John C. Sheehan - John C. Sheehan

John Clark Sheehan (23 septembre 1915 - 21 mars 1992) était un chimiste organique américain dont les travaux sur la pénicilline synthétique ont conduit à des formes sur mesure du médicament. Après neuf ans de travail acharné au Massachusetts Institute of Technology (MIT), il est devenu le premier à découvrir une méthode pratique de synthèse de la pénicilline V. Tout en réalisant une synthèse totale, Sheehan a également produit un composé intermédiaire , l'acide 6-aminopénicillanique , qui s'est avéré être le fondement de centaines de types de pénicilline synthétique. Les recherches du Dr Sheehan sur la pénicilline synthétique ont ouvert la voie au développement de formes personnalisées de l' antibiotique salvateur ciblant des bactéries spécifiques . Au cours des quatre décennies où il a travaillé au MIT, Sheehan a détenu plus de 30 brevets , dont l'invention de l' ampicilline , une pénicilline semi-synthétique couramment utilisée qui est prise par voie orale plutôt que par injection. Ses recherches couvraient non seulement la pénicilline, mais aussi les peptides , d'autres antibiotiques , les alcaloïdes et les stéroïdes .

Jeunesse

Il est né le 23 septembre 1915 à Battle Creek, Michigan à Florence et Leo C. Sheehan. Sa famille était d'origine irlandaise et yankee , et il a été élevé comme catholique et a fréquenté des écoles primaires catholiques.

Son père était alors rédacteur en chef sportif et journaliste de police pour un journal local, The Battle Creek Enquirer . Leo C. Sheehan a quitté la maison à l'âge de quinze ans et a trouvé du travail comme reporter à San Francisco . En tant que rédacteur spécialisé, il a rapidement progressé avec The Battle Creek Enquirer et est devenu le rédacteur en chef. À un moment donné, il a fonctionné comme le nègre de Frank Murphy , qui était autrefois le gouverneur du Michigan et un juge de la Cour suprême . La mère de Sheehan était une généalogiste qui devint plus tard le registraire du Michigan pour les Filles de la Révolution américaine . Son grand-père paternel, John W. Sheehan, était un avocat réputé, tandis que son grand-père maternel, Nathaniel Y. Green, était un directeur de banque qui s'intéressait vivement à la science et à la nature. Green a joué un rôle dans la stimulation de l'intérêt de John C. Sheehan pour la science en lui donnant un microscope avec une lentille à immersion dans l'huile. Il a également présenté Sheehan au conservateur d'un musée local et a emmené son petit-fils à des réunions où Green rencontrait fréquemment d'autres passionnés d' astronomie .

À un jeune âge, John Sheehan avait été fasciné par la science , en particulier les explosifs et les fusées . Il a commencé avec un ensemble de chimie simple , puis a progressé jusqu'à un laboratoire en sous-sol où il a construit des modèles et effectué des expériences . Un modèle réduit d'avion qu'il a construit avec une aile delta a remporté un concours dans sa classe d'auto-conception. En dehors de la science, Sheehan était également très compétitif dans d'autres activités. Il était un excellent tireur de billes à l'école primaire, représentant son école aux championnats d'État. De plus, il a remporté une compétition de yo-yo dans toute la ville , le vainqueur d'une élection de scouts, un membre actif de son équipe de football au lycée , ainsi que le meilleur joueur de tennis du Battle Creek College . Le père de Sheehan a longtemps lutté contre le cancer et est décédé à l'âge de cinquante ans.

Sheehan avait deux frères, Joseph Sheehan et David Sheehan. Joseph est professeur de psychologie à l' Université de Californie et a dirigé des programmes de formation pour soulager les troubles de la parole avec sa femme, Vivian. David Sheehan, le plus jeune des trois, travaillait dans l'industrie manufacturière à Battle Creek. John Sheehan a épousé Marion Jennings peu de temps après avoir obtenu son doctorat et a eu trois enfants : John C. Sheehan Jr., David E. Sheehan et Elizabeth (Betsy) S. Watkins. Il avait six petits-enfants.

Éducation

John Sheehan a fréquenté des écoles primaires catholiques , même si John et son frère Joseph n'étaient pas particulièrement religieux plus tard dans la vie. Il a étudié la chimie et les sciences politiques au Battle Creek College . En 1937, Sheehan obtient son diplôme de major de promotion de sa classe et remporte une bourse d'études supérieures dans la matière de son choix. Il décida d'étudier la chimie organique à l' Université du Michigan , obtenant sa maîtrise en 1938 et son doctorat en 1941. Son directeur de doctorat, Werner E. Bachmann , était impliqué dans la synthèse d' hormones stéroïdes . En tant que boursier post-doctoral, Sheehan a collaboré avec Bachmann sur la production commercialement réalisable de RDX également connu sous le nom de cyclonite , qui s'est avéré donner aux Alliés un énorme avantage en mer pendant la Seconde Guerre mondiale .

Début de carrière

Après l'achèvement efficace de la synthèse RDX, John Sheehan a eu l'expérience de l'application de la chimie organique à des problèmes de la vie réelle. Ayant lutté contre la pneumonie et la mastoïdite dans ses premières années, Sheehan était impatient de commencer à travailler sur les antibiotiques. Il a écrit : « Si mes médecins avaient suivi un traitement aussi efficace que celui rendu possible par la pénicilline, je n'aurais probablement pas perdu cette année-là. En 1941, il accepte un poste chez Merck & Co. à Rahway, New Jersey . Il y a travaillé jusqu'en 1946 en tant que chimiste de recherche senior sous la supervision du Dr Max Tishler . Sheehan a obtenu de bons résultats pour son travail sur de nombreux projets, notamment ceux sur le pantothénate de calcium , la streptomycine et la vitamine B6 . Cependant, il souhaitait poursuivre la synthèse de la pénicilline, ce qui était difficile dans un environnement industriel poussé par les résultats étant donné que de nombreux scientifiques de son époque pensaient que c'était impossible. Les travaux de John Sheehan ont attiré l'attention d' Arthur C. Cope , qui était à l'époque chef du département de chimie du MIT. Il a décidé de rejoindre la faculté du MIT en tant que professeur assistant à un salaire qui était la moitié de ce qu'il gagnait chez Merck. Au cours de ses premières années au MIT, John Sheehan était déjà reconnu pour son ingéniosité en chimie organique de synthèse, en particulier pour ses nouvelles méthodes de synthèse de peptides , trois nouvelles synthèses de -lactames , la première synthèse du système cyclique de la pénicilline, et ses travaux sur plusieurs autres produits naturels.

Synthèse de la pénicilline

Pendant trois décennies après la découverte de la pénicilline naturelle par Sir Alexander Fleming , la source de l'antibiotique n'a guère changé. Les scientifiques ont fabriqué le médicament par fermentation naturelle de moisissure Penicillium . Cependant, pendant la Seconde Guerre mondiale, le gouvernement des États-Unis a entrepris un effort massif pour déterminer la structure chimique de la pénicilline et la synthétiser chimiquement en grande quantité. L'ampleur de ce projet a été comparée au développement de la bombe atomique. Cela découlait du besoin urgent de l'antibiotique pour traiter les soldats sur le champ de bataille. Plus d'un millier de chimistes travaillant dans trente-neuf laboratoires ont été impliqués dans le projet. Malgré l'énorme investissement du gouvernement, aucun n'a réussi à résoudre ce problème insaisissable.

Structure de la pénicilline V

Comme John Sheehan l'a décrit dans son livre The Enchanted Ring: The Untold Story of Penicillin , après la guerre, la plupart des autres chimistes de synthèse ont abandonné toute tentative de synthèse de pénicilline et étaient convaincus qu'une telle synthèse était impossible. Pendant les neuf années où il a travaillé sur la synthèse de la pénicilline, il n'y avait pratiquement pas de concurrents, laissant Sheehan à la recherche solitaire d'un moyen de synthétiser l'antibiotique. La plupart des jeunes chimistes universitaires ont choisi de ne pas entreprendre des projets qu'ils considéraient comme extrêmement lents parce qu'ils voulaient impressionner les comités de titularisation des facultés avec de nombreuses expériences et publications. Même si beaucoup de ses amis ont ouvertement remis en question sa décision de s'impliquer dans le médicament, Sheehan était déterminé à travailler sur la synthèse chimique de la pénicilline au MIT Une fois qu'il a décidé que la pénicilline était un problème important et qu'il avait une solution, Sheehan n'a jamais re -évalué sa position. Il a expliqué que l'une des raisons pour lesquelles il avait décidé de passer de son travail chez Merck au MIT était parce que "Au MIT, j'étais un comité de recherche composé d'un seul. Je pouvais prendre la décision de passer le reste de ma vie sur le problème de la pénicilline ; il il n'y avait que ma carrière qui était en jeu."

A l'époque, on savait que le poids moléculaire de la pénicilline était d'environ 350 g/mol, ce qui se situait dans la gamme des molécules déjà synthétisées chimiquement. Le problème était la fabrication du cycle bêta-lactame chimiquement instable qui était crucial pour les propriétés antibiotiques de la molécule. Les antibiotiques bêta-lactamines inhibent la formation de la couche de peptidoglycane des parois cellulaires des bactéries Gram-positives . La plupart des scientifiques ont connu échec après échec parce que "les techniques et les réactions appropriées pour assembler la molécule de pénicilline n'avaient tout simplement pas encore été découvertes". Selon les mots de Sheehan, utiliser des méthodes traditionnelles à l'époque était comme « placer une enclume au-dessus d'un château de cartes ». Après neuf années de travail acharné dans les laboratoires du MIT, ce chimiste organique persistant a finalement résolu l'un des problèmes de chimie les plus déconcertants de l'époque. En 1957, John C. Sheehan a annoncé que son groupe avait achevé la première synthèse de la pénicilline V (l'une des deux formes les plus utiles de l'antibiotique). Au cours du processus, il avait également produit un intermédiaire, l'acide 6-aminopénicillanique , qui a ensuite été utilisé comme base pour préparer une variété de pénicillines. Cela a permis aux chercheurs de lutter contre la résistance que certaines bactéries avaient développée à des formes particulières du médicament. Sheehan a ensuite publié son implication dans la synthèse de pénicillines dans The Enchanted Ring: The Untold Story of Penicillin , qui a noté une escarmouche juridique complexe sur ses brevets sur la synthèse de pénicilline impliquant le MIT et Beecham , un laboratoire de recherche industrielle britannique qui travaillait également sur les pénicillines.

Voir également

• Pénicilline
• Antibiotique
• Bêta-lactame
• Temple de la renommée des inventeurs nationaux

Les références