La capacité de Severo Ochoa à synthétiser de l’ARN en laboratoire a marqué la première fois que des scientifiques ont réussi à combiner des molécules ensemble dans une chaîne en dehors d’un organisme vivant, une connaissance qui se révélera plus tard être une étape essentielle pour permettre aux scientifiques de créer la vie dans un tube à essai. Pour ces travaux, Ochoa a reçu le prix Nobel en 1959. En plus de ses travaux de laboratoire, Ochoa, qui a été formé comme médecin en Espagne, a enseigné la biochimie et la pharmacologie à plusieurs générations d’étudiants en médecine de l’Université de New York.
Severo Ochoa est né le 24 septembre 1905 à Luarca, une petite ville du nord de l’Espagne. Nommé d’après son père, un avocat, Ochoa était le plus jeune fils de la famille. Il a vécu dans cette ville de montagne jusqu’à l’âge de sept ans, lorsque ses parents ont décidé de déménager à Málaga, en Espagne. Ce déménagement permet au jeune Severo de bénéficier d’une éducation dans une école privée qui le prépare à entrer au Málaga College, qui est comparable à un lycée américain. À cette époque, Ochoa sait qu’il fera un jour carrière dans les sciences ; la seule question qui se pose à lui est de savoir dans quel domaine il va se spécialiser. Comme il a trouvé les mathématiques très difficiles à Málaga College, il a décidé de ne pas poursuivre une carrière d’ingénieur, dans laquelle ces compétences seraient essentielles. Il a plutôt envisagé de s’orienter vers la biologie. Après avoir obtenu son B.A. à Málaga en 1921, Ochoa a passé un an à étudier les cours préalables à l’école de médecine, à l’époque la physique, la chimie, la biologie et la géologie. En 1923, il s’inscrit à la faculté de médecine de l’Université de Madrid.
À Madrid, Ochoa rêvait d’étudier sous la direction du neurohistologiste espagnol Santiago Rámon y Cajal, mais ces rêves ont été rapidement anéantis lorsqu’il a découvert que le professeur d’histologie âgé de 70 ans s’était retiré de l’enseignement, bien qu’il dirigeait toujours un laboratoire à Madrid. Ochoa hésite cependant à approcher Cajal, même au laboratoire, car il pense que l’homme plus âgé est trop occupé pour être dérangé par un étudiant sans importance. Néanmoins, à la fin de sa deuxième année à l’école de médecine, Ochoa avait confirmé son désir de faire de la recherche biologique et a sauté sur l’une des offres d’emploi de son professeur dans un laboratoire voisin.
L’école de médecine elle-même n’abritait aucune installation de recherche, mais le professeur de physiologie d’Ochoa dirigeait un petit laboratoire de recherche sous l’égide du Conseil de la recherche scientifique à une courte distance. En collaboration avec un camarade de classe, Ochoa a d’abord maîtrisé la tâche relativement routinière d’isoler la créatinine – un composé blanc et cristallin – de l’urine. Il est ensuite passé à une tâche plus exigeante, l’étude de la fonction et du métabolisme de la créatine, une substance azotée, dans les muscles. Il passe l’été suivant sa quatrième année de médecine dans un laboratoire de Glasgow, où il poursuit ses travaux sur ce problème. Ochoa a reçu son diplôme de médecine en 1929.
Dans une tentative de poursuivre son éducation scientifique, Ochoa a demandé une bourse postdoctorale travaillant sous Otto Meyerhof à l’Institut Kaiser-Wilhelm dans une banlieue de Berlin. Bien que le Conseil de la recherche scientifique lui ait offert une bourse pour poursuivre ces études, Ochoa a refusé leur offre de soutien parce qu’il pouvait se permettre de payer lui-même. Il estimait que l’argent devait être donné à quelqu’un de plus nécessiteux que lui. Ochoa a apprécié son travail sous Meyerhof, restant en Allemagne pendant un an.
Le 8 juillet 1931, il a épousé Carmen García Cobian, une fille d’un avocat et d’un homme d’affaires espagnol, et a déménagé avec sa jeune épouse en Angleterre, où il avait une bourse de l’Université de Madrid pour étudier à l’Institut national de recherche médicale de Londres. En Angleterre, Ochoa a rencontré Sir Henry Hallett Dale, qui allait plus tard recevoir le prix Nobel de médecine en 1936 pour sa découverte de la transmission chimique de l’influx nerveux. Au cours de sa première année à l’Institut, Ochoa a étudié l’enzyme glyoxalase, et l’année suivante, il a commencé à travailler directement sous la direction de Dale, en étudiant comment les glandes surrénales affectaient la chimie de la contraction musculaire. En 1933, il retourne à son alma mater, l’Université de Madrid, où il est nommé maître de conférences en physiologie et biochimie.
A peine deux ans plus tard, Ochoa accepte un nouveau poste. L’un des directeurs du département de médecine envisageait de créer un institut de recherche médicale avec des sections de biochimie, de physiologie, de microbiologie et de médecine expérimentale. L’institut serait partiellement soutenu par l’Université de Madrid, qui lui offrait des locaux dans l’un de ses nouveaux bâtiments de la faculté de médecine, et partiellement soutenu par de riches mécènes, qui prévoyaient de fournir un budget substantiel pour l’équipement, les salaires et les fournitures. Le directeur du nouvel institut propose au jeune Ochoa de diriger la section de physiologie, ce qu’il accepte, et lui fournit une équipe de trois personnes. Cependant, quelques mois après qu’Ochoa ait commencé à travailler, la guerre civile éclate en Espagne. Afin de pouvoir poursuivre son travail, Ochoa décide de quitter le pays en septembre 1936. Lui et sa femme ont immigré en Allemagne, pays à peine stable lui-même à la fin de 1936.
Lorsqu’Ochoa est arrivé, il a constaté que son mentor Meyerhof, qui était juif, subissait des pressions politiques et personnelles considérables. Le scientifique allemand n’avait pas laissé cela interférer avec son travail, bien qu’Ochoa ait constaté avec surprise que le type de recherche mené par Meyerhof avait radicalement changé au cours des six années écoulées depuis la dernière fois qu’il l’avait vu. Comme il l’a écrit à propos du laboratoire dans un article rétrospectif pour l’Annual Review of Biochemistry : « Lorsque je l’ai quitté en 1930, c’était essentiellement un laboratoire de physiologie ; on pouvait voir des muscles se contracter partout. En 1936, c’était un laboratoire de biochimie. La glycolyse et la fermentation dans des extraits de muscle ou de levure, ou des réactions partielles de ces processus catalysées par des enzymes purifiées, étaient les principaux sujets d’étude. » Le changement d’orientation de Meyerhof en matière de recherche a influencé le propre travail d’Ochoa, même s’il a étudié dans le laboratoire pendant moins d’un an avant que Meyerhof ne s’enfuie en France.
Avant que Meyerhof ne parte, cependant, il s’est assuré que son protégé ne soit pas bloqué, en faisant en sorte qu’Ochoa reçoive une bourse de six mois au Marine Biological Laboratory de Plymouth, en Angleterre. Bien que cette bourse n’ait duré que six mois, Ochoa a apprécié son séjour, notamment parce que sa femme Carmen a commencé à travailler avec lui au laboratoire. Leur collaboration a débouché sur la publication d’un article commun dans Nature. Au bout de six mois, cependant, Ochoa a dû passer à autre chose, et des amis du laboratoire lui ont trouvé un poste d’assistant de recherche à l’université d’Oxford. Deux ans plus tard, lorsque l’Angleterre entre en guerre, le département de biochimie d’Oxford consacre tous ses efforts à la recherche de guerre à laquelle Ochoa, un étranger, ne peut participer. C’est pourquoi, en 1940, les Ochoa ont repris la route, cette fois pour traverser l’Atlantique et travailler dans le laboratoire de Carl Ferdinand Cori et de Gerty T. Cori à St Louis. Faisant partie de la Washington University School of Medicine, le laboratoire de Cori était réputé pour ses recherches de pointe sur les enzymes et ses travaux sur le métabolisme intermédiaire des glucides. Ce travail consistait à étudier les réactions biochimiques dans lesquelles les glucides produisent de l’énergie pour les opérations cellulaires. Ochoa y a travaillé pendant un an avant que l’université de New York ne le persuade de déménager à l’est pour occuper un poste d’associé de recherche en médecine à l’hôpital psychiatrique de Bellevue, où il aurait pour la première fois des étudiants diplômés et postdoctoraux travaillant sous ses ordres.
En 1945, Ochoa a été promu professeur adjoint de biochimie à l’école de médecine. Deux ans plus tard, lorsque la chaire de pharmacologie a pris sa retraite, Ochoa s’est vu offrir la possibilité de lui succéder et, attiré par la promesse d’un nouvel espace de laboratoire, il a accepté. Il est resté président pendant neuf ans, prenant un congé sabbatique en 1949 pour être professeur invité à l’Université de Californie. Son travail administratif ne l’empêche cependant pas de poursuivre ses recherches en biochimie. Au début des années 1950, il isole l’un des composés chimiques nécessaires au déroulement de la photosynthèse, le nucléotide triphosphopyridine, connu sous le nom de TPN. Ochoa a poursuivi son intérêt pour le métabolisme intermédiaire, en développant les travaux de Hans Adolf Krebs, qui a émis l’idée d’un cycle par lequel les aliments sont métabolisés en adénosine triphosphate, ou ATP, la molécule qui fournit l’énergie à la cellule. Le scientifique espagnol a découvert qu’une molécule de glucose brûlée avec de l’oxygène produisait 36 molécules d’ATP. Lorsque le président du département de biochimie a démissionné en 1954, Ochoa a accepté cette opportunité de revenir à temps plein au département en tant que président et professeur titulaire.
Une fois plus ancré dans la recherche en biochimie, Ochoa a tourné son attention vers un nouveau domaine : le domaine en pleine expansion de la recherche sur l’acide désoxyribonucléique (ADN). Au début de sa carrière, les enzymes avaient été les nouvelles molécules très prisées des biochimistes. Aujourd’hui, après le travail critique de James Watson et Francis Crick en 1953, les acides nucléiques fascinent les scientifiques du domaine. Ochoa n’a pas fait exception. S’appuyant sur ses travaux antérieurs sur les enzymes, Ochoa a commencé à chercher à savoir quelles enzymes jouaient un rôle dans la création des acides nucléiques dans l’organisme. Bien que la plupart des enzymes aident à décomposer les matériaux, Ochoa savait qu’il recherchait une enzyme qui aidait à combiner les nucléotides en longues chaînes d’acides nucléiques. Une fois qu’il aurait isolé ces molécules, il espérait pouvoir synthétiser l’ARN et l’ADN en laboratoire. En 1955, il trouve dans les eaux usées une enzyme bactérienne qui semble jouer un tel rôle. Lorsqu’il ajoute cette enzyme à une solution de nucléotides, il découvre que la solution devient visqueuse, comme de la gelée, ce qui indique que l’ARN s’est effectivement formé dans le plat. L’année suivante, Arthur Kornberg, qui avait étudié avec Ochoa en 1946, a appliqué ces méthodes pour synthétiser l’ADN.
En 1959, cinq ans après avoir pris la direction du département de biochimie, Ochoa a partagé le prix Nobel de physiologie ou de médecine avec Kornberg, pour leur travail de découverte des enzymes qui aident à produire les acides nucléiques. Bien que M. Ochoa ait été particulièrement ravi de partager le prix avec son ancien collègue, il n’était pas étranger aux honneurs académiques. Titulaire de plusieurs diplômes honorifiques d’universités américaines et étrangères, dont Oxford, Ochoa avait également reçu la médaille Carl Neuberg en biochimie en 1951 et le prix Charles Leopold Mayer en 1955. Ochoa a été président du département de biochimie de l’Université de New York pendant 20 ans, jusqu’à l’été 1974, juste avant son soixante-dixième anniversaire. Lorsqu’il a pris sa retraite, il a rejeté l’offre du département de faire de lui un professeur émérite, préférant rester dans le personnel en tant que professeur titulaire. Mais même cela ne suffit pas à occuper Ochoa. En 1974, il a rejoint l’Institut Roche de biologie moléculaire dans le New Jersey.
En 1985, il est retourné dans son Espagne natale comme professeur de biologie à l’Université Autonoma de Madrid pour poursuivre sa fascination de toujours pour la recherche biochimique. À l’âge de 75 ans, Ochoa a écrit une rétrospective de sa vie, qu’il a intitulée « La poursuite d’un hobby ». Dans l’introduction de cet ouvrage, il explique le choix de ce titre : lors d’une fête donnée dans les années quarante en l’honneur de deux chimistes lauréats du prix Nobel, Ochoa a inscrit son hobby dans le registre des invités comme étant la biochimie, bien qu’il soit professeur de pharmacologie à l’université de New York. Sir Henry Dale, l’un des lauréats de la soirée, a plaisanté : « maintenant qu’il est pharmacologue, il a la biochimie comme passe-temps ». Ochoa a conclu ce récit en déclarant : « Dans ma vie, la biochimie a été mon seul et véritable hobby. »
Severo Ochoa est mort à Madrid le 1er novembre 1993.