Zgodovina penicilina in antibiotikov
Zdravila, ki so spremenila sodobno medicino
DNY59 / Getty Images
Iz grščine - 'anti', kar pomeni 'proti' in bios, kar pomeni 'življenje', je antibiotik kemična snov, ki jo proizvaja en organizem in je uničujoča za drugega. Beseda antibiotik izhaja iz izraza 'antibiosis', ki ga je leta 1889 skoval učenec Louisa Pasteurja poimenoval Paul Vuillemin, ki ga je uporabil za opredelitev postopka, s katerim bi lahko življenje uporabili za uničenje življenja. Antibiotiki so naravne snovi, ki jih sprošča bakterije in gliv v njihovo okolje, kot sredstvo za zaviranje drugih organizmov. O tem lahko razmišljate kot o kemični vojni v mikroskopskem merilu.
Sir Alexander Fleming
Penicilin je eden najzgodnejših odkritih in najbolj razširjenih antibiotikov. Medtem ko gospod Aleksander Fleming je zaslužen za njeno odkritje, je bil francoski študent medicine Ernest Duchesne tisti, ki je leta 1896 prvi opazil bakterijo. Flemingova bolj znana opažanja so nastala šele več kot dve desetletji kasneje.
Fleming, po izobrazbi bakteriolog, je delal v bolnišnici St London ko je leta 1928 opazil ploščato kulturo Staphylococcus, ki je bila okužena z modro-zeleno plesnijo. Ob natančnejšem pregledu je opazil, da se kolonije bakterij ob plesni raztapljajo.
Fleming se je radoveden odločil, da bo plesen vzgojil v čisti kulturi, iz katere je lahko videl kolonije bakterije. zlati stafilokok jih je uničila plesen Označen svinčnik , ki vsaj načeloma dokazuje obstoj protibakterijskega sredstva. Fleming je snov poimenoval penicilin in svoje ugotovitve objavil leta 1929, pri čemer je opozoril, da bi lahko imelo njegovo odkritje nekega dne terapevtsko vrednost, če bi jo lahko proizvedli v količinah, vendar bodo minila leta, preden bodo Flemingove ugotovitve dane v praktično in široko uporabo.
Britanske raziskave se nadaljujejo
Leta 1930 je dr. Cecil George Paine, patolog v Royal Infirmary v Sheffieldu, začel eksperimentirati s penicilinom za zdravljenje dojenčkov z neonatalnimi okužbami (in pozneje pri odraslih z okužbami oči). Po neuspelem začetku je 25. novembra 1930 uspešno ozdravil svojega prvega pacienta, vendar z le blagim uspehom, so bila prizadevanja dr. Painea s penicilinom omejena na peščico pacientov.
Leta 1939, ki ga je vodil avstralski znanstvenik Howard Florey, je delo skupine raziskovalcev penicilina na šoli za patologijo Sir William Dunn Univerze v Oxfordu, ki so vključevali Ernsta Borisa Chaina, Edwarda Abrahama, Arthurja Duncana Gardnerja, Normana Heatleyja, Margaret Jennings, J. Orr- Ewinga in G. Sandersa je začelo veliko obetati. Do naslednjega leta je ekipa uspela dokazati sposobnost penicilina, da uniči nalezljive bakterije pri miših. Do leta 1940 so iznašli metodo za množično proizvodnjo penicilina, vendar na žalost rezultati niso izpolnili pričakovanj.
Leta 1941 je skupina začela klinično preskušanje s svojim prvim človeškim pacientom, policistom po imenu Albert Alexander, ki je trpel za hudo okužbo obraza. Sprva se je Aleksandrovo stanje izboljšalo, ko pa je zmanjkalo zalog penicilina, je podlegel okužbi. Medtem ko so bili naslednji bolniki uspešno zdravljeni, je sinteza zdravila v zadostni količini ostala kamen spotike.
Ključni raziskovalni premiki v Združene države
Z naraščajočimi zahtevami po druga svetovna vojna Britanski znanstveniki niso imeli sredstev za nadaljevanje kliničnih preskušanj na ljudeh v Oxfordu, kar je močno izčrpalo industrijske in vladne vire Velike Britanije. Dr. Florey in njegovi kolegi so se za pomoč obrnili na Združene države Amerike in bili hitro napoteni v Severni regionalni laboratorij v Peorii v Illinoisu, kjer so ameriški znanstveniki že delali na metodah fermentacije za povečanje stopnje rasti glivičnih kultur. 9. julija 1941 sta dr. Florey in dr. Norman Heatley prišla v Združene države z nujno potrebnim paketom, ki je vseboval majhno količino penicilina za začetek dela.
S črpanjem zraka v globoke kadi, ki so vsebovale tekočino za namakanje koruze (brezalkoholni stranski produkt postopka mokrega mletja) v kombinaciji z drugimi ključnimi sestavinami, so raziskovalci uspeli spodbuditi hitrejšo rast penicilina kot s katero koli prejšnjo metodo. Ironično je, da je po svetovnem iskanju spremenjena vrsta penicilina, ki je bila pridobljena iz plesnive melone na tržnici v Peorii, proizvedla največjo količino penicilina, ko je bila gojena v potopljeni globoki sodi.
Do 26. novembra 1941 je Andrewu J. Moyerju, strokovnjaku Peoria Lab za prehrano plesni, s pomočjo dr. Heatleyja uspelo desetkratno povečati izkoristek penicilina. Po opravljenih kliničnih preskušanjih leta 1943 se je pokazalo, da je penicilin najučinkovitejše protibakterijsko sredstvo do danes.
Množična proizvodnja in zapuščina penicilina
Medtem so sočasne raziskave, ki jih je izvajal Pfizer Labs v Brooklynu v New Yorku, pod vodstvom Jasperja H. Kanea, vodile do bolj praktične metode fermentacije za množično proizvodnjo penicilina farmacevtske kakovosti. Do takrat, ko so zavezniške sile napadle plaže na Dan D 6. junija 1944 , je bilo dovolj zalog zdravila za zdravljenje številnih žrtev. Druga prednost množične proizvodnje je bilo znižanje stroškov. Cene penicilina so padle s previsoke cene leta 1940 na 20 $ na odmerek julija 1943 na 0,55 $ na odmerek do leta 1946.
Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino leta 1945 so skupaj podelili Sir Alexander Fleming, Ernst Boris Chain in Sir Howard Walter Florey 'za odkritje penicilina in njegovega zdravilnega učinka pri različnih nalezljivih boleznih.' Dr. Andrew J. Moyer iz laboratorija Peoria je bil sprejet v Dvorano slavnih izumiteljev, britanski in laboratorij Peoria pa sta bila označena za mednarodno zgodovinsko kemijsko znamenitost. 25. maja 1948 je dr. Moyer prejel patent za metodo množične proizvodnje penicilina.