Ocena brak

Jak Alexander Fleming odkrył penicylinę?

Autor /Huzar Dodano /31.01.2012

Alexander Fleming urodził się w 1881 roku w Lochfield, Ayrshire, w Szkocji. Ten syn farme­ra pierwszą pracę podjął w wieku 16 lat jako urzęd­nik dokowy w Londynie. Następnie w 1901 roku zaczął studiować medycynę w St Mary's Hospital Medical School, a uniwersytet w Londynie ukoń­czył z wyróżnieniem w 1908 roku. Po studiach kon­tynuował pracę w St Mary's Hospital. Jeszcze jako student Fleming otrzymał medal za rozprawę na temat ostrych infekcji bakteryjnych; omówił w niej wszystkie znane w tamtych czasach metody zwalczania tych infekcji, czyli szczepionki, środ­ki antyseptyczne i związki chemiczne, takie jak rtęć. Podczas I wojny światowej Fleming pracował w służbach medycznych, gdzie miał okazję na własne oczy przyjrzeć się strasznym infekcjom bakteryjnym i przekonać się, jak nieskuteczne są wszystkie metody leczenia.

Po wojnie Fleming powrócił do St Mary's Hospital, gdzie dokonał pierwszego ważnego odkrycia. Pew­nego dnia, kiedy przyszedł do pracy przeziębiony, dodał odrobinę śluzu z zakatarzonego nosa do kultury bakterii, którą akurat hodował. Fleming stwierdził, że bakterie znajdujące się wokół śluzu wyglądają na martwe.
Dalsze badania udowodniły, że aktywny czyn­nik obecny w śluzie występuje także w ślinie i we łzach; Fleming nazwał tę substancję lizozymem. Na podstawie tego odkrycia naukowiec wysnuł wniosek, iż lizozym musi być naturalnym środ­kiem antyseptycznym wytwarzanym przez orga­nizm. Fleming opublikował swoje odkrycia w roku 1922 w pracy zatytułowanej On a Remarkable Bacteriolytic Element Found in Tissues and Secretions, jednak wyizolowanie lizozymu okaza­ło się zadaniem bardzo trudnym, a ponadto owa substancja nie jest aktywna w stosunku do wielu pospolitych drobnoustrojów. Jednak doświadcze­nie nabyte w pracach nad lizozymem zaprocen­towało sześć lat później, w roku 1928, kiedy Alexander Fleming został profesorem bakteriologii w St Mary's Hospital.

Fleming nauczył się eksperymentować na kultu­rach bakterii i często trzymał je przez dłuższy czas na biurku w swoim laboratorium, regularnie spraw­dzając ich stan i szukając niezwykłych zjawisk. Jedna z takich kultur, 5. aureus, przypadkiem leża­ła nie przykryta przez trzy tygodnie, podczas któ­rych Fleming przebywał na wakacjach.
W czasie nieobecności naukowca do pokoju dostały się zarodniki pleśni i trafiły na płytkę z kulturą bakterii. Chociaż według legendarnej już opowieści pleśń przywiał z ulicy wiatr (jeden z biografów Fleminga nazywa ją „pleśnią z ulicy Praed")* bardziej prawdopodobne jest, że zarod­niki dostały się przez drzwi z laboratorium znajdu­jącego się niżej, w którym naukowcy badali aler­gizujące działanie tropikalnych pleśni. Szczęśliwie warunki pogodowe sprzyjały rozmnażaniu się zarówno zarodników pleśni, jak i bakterii: najpierw było zimno, co odpowiada pleśni, potem ciepło, co sprzyja bakteriom.
Po powrocie z wakacji Fleming pokazywał swo­je notatki koledze, kiedy nagle zauważył, że na płytce zawierającej pleśń bakterie znajdujące się w bezpośredniej bliskości pleśni zostały zniszczo­ne. Wtedy naukowiec zaczął zastanawiać się nad trzema faktami. Po pierwsze, że zjawisko to jest uderzająco podobne do zaobserwowanego wpły­wu lizozymu na pleśń; po drugie, że pleśń wydziela prawdopodobnie jakiś rodzaj substancji antybakteryjnej; po trzecie, że zniszczonymi bakteriami są S. aureus - śmiercionośne organizmy, które nie poddają się działaniu sulfonamidów. Fleming zro­zumiał, że jego odkrycie może być niezwykle ważne dla medycyny.

Wyizolowanie penicyliny.
W toku dalszych prac Fleming wyizolował i oczy­ścił pleśń, którą była Pénicillium notatum, dlate­go też substancję antybakteryjną nazwał penicyli­ną. Prowadzone badania nad P. notatum pozwoliły mu stwierdzić, że pleśń ta osłabia albo zabija różne bakterie chorobotwórcze, choć przeciwko kilku rodzajom, na przykład tym, które wywołują grypę i koklusz nie jest skuteczna. Fleming odkrył także, że penicylina nie niszczy ludzkich leukocytów (bia­łych ciałek krwi), a zatem nie jest toksyczna dla ludzi. Niestety, Fleming nie był w stanie wyizolo­wać dostatecznie dużych ilości pleśni, by prowadzić dokładniejsze badania, jednak wyniki swoich prac opublikował w 1929 roku. Zasugerował w nich, że penicylina wymaga dalszych badań i że można ją stosować jako miejscowy środek odkażający do. zwalczania infekcji bakteryjnych.
Niestety, prace Alexandra Fleminga nie wzbu­dziły takiego zainteresowania świata naukowego, na jakie zasługiwały. Tymczasem w 1939 roku, po wybuchu II wojny światowej australijski patolog Howard Florey 1898-1968 i niemiecki biochemik Erbst Chain (1906-79) zaczęli przeglądać różne publikacje naukowe w ramach prób znalezienia nowych substancji o własnościach antybakteryjnych, które mogłyby posłużyć zapobieganiu infek­cjom u rannych. Wtedy natknęli się na raport Fleminga dotyczący odkrycia penicyliny. Obaj na­ukowcy, z pomocą biochemika Normana Headey'a, rozpoczęli próby wyizolowania dostatecznej ilo­ści czystego antybiotyku do poprowadzenia dal­szych doświadczeń.

W maju 1940 roku Florey i jego zespół badali swój lek na czterech z ośmiu myszy zainfekowanych bakteriami streptococcus. Następnego ranka okaza­ło się, że cztery nie leczone myszy nie żyją, w prze­ciwieństwie do tych, którym podano penicylinę. Następny krok polegał na przeprowadzeniu testu na człowieku, co zespół badawczy wykonał w Radcliffe Infirmary w Oksfordzie, w lutym 1941 roku. Stan leczonego penicyliną pacjenta, 43-letniego policjanta nazwiskiem Albert Alexander, umierającego z powodu rozległych ostrych infek­cji gronkowcowych, przez cztery dni ulegał zde­cydowanej poprawie - gdy wyczerpała się mała ilość penicyliny i nieszczęsny pacjent zmarł. Prze­prowadzono jeszcze kilka testów na niewielką skalę, jednak prawdziwe testy kliniczne mogły roz­począć się dopiero po zwiększeniu produkcji pe­nicyliny. Brytyjskie koncerny farmaceutyczne za­jęły się tym w 1943 roku.
Od tamtej pory penicylina jest bardzo skutecz­nym lekiem stosowanym do zwalczania zarówno wielu chorób zakaźnych, jak i zapalenia płuc, za­palenia migdałków czy zapalenia wsierdzia (we­wnętrznej błony serca). Alexander Fleming został uhonorowany wieloma nagrodami. Otrzymał 25 honorowych tytułów naukowych na całym świe­cie, w 1943 roku został wybrany na członka To­warzystwa Królewskiego, otrzymał tytuł księcia w 1944 roku i Nagrodę Nobla w dziedzinie me­dycyny i fizjologii w 1945 roku (wraz z Floreyem i Chainem). Heatiey musiał zadowolić się honoro­wym doktoratem uniwersytetu w Oksfordzie.
Odkrycie penicyliny miało olbrzymie znacze­nie nie tylko samo w sobie, ale także jako zachęta dla naukowców do poszukiwania innych antybio­tyków. Obecnie znamy tysiące antybiotyków i trud­no wyobrazić sobie sztukę medyczną bez tych waż­nych leków.

Podobne prace

Do góry