, comportando cioè il minor numero possibile di effetti collaterali. Ogni farmaco ha, sui piatti di una bilancia immaginaria, benefici e rischi e il primo piatto deve sempre essere, possibilmente, ben più pesante del secondo. Non è ovviamente sempre stato così e la scienza ha compiuto passi da gigante da quando le uniche formulazioni possibili erano decotti, infusi e impacchi di cortecce, da cui si estraevano principi attivi risultati, secondo l’osservazione e l’esperienza, utili per una certa condizione o malattia.
Oggi la scelta di rimedi a nostra disposizione è molto ampia e possiamo dire quasi con certezza che esiste una cura per la maggior parte delle malattie. Dai preparati fitoterapici, che contengono quindi estratti vegetali (dal greco “phytos”, che significa “pianta”), ai farmaci prodotti ex novo dopo anni e anni di ricerca, la possibilità di adattare la cura ad ogni condizione è frutto di un processo sempre più accurato e, proprio per questo, complicato. Purtroppo non si tratta di un processo breve e, che si tratti di farmaci di origine naturale, artificiale o semi-artificiale, non è facile passare dalla scoperta alla loro applicazione in poco tempo.
Oggi la scelta di rimedi a nostra disposizione è molto ampia e possiamo dire quasi con certezza che esiste una cura per la maggior parte delle malattie. Dai preparati fitoterapici, che contengono quindi estratti vegetali (dal greco “phytos”, che significa “pianta”), ai farmaci prodotti ex novo dopo anni e anni di ricerca, la possibilità di adattare la cura ad ogni condizione è frutto di un processo sempre più accurato e, proprio per questo, complicato. Purtroppo non si tratta di un processo breve e, che si tratti di farmaci di origine naturale, artificiale o semi-artificiale, non è facile passare dalla scoperta alla loro applicazione in poco tempo.
La lista degli ingredienti: chimica, chimica e ancora chimica
Se consideriamo un infuso di camomilla, preso prima di andare a letto per rilassarci, di una pastiglia per farci passare il mal d’auto o di un potente antinfiammatorio per spegnere i sintomi di un’infezione, sulla lista degli ingredienti troveremo sempre e comunque loro: sostanze chimiche. Ogni formulazione è costituita da una o più sostanze, a loro volta composte da atomi organizzati in un determinato assetto tridimensionale, che chiamiamo comunemente molecole. Grazie a questa struttura 3D, interagiscono con altre molecole presenti nel nostro corpo, in gergo chiamate bersagli, in una combinazione che ricorda le tessere di un puzzle: a seconda che l’incastro avvenga o meno e che sia corretto o irrealizzabile, si svilupperà o meno un effetto. Si abbassa la temperatura corporea, smettiamo di sentire dolore, sconfiggiamo batteri o virus, calmiamo la tosse.
La maggior parte dei farmaci che oggi assumiamo contiene principi attivi di sintesi, ovvero prodotti artificialmente in laboratorio. I rimedi naturali, i fitoterapici, vengono prodotti invece estraendo sostanze dalle parti di alcune piante. Si tratta in ogni caso di molecole organiche, che comprendono quindi uno scheletro principale costituito da atomi di carbonio e idrogeno, cui possono essere collegati altri elementi come, ad esempio, ossigeno, azoto, cloro, zolfo e fluoro. Grazie alla loro forma e al modo in cui gli atomi si dispongono nello spazio, interagiscono spesso con macromolecole presenti nelle nostre cellule, come enzimi e proteine, che in genere sono responsabili nella mediazione dei principali processi fisiologici.
Prendiamo i farmaci antivirali, per esempio: quelli più utilizzati per il virus dell'influenza A e B, sperimentati anche per COVID-19, sono molecole prodotte artificialmente che agiscono incastrandosi in una delle tasche di una proteina presente sulla superficie del virus. Questo fa sì che venga bloccata l’attività della proteina, necessaria per il rilascio delle particelle virali di nuova formazione a partire dalle cellule infette e per la loro diffusione nell'organismo; di conseguenza, si blocca anche la replicazione.
Anche per molte sostanze naturali è stato studiato il meccanismo d’azione, ovvero il modo in cui esercitano il proprio ruolo sull’organismo e la molecola specifica con cui si combinano per farlo.
Durante questo gioco di incastri, le uniche cose che contano sono l’affinità chimica fra molecola e bersaglio e l’ingombro tridimensionale. Nessuna attenzione viene posta, invece, all’origine di quegli atomi che compongono la molecola: che provengano dalla corteccia di un albero o da una reazione chimica di laboratorio, nessuno nel nostro organismo chiederà loro la carta d’identità. Basta che facciano il proprio dovere.
La maggior parte dei farmaci che oggi assumiamo contiene principi attivi di sintesi, ovvero prodotti artificialmente in laboratorio. I rimedi naturali, i fitoterapici, vengono prodotti invece estraendo sostanze dalle parti di alcune piante. Si tratta in ogni caso di molecole organiche, che comprendono quindi uno scheletro principale costituito da atomi di carbonio e idrogeno, cui possono essere collegati altri elementi come, ad esempio, ossigeno, azoto, cloro, zolfo e fluoro. Grazie alla loro forma e al modo in cui gli atomi si dispongono nello spazio, interagiscono spesso con macromolecole presenti nelle nostre cellule, come enzimi e proteine, che in genere sono responsabili nella mediazione dei principali processi fisiologici.
Prendiamo i farmaci antivirali, per esempio: quelli più utilizzati per il virus dell'influenza A e B, sperimentati anche per COVID-19, sono molecole prodotte artificialmente che agiscono incastrandosi in una delle tasche di una proteina presente sulla superficie del virus. Questo fa sì che venga bloccata l’attività della proteina, necessaria per il rilascio delle particelle virali di nuova formazione a partire dalle cellule infette e per la loro diffusione nell'organismo; di conseguenza, si blocca anche la replicazione.
Anche per molte sostanze naturali è stato studiato il meccanismo d’azione, ovvero il modo in cui esercitano il proprio ruolo sull’organismo e la molecola specifica con cui si combinano per farlo.
Durante questo gioco di incastri, le uniche cose che contano sono l’affinità chimica fra molecola e bersaglio e l’ingombro tridimensionale. Nessuna attenzione viene posta, invece, all’origine di quegli atomi che compongono la molecola: che provengano dalla corteccia di un albero o da una reazione chimica di laboratorio, nessuno nel nostro organismo chiederà loro la carta d’identità. Basta che facciano il proprio dovere.
Fa bene o fa male?
La domanda cui nessuno potrà mai rispondere con “si” o “no” quando si parla di rimedi, naturali o artificiali che siano, è proprio questa. Come disse saggiamente Paracelso già nel 1500, infatti, è la dose a fare il veleno. In altre parole, possiamo ottenere un effetto benefico o dannoso da una sostanza a seconda della quantità con cui la assumiamo. Per valutare infatti i dosaggi con cui somministrare i farmaci, si parte dalla determinazione della quantità che può risultare tossica, andando mano a mano a diminuire la dose fino a che non si osserva l’effetto benefico desiderato ed effetti collaterali minimi o nulli: è proprio per questo che dobbiamo stare attenti a non eccedere quando assumiamo un farmaco, seguendo attentamente le indicazioni date dal medico o dal foglietto illustrativo. La maggior parte degli effetti collaterali deriva proprio da un dosaggio ben superiore o dall’assunzione per tempi più prolungati rispetto a quanto prescritto. In altri casi, alcuni effetti possono comparire anche al corretto dosaggio, ma è stato valutato che rispetto al beneficio apportato siano ben tollerabili e, ovviamente, devono essere segnalati a chi assume la sostanza.
Adesso ci torna chiaro, vero, perché la parola pharmakon può avere questi due significati apparentemente opposti? Si tratta di un delicato equilibrio fatto di quantità.
Questo principio vale sempre, sia che si tratti di sostanze naturali o create in laboratorio. In alcuni casi, addirittura, le sostanze naturali possono risultare più velenose anche a dosaggi bassissimi: è il caso del veleno di serpente, di alcuni funghi o tossine presenti nei cereali, che contengono molecole letali a concentrazioni nell’ordine del micro o nanomolare!
La chimica dei farmaci, che si occupa di valutare come cambia l’attività biologica di una molecola in base alla struttura molecolare, è in continua evoluzione e grazie alle tecniche più innovative ci ha permesso di fotografare, studiare e progettare farmaci sempre più sicuri ed efficaci, sia realizzando nuove molecole artificiali, sia imitando le sostanze presenti in natura e modificandole per renderle più pure e meno tossiche.
Adesso ci torna chiaro, vero, perché la parola pharmakon può avere questi due significati apparentemente opposti? Si tratta di un delicato equilibrio fatto di quantità.
Questo principio vale sempre, sia che si tratti di sostanze naturali o create in laboratorio. In alcuni casi, addirittura, le sostanze naturali possono risultare più velenose anche a dosaggi bassissimi: è il caso del veleno di serpente, di alcuni funghi o tossine presenti nei cereali, che contengono molecole letali a concentrazioni nell’ordine del micro o nanomolare!
La chimica dei farmaci, che si occupa di valutare come cambia l’attività biologica di una molecola in base alla struttura molecolare, è in continua evoluzione e grazie alle tecniche più innovative ci ha permesso di fotografare, studiare e progettare farmaci sempre più sicuri ed efficaci, sia realizzando nuove molecole artificiali, sia imitando le sostanze presenti in natura e modificandole per renderle più pure e meno tossiche.
