Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1905 — Robert Koch

Lo que aprenderá al leer este texto

Comprenderá qué debe demostrarse para poder afirmar: «Esta bacteria es la causa de esta enfermedad». El protocolo de verificación de cuatro pasos desarrollado por Koch es la base de la epidemiología moderna de las enfermedades infecciosas y el arquetipo de la demostración de la causalidad científica. Los «Postulados de Koch», que aparecen sin falta en el primer capítulo de los libros de texto universitarios de microbiología, nacieron precisamente aquí.

¿Cómo demostrar la «causa de una enfermedad»?

Damos por sentado que «las bacterias causan enfermedades». Sin embargo, hasta mediados del siglo XIX, la mayoría de los médicos creían que las enfermedades se originaban por el «miasma» (mal aire) o por el «desequilibrio de los humores». Aunque la existencia de las bacterias ya era visible mediante el microscopio, demostrar la relación causal de que «esta bacteria es la causa de esta enfermedad» era un problema completamente distinto.

¿El hecho de encontrar una bacteria en un paciente garantiza que sea la causa? ¿Cómo se demuestra la causalidad y no una simple correlación? Robert Koch fue quien elaboró la respuesta a esta pregunta, y su respuesta fue sorprendentemente sistemática.

El panorama de la época: el año en que el mundo cambió

1905 fue, en muchos sentidos, «el año en que el orden establecido se derrumbó».

La guerra ruso-japonesa concluyó con la victoria de Japón (Tratado de Portsmouth, 1905.09). Fue la primera vez en la historia moderna que una potencia asiática derrotó a las potencias europeas. Esta onda expansiva se extendió por todo el mundo y derivó directamente en la tragedia del Tratado de Protección de Corea (1905.11) en Corea, mediante el cual Japón arrebató los derechos diplomáticos de la península.

En el mismo año, Albert Einstein, empleado de la oficina de patentes en Berna (Suiza), publicó la teoría de la relatividad especial. Además, en Rusia estalló la Primera Revolución tras el «Domingo Sangriento».

1905, el año en que Koch recibió el Nobel, fue una época así: un periodo en el que los paradigmas existentes eran desafiados simultáneamente en lo político y en lo científico. El logro de Koch tuvo exactamente esa naturaleza: fue un desafío a milenías de ignorancia sobre «la causa de las enfermedades».

Por otro lado, el propio Koch era un producto típico del Imperio Alemán. Como se trató en la carta de 1901 (a Behring), el Imperio Alemán utilizó activamente la ciencia como herramienta de prestigio nacional, y el Instituto de Enfermedades Infecciosas de Koch (actual Instituto Robert Koch, RKI) fue una institución clave. El RKI, que lideró las políticas de salud pública de Alemania durante la pandemia de COVID-19, es la institución que lleva precisamente el nombre de este hombre.

El médico rural que inició la bacteriología desde la cocina

Robert Koch (1843–1910) nació en Clausthal, un pueblo minero a los pies de las montañas del Harz. Tras estudiar medicina en la Universidad de Gotinga, trabajó como médico de cabecera en el pueblo rural de Volstein, en Prusia. Allí ocurrió algo extraordinario: este médico rural instaló un microscopio en un rincón de su consultorio —un regalo de cumpleaños de su esposa— y comenzó a investigar la bacteriología de forma autodidacta.

Su primer objetivo fue el ántrax. Koch logró aislar el bacilo del ántrax de la sangre de una vaca infectada, inyectarlo en ratones para provocar la misma enfermedad y volver a aislar el mismo microorganismo de los ratimozos enfermos (1876). Esta investigación, realizada en un laboratorio tan modesto como la cocina de una clínica rural, marcó el nacimiento de la bacteriología junto con Pasteur.

Posteriormente, Koch se trasladó a Berlín y, en 1882, descubrió el agente causal de la tuberculosis, una de las enfermedades infecciosas que más vidas ha cobrado en la historia de la humanidad: Mycobacterium tuberculosis. En la Europa del siglo XIX, la tuberculosis era conocida como la "peste blanca" y era la causa de una de cada siete muertes.

Los postulados de Koch: el protocolo de depuración más famoso de la historia de la ciencia

El mayor logro de Koch no fue simplemente descubrir la bacteria, sino crear la metodología para demostrar que "esta bacteria es la causa de esta enfermedad". Esto es lo que constituyen los postulados de Koch (Koch's Postulates).

1. El mismo microorganismo debe encontrarse en todos los individuos enfermos.
2. Ese microorganismo debe poder cultivarse puro en el laboratorio.
3. Al inocular el microorganismo cultivado en un individuo sano, debe producirse la misma enfermedad.
4. El mismo microorganismo debe poder aislarse nuevamente del individuo enfermo.

Si lo comparamos con la informática, esto es un protocolo de depuración de cuatro etapas para identificar la causa de un error.

1. ¿Existe el mismo código sospechoso en todos los entornos donde ocurrió el fallo?
2. ¿Se puede aislar ese código para ejecutarlo de forma independiente?
3. Al inocular el código aislado en un entorno normal, ¿se reproduce el mismo fallo?
4. ¿Se puede extraer nuevamente ese código del entorno donde ocurrió el fallo?

Solo se puede afirmar que "este código es la causa del error" tras superar estas cuatro etapas. Lo que Koch desarrolló fue un protocolo para la bacteriología, pero, en esencia, es un marco universal para la verificación de la causalidad. Resulta sorprendente que este principio, que se ensección en la primera semana de las clases universitarias de microbiología, haya sido creado en la década de 1870.

Sin embargo, esta analogía también tiene sus límites. Los errores de software son deterministas, mientras que las enfermedades infecciosas son probabilísticas. No todas las personas infectadas con el bacilo de la tuberculosis desarrollan la enfermedad; el resultado varía según el estado inmunológico, el estado nutricional y la susceptibilidad genética. Debido a estas limitaciones, las propias Leyes de Koch fueron modificadas y ampliadas posteriormente, y su aplicación directa es difícil en el caso de los virus (cuando no se pueden cultivar) o los priones (agentes infecciosos sin ácido nucleico).

Koch y Pasteur: La mayor rivalidad en la historia de la ciencia

No se puede hablar de Koch sin mencionar a Louis Pasteur. Ambos fueron los dos grandes pilares de la bacteriología y, al mismo tiempo, rivales acérrimos. El alemán Koch y el francés Pasteur. Detrás de su competencia subyacían el orgullo nacional de Francia, derrotada por Prusia en la guerra franco-prusiana (1870-1871), y el prestigio científico del nuevo Imperio Alemán.

Koch criticó públicamente la reproducibilidad de los experimentos de la vacuna contra el ántrax de Pasteur, mientras que Pasteur dudó de la eficacia de la tuberculina, el tratamiento para la tuberculosis de Koch. Ambos mantuvieron intensos debates a través de las páginas de revistas académicas. Fue un enfrentamiento donde la ciencia y el orgullo nacional se entrelazaron.

Tuberculina: El doloroso fracaso de un gran científico

Koch tuvo logros brillantes, pero también fracasos dolorosos. En 1890, presentó la tuberculina —un extracto del bacilo de la tuberculosis— como tratamiento para la tuberculosis. El mundo entero se entusiasmó con Koch cuando declaró en el Congreso Médico Internacional de Berlín: "He encontrado la cura para la tuberculosis".

Sin embargo, la tuberculina no curó la tuberculosis. Se confirmó su ineficacia en los ensayos clínicos y, por el contrario, empeoró el estado de algunos pacientes. Koch sufrió una grave pérdida de credibilidad debido a su anuncio excesivo.

Irónicamente, aunque la tuberculina fracasó como tratamiento, tuvo un gran éxito como reactivo para el diagnóstico de la tuberculosis. La prueba de reacción cutánea con tuberculina (prueba PPD, también conocida como "prueba de la tuberculina") se utiliza actualmente en todo el mundo para el cribado de la infección por tuberculosis. En Corea, esa prueba que se realiza en la escuela secundaria, inyectando en la parte interna del brazo y midiendo el tamaño de la inflamación 48 horas después, es precisamente la tuberculina de Koch.

La puerta que abrió la bacteriología: Las raíces de la infectología moderna

Tras el establecimiento de los postulados de Koch, se produjo una oleada de descubrimientos de los agentes causales de las enfermedades infecciosas. El gonococo, el bacilo del tifus, el bacilo de la lepra, el bacilo de la difteria, el bacilo de la peste, el bacilo de la disentería y el treponema de la sífilis: todos estos patógenos fueron identificados dentro del marco de los postulados de Koch. La primera mitad de los libros de texto universitarios de microbiología corresponde al conocimiento establecido en este período.

Además, los discípulos formados en el Instituto Koch son los otros protagonistas de esta serie. Behring (antisueros, 1901) y Ehrlich (quimioterapia, 1908): todos ellos se formaron en el laboratorio de Koch. Koch fue tanto el padre de la bacteriología como el fundador de una escuela que produjo ganadores del Premio Nobel.

En 1905, el protocolo de depuración diseñado por Koch sigue siendo inquebrantable en la actualidad. Aunque se ha ampliado cada vez que han aparecido nuevas excepciones, como los virus o los priones, la estructura lógica original de sus cuatro pasos sigue vigente como el estándar de oro para demostrar la causalidad.

Los cuatro pasos de los postulados de Koch: (1) Descubrimiento del mismo microorganismo en todos los pacientes → (2) Cultivo puro → (3) Inoculación en un individuo sano para confirmar la aparición de la misma enfermedad → (4) Reaislamiento del mismo microorganismo del individuo enfermo. Solo si se superan estos cuatro pasos se confirma la relación causal.