Penicilino ir antibiotikų istorija
Vaistai, pakeitę šiuolaikinę mediciną
DNY59 / Getty Images
Iš graikų kalbos „anti“, reiškiantis „prieš“ ir „bios“, reiškiantis „gyvybė“, antibiotikas yra vieno organizmo gaminama cheminė medžiaga, naikinanti kitą. Žodis antibiotikas kilęs iš „antibiozė“, termino, kurį 1889 m. sukūrė mokinys Louis Pasteur pavadintas Paulu Vuilleminu, kuris jį panaudojo apibrėžti procesą, kurio metu gyvybė gali būti panaudota gyvybei sunaikinti. Antibiotikai yra natūralios medžiagos, kurias išskiria bakterijos ir grybai į savo aplinką, kaip priemonė slopinti kitus organizmus. Galite galvoti apie tai kaip apie cheminį karą mikroskopiniu mastu.
Seras Aleksandras Flemingas
Penicilinas yra vienas iš anksčiau atrastų ir plačiausiai naudojamų antibiotikų. Nors ponas Aleksandras Flemingas Prancūzų medicinos studentas Ernestas Duchesne'as pirmą kartą atkreipė dėmesį į bakterijas 1896 m. Žymesni Flemingo pastebėjimai bus atlikti tik po dviejų dešimtmečių.
Flemingas, apmokytas bakteriologas, dirbo Šv. Marijos ligoninėje Londonas kai 1928 m. jis stebėjo stafilokokų lėkštinę kultūrą, kuri buvo užteršta melsvai žaliu pelėsiu. Atidžiau pažiūrėjęs jis pastebėjo, kad greta pelėsio esančios bakterijų kolonijos tirpsta.
Smalsus Flemingas nusprendė užsiauginti pelėsį gryna kultūra, iš kurios jis galėjo pamatyti, kad bakterijos kolonijos Staphylococcus aureus juos sunaikino pelėsis Pažymėtas pieštukas , bent iš principo įrodantis, kad yra antibakterinis agentas. Flemingas pavadino šią medžiagą penicilinu ir paskelbė savo atradimus 1929 m., pažymėdamas, kad jo atradimas kada nors gali turėti gydomąją vertę, jei jo bus galima pagaminti kiekybiškai, tačiau prireiks metų, kol Flemingo atradimai bus pritaikyti praktiškai ir plačiai.
Britų tyrimai tęsiasi
1930 m. daktaras Cecilis George'as Paine'as, Šefildo karališkosios ligoninės patologas, pradėjo eksperimentuoti su penicilinu kūdikių, sergančių naujagimių infekcijomis (o vėliau ir suaugusiųjų, kenčiančių nuo akių infekcijų), gydymui. Po nepalankios pradžios jis sėkmingai išgydė savo pirmąjį pacientą 1930 m. lapkričio 25 d., tačiau su nedideliu sėkmės rodikliu daktaro Paine'o pastangos su penicilinu apsiribojo saujele pacientų.
1939 m., vadovaujant australų mokslininkui Howardui Florey, penicilino tyrėjų komanda Oksfordo universiteto sero Williamo Dunno patologijos mokykloje, kurioje dalyvavo Ernstas Borisas Chainas, Edwardas Abrahamas, Arthuras Duncanas Gardneris, Normanas Heatley, Margaret Jennings, J. Orr. Ewingas ir G. Sandersas ėmė rodyti didelį pažadą. Kitais metais komanda sugebėjo įrodyti penicilino gebėjimą sunaikinti infekcines bakterijas pelėse. Iki 1940 m. jie sugalvojo masinės penicilino gamybos metodą, bet, deja, produkcija neatitiko lūkesčių.
1941 m. komanda pradėjo klinikinį tyrimą su savo pirmuoju pacientu, policininku Albertu Aleksandru, kuris sirgo sunkia veido infekcija. Iš pradžių Aleksandro būklė pagerėjo, bet kai baigėsi penicilino atsargos, jis pasidavė infekcijai. Nors tolesni pacientai buvo sėkmingai gydomi, pakankamo vaisto kiekio sintezė liko kliūtis.
Pagrindiniai tyrimai persikelia į JAV
Didėjant reikalavimams Antrasis Pasaulinis Karas Didžiosios Britanijos pramonės ir vyriausybinių išteklių išeikvojimas buvo didžiulis, todėl britų mokslininkai neturėjo galimybių tęsti klinikinių tyrimų su žmonėmis Oksforde. Daktaras Florey ir jo kolegos kreipėsi pagalbos į Jungtines Valstijas ir buvo greitai nukreipti į Šiaurės regioninę laboratoriją Peorijoje, Ilinojaus valstijoje, kur amerikiečių mokslininkai jau kūrė fermentacijos metodus, kad padidintų grybų kultūrų augimo greitį. 1941 m. liepos 9 d. daktaras Florey ir daktaras Normanas Heatley atvyko į Jungtines Valstijas nešini gyvybiškai svarbiu paketu su nedideliu kiekiu penicilino, kad galėtų pradėti darbą.
Siurbdami orą į gilias talpyklas, kuriose yra kukurūzų mirkymo skystis (nealkoholinis šlapiojo malimo proceso šalutinis produktas) kartu su kitais pagrindiniais ingredientais, mokslininkai sugebėjo paskatinti greitesnį penicilino augimą nei taikant bet kokius ankstesnius metodus. Ironiška, bet po pasaulinių paieškų tai buvo modifikuota penicilino atmaina, gauta iš supelijusios kantalupos Peorijos turguje, išauginusi didžiausią penicilino kiekį, kai buvo auginama panardintose giliose talpyklose.
Iki 1941 m. lapkričio 26 d. Andrew J. Moyeris, Peoria Lab pelėsių mitybos ekspertas, padedamas daktaro Heatley sugebėjo dešimt kartų padidinti penicilino derlių. Po klinikinių tyrimų 1943 m. buvo įrodyta, kad penicilinas yra veiksmingiausia antibakterinė priemonė iki šiol.
Masinė gamyba ir penicilino palikimas
Tuo tarpu Pfizer laboratorijoje Brukline (Niujorke) tuo pačiu metu atliekami tyrimai, vadovaujami Jaspero H. Kane'o, leido sukurti praktiškesnį fermentacijos metodą, skirtą masinei farmacinio lygio penicilino gamybai. Tuo metu, kai sąjungininkų pajėgos pasiekė paplūdimius D-diena 1944 m. birželio 6 d , buvo pakankamai vaistų, skirtų daugeliui aukų gydyti. Kitas masinės gamybos pranašumas buvo išlaidų sumažėjimas. Penicilino kainos nukrito nuo nepaprastai brangaus kurso 1940 m. iki 20 USD už dozę 1943 m. liepos mėn. iki 0,55 USD už dozę 1946 m.
1945 m. Nobelio fiziologijos ar medicinos premija buvo skirta serui Aleksandrui Flemingui, Ernstui Borisui Chainui ir serui Howardui Walteriui Florey „už penicilino atradimą ir jo gydomąjį poveikį įvairioms infekcinėms ligoms“. Dr. Andrew J. Moyeris iš Peoria Lab buvo įtrauktas į Išradėjų šlovės muziejų, o Britanijos ir Peoria laboratorijos buvo paskirtos kaip tarptautiniai istoriniai chemijos orientyrai. 1948 m. gegužės 25 d. daktarui Moyeriui buvo suteiktas masinės penicilino gamybos metodo patentas.