Historien om penicillin og antibiotika
Medisinene som endret moderne medisin
DNY59 / Getty Images
Fra gresk – 'anti, som betyr 'mot' og bios, som betyr 'liv', er et antibiotikum et kjemisk stoff produsert av en organisme som er ødeleggende for en annen. Ordet antibiotika kommer fra 'antibiose', et begrep laget i 1889 av en elev av Louis Pasteur sin kalt Paul Vuillemin som brukte det til å definere en prosess der livet kunne brukes til å ødelegge liv. Antibiotika er naturlige stoffer som frigjøres av bakterie og sopp inn i deres miljø, som et middel til å hemme andre organismer. Du kan tenke på det som kjemisk krigføring i mikroskopisk skala.
Sir Alexander Fleming
Penicillin er et av de tidligst oppdagede og mest brukte antibiotikamidlene. Mens Sir Alexander Fleming er kreditert med oppdagelsen, var det den franske medisinstudenten Ernest Duchesne som først noterte seg bakterien i 1896. Flemings mer kjente observasjoner ville ikke bli gjort før mer enn to tiår senere.
Fleming, en utdannet bakteriolog, jobbet på St. Mary's Hospital i London da han i 1928 observerte en platekultur av Staphylococcus som var blitt forurenset av en blågrønn mugg. Ved nærmere ettersyn bemerket han at bakteriekoloniene ved siden av muggsoppen ble oppløst.
Nysgjerrig bestemte Fleming seg for å dyrke muggsoppen i ren kultur, hvorfra han kunne se koloniene av bakterien Staphylococcus aureus ble ødelagt av muggsoppen En merket blyant , som i det minste i prinsippet beviser eksistensen av et antibakterielt middel. Fleming kalte stoffet penicillin og publiserte funnene sine i 1929, og la merke til at oppdagelsen hans en dag kan ha terapeutisk verdi hvis den kunne produseres i kvantitet, men det ville gå år før Flemings funn ville bli tatt i praktisk, utbredt bruk.
Britisk forskning fortsetter
I 1930 begynte Dr. Cecil George Paine, en patolog ved Royal Infirmary i Sheffield, å eksperimentere med penicillin for behandling av spedbarnspasienter som lider av neonatale infeksjoner (og senere med voksne som lider av øyeinfeksjoner). Etter en uheldig start kurerte han sin første pasient 25. november 1930, men med bare en mild suksessrate var Dr. Paines innsats med penicillin begrenset til en håndfull pasienter.
I 1939, ledet av den australske forskeren Howard Florey, arbeidet til et team av penicillinforskere ved Oxford Universitys Sir William Dunn School of Pathology som inkluderte Ernst Boris Chain, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley, Margaret Jennings, J. Orr- Ewing og G. Sanders begynte å vise store løfter. Året etter var teamet i stand til å demonstrere penicillins evne til å drepe smittsomme bakterier i mus. I 1940 hadde de kommet opp med en metode for å masseprodusere penicillin, men dessverre svarte ikke produksjonen til forventningene.
I 1941 startet teamet en klinisk prøve med deres første menneskelige pasient, en politimann ved navn Albert Alexander som led av en alvorlig ansiktsinfeksjon. Til å begynne med ble Alexanders tilstand bedre, men da forsyningene med penicillin tok slutt, bukket han under for infeksjonen. Mens påfølgende pasienter ble behandlet vellykket, forble syntetisering av stoffet i tilstrekkelig mengde en snublestein.
Viktige forskningsskift til USA
Med de økende kravene til Andre verdenskrig De britiske forskerne hadde en enorm belastning på Storbritannias industrielle og statlige ressurser, og hadde ikke midler til å fortsette kliniske forsøk på mennesker i Oxford. Dr. Florey og hans kolleger henvendte seg til USA for å få hjelp og ble raskt henvist til Northern Regional Laboratory i Peoria, Illinois, hvor amerikanske forskere allerede jobbet med fermenteringsmetoder for å øke veksthastigheten til soppkulturer. Den 9. juli 1941 kom Dr. Florey og Dr. Norman Heatley til USA med en viktig pakke som inneholdt en liten mengde penicillin for å begynne arbeidet.
Ved å pumpe luft inn i dype kar som inneholder maisbrattlut (et alkoholfritt biprodukt av våtmaleprosessen) kombinert med andre nøkkelingredienser, var forskerne i stand til å indusere raskere penicillinvekst enn med noen tidligere metoder. Ironisk nok, etter et verdensomspennende søk, var det en modifisert penicillinstamme som kom fra en mugne cantaloupe i et Peoria-marked produserte den største mengden penicillin når den ble dyrket i dype karforhold.
Innen 26. november 1941 hadde Andrew J. Moyer, Peoria Labs ekspert på ernæring av muggsopp, lykkes, med bistand fra Dr. Heatley, i en tidoblet økning i utbyttet av penicillin. Etter at kliniske studier ble utført i 1943, ble penicillin vist å være det mest effektive antibakterielle midlet til dags dato.
Masseproduksjon og arven etter penicillin
I mellomtiden førte samtidig forskning som ble utført ved Pfizer Labs i Brooklyn, New York, ledet av Jasper H. Kane, til en mer praktisk fermenteringsmetode for masseproduksjon av farmasøytisk penicillin. Da allierte styrker traff strendene på D-dagen 6. juni 1944 , var det rikelig med stoffet for å behandle de mange ofrene. En annen fordel med masseproduksjon var reduksjonen i kostnadene. Penicillinprisene falt fra en uoverkommelig dyr hastighet i 1940 til $20 per dose i juli 1943 til $0,55 per dose innen 1946.
Nobelprisen for fysiologi eller medisin i 1945 ble tildelt i fellesskap til Sir Alexander Fleming, Ernst Boris Chain og Sir Howard Walter Florey 'for oppdagelsen av penicillin og dets helbredende effekt i ulike infeksjonssykdommer.' Dr. Andrew J. Moyer fra Peoria Lab ble innlemmet i Inventors Hall of Fame og både British og Peoria Laboratories ble utpekt som International Historic Chemical Landmarks. Den 25. mai 1948 fikk Dr. Moyer patent på en metode for masseproduksjon av penicillin.