• 90 éve született Alexander Fleming

• 30 éve óvja egészségünket felfedezése

1941. február 12. emlékezetes dátum a gyógyszertan és a gyógyítás történetében: Londonban a Saint Mary’s kórházban orvosok, mikrobiológusok és kémikusok munkacso­portja ezen a napon próbálkozott először penicillinkezeléssel egy re­ménytelen állapotban lévő beteg megmentésére. Először próbálták ki ezt az új gyógyszert, mely akkor napi 50 ezer egységnyi adagban hetekig életben tartotta a haldoklót. Bár az első, kis mennyiségű penicillin idő előtt elfogyott, az úttörők gúnyos mellékzönge nélkül hivatkozhattak a szállóigére: a beteg meghalt ugyan, de a kezelés sikeres volt!

Harminc esztendő telt el azóta. Receptjeinken ma már millió egy­ségben számítjuk a penicillint, és a gyógyszertári forgalom mennyiség­ben 30-50%-át (értékben jóval töb­bet) antibiotikum-készítmények ad­ják. Teljes joggal tekinthető tehát az 1941-es év fordulópontnak, az „antibiotikum-korszak” kezdetének a farmakológia történetében.

Valóban véletlen ?

A penicillin felfedezését mint a véletlen felfedezések iskolapéldáját szokták emlegetni. A közismert tör­ténet szerint Alexander Fleming skót orvos-mikrobiológus egy reg­gel laboratóriumában penészgombá­kat talált egy – állítólag – ha­nyagul kezelt baktériumtenyészeten, és észrevette, hogy a gombák ma­guk körül elpusztítják a baktériu­mokat. A megfigyelés nyomán elkü­lönítette a gomba baktériumölő ha­tóanyagát: a legközönségesebb penészgombák egyikéből kivonta a penicillint.

Az igazság az, hogy Fleming előtt már többen megsejtették a gombák baktériumölő hatását. 1871-ben Lis­ter foglalkozik a penészgombák és a baktériumok kapcsolatával. 1897-ben Duchesne vizsgálja a penész­gombák hatását a mikrobákra. Ezeknek a kutatóknak biológiai is­meretei, biokémiai lehetőségei és kutatási irányai azonban nem ked­veztek az antibiotikum-kísérletek­nek. Pasteur is észlelt antibiotikus hatásokat, sőt arra is utalt, hogy ezek a hatások a gyógyászat szá­mára a jövőben beláthatatlan lehe­tőségeket nyithatnak meg.

Az, hogy valamely élő szervezet védőanyagot termel egy másik konkurrens élő szervezettel szemben, általános jelenség a mikroorganiz­musok világában; helyes értelme­zéséhez és a gyakorlati lehetőségek kihasználásához olyan tudományos irányzat kellett, mint amilyet Fle­ming követett.

Alexander Fleming 1881. augusz­tus 6-án született. Korán árván ma­radt és a sokgyermekes család idő­sebb fiútagjai – skót hagyományok szerint – segítették a kisebb test­vérüket tanulmányaiban. 27 éves korában került Almroth Wright la­boratóriumába, ahol a baktériumellenes harcnak régi hagyományai voltak. Wright meggyőződése – és iskolájának alapgondolata – az volt, hogy minden fertőző betegség meggyógyítható a szervezetben kép­ződő ellentestek segítségével, füg­getlenül attól, hogy ezek természe­tes úton képződnek vagy oltás út­ján kerülnek a szervezetbe. Keresni kellett tehát az élő szervezetekben képződő ellentesteket. Ezen a nyo­mon indult el Fleming is, sorra vizsgálva minden kézügybe került szerves anyag hatását a baktériu­mokra.

1914-1919 között, a háború ide­jén, a kutatások fonala megszakadt. Fleming csak a 20-as évek elején tért vissza a laboratóriumba, és hamarosan hosszú kísérletsorozat­ban mutatta ki egy sereg természe­tes anyag: a tojásfehérje, a bőr, köröm, orrváladék, könny stb. erős antiszeptikus (baktériumölő) hatá­sát. Ebbe a kutatási időszakba esik a humoros-fájdalmas „könny­vásárok” ideje is. A könnycseppek baktériumölő hatásának vizsgálásához „nyersanyag” kellett, öt héten át könnyeztette magát kutató, laboráns és takarítószemélyzet; „aki eleget sírt, az hamarabb mehetett nyugdíjba”.

Fleming ebben az időben különí­tette el a lizozimnek nevezett bak­tériumölő anyagot, mellékesen fel­fedezve az erre legérzékenyebb mikroorganizmust, a Micrococcus lysodeiticust is. Rámutatott a lizozim gennykeltő baktériumokat pusz­tító hatására. Felfedezéseit több előadásban és cikkek sorozatában közölte különösebb siker, elisme­rés nélkül. A hűvös fogadtatás elle­nére Fleming rendíthetetlenül meg volt győződve, hogy baktériumölő anyagok minden élő szervezetben vannak, és ezeket az anyagokat a gyógyászatban fel is lehet használni. Ekkor találkozik a meggyőződéses kutató a már legendássá vált „vé­letlennel”.

Nem elég csak látni… gondolkodni kell!

1928-ban, a felfedezés évében Fleming a gennykeltő baktériumok­ról írt éppen egy fejezetet A bakté­riumok rendszeréről szóló nagy, összefoglaló munkában. Ebben az időszakban egy munkatársa, M. Price, a gennykeltő baktériumok változékonyságával (mutációival) foglalkozott, ezért petricsészéit mikroszkóp alatt kinyitva kellett vizsgálnia. A közös laboratórium baktériumkultúráit nap mint nap átvizsgálta Fleming is. A kinyitott kultúrák – megszokott eset – gyakran fertőződtek penészgombákkal. Fleming a baktériumtelepeken a penészfoltok körül harmatcseppszerűen tömörülő elhalt Staphylo­coccus „temetőket” figyelte. Kollé­gája, Price gyakran észlelte a ha­sonló baktériumpusztulás jelenségét, és mint a megszokott dolgokban, nem is látott ebben semmi különö­set. Fleming azonban nem a petricsészét tette félre, hanem az éppen vizsgálat alatt álló témáját. Teljes figyelmével a penészgombák felé fordult. Kiderült, hogy a baktériu­mok pusztulását okozó gomba az egyik legközönségesebb ecsetpenész faj, a Penicillium notatum volt, melynek spórái milliárdszámra úsz­nak a levegőben. Bebizonyosodott, hogy a gomba olyan anyagot ter­mel, mely megállítja a mikrobafa­jok szaporodását. A literszámra termelt tisztított penészléről (nyers penicillin) állatkísérleteken bebizo­nyosodott, hogy nem mérgező. A hatóanyag azonban végtelenül bomlékony volt. A tisztított kivo­nat nem tartható szobahőmérsékle­ten sem. Évek és sikertelen kísér­letek sorozata – egy teljes évtized – kellett ahhoz, hogy kidolgozzák a liofilizálásnak nevezett koncentráló eljárását. A -40 C fokra lehűtött pe­nészlevet légritka térbe helyezték, szublimáltatták belőle a vizet: így nyerték az első milligrammnyi por alakú hatóanyagot.

A megoldáshoz és hasznosításhoz vezető úton Flemingnek a penicillin felfedezésében egyenrangú társai voltak az első tisztítási, „gyártási” eljárás kidolgozói, Howard Florey és E. B. Chain, akik 1936-ban kap­csolódtak be a kutatásba.

A gyártás azonban drágának, az anyag kezelése nehézkesnek bizo­nyult, a hatóanyag (még az 1936-1940-es évek között is) jóformán a kutatók keze közül illant el a feldolgozás során. A kockázatos és bonyolult gyártási eljárás nagyüzemi be­vezetésére nem sikerült vállalkozót találni. 1941-ben a már említett első sikeres gyógykezelés után törik meg a jég, de a háború átkait szenvedő Európa helyett most sem angliai, hanem két amerikai cég vállalkozik a sokat ígérő, de egyelőre igen koc­kázatos penicillingyártás megszervezésére. A penicillin útjába itt ismét belejátszik a véletlen: az amerikaiaknak a kukoricafeldolgozás során hatalmas mennyiségű fermentációs folyadék közömbösítése jelentett gazdasági problémát. Ez a folyadék kitűnő táptalaj a penicillinkultúráknak; ennek segítségével vált lehetővé az első ipari mennyiségek előállítása.

Bebizonyosodott, hogy a penicillin nem egységes anyag, hanem különböző rokon vegyületek keveréke, egy-egy készítményben azonban uralkodik egyik vagy másik vegyülettípus. Az is kiderült, hogy mesterséges körülmények között sokkal több baktériumra hat, mint a szervezetben. Roppant előnye, hogy nincs mérgező hatása, hátránya azonban, hogy gyorsan alakulnak ki a penicillinnel szemben ellenálló baktériumváltozatok.

A penicillinnel az antibiotikumok bevonultak a mindennapi élet fogalmai közé, laboratóriumok serege szakosította magát a penicillin kutatására. Az új utakat nyitó felfedezést értékelte a Nobel-díj bizottság, amikor 1945-ben Flemingnek, Floreynak és Chainnak ítélte a legrangosabb tudományos kitüntetést.

Az elmúlt három évtizedben a penicillin mellett sok száz antibiotikum született, közöttük sok a káros mellékhatású, jelentéktelen készít­mény is, de az értékes hatóanyagok száma egyre nő a gyógyszertári for­galomban. A háború után olyan ritka gyógyszercsalád ma milliárdoknak, szinte a Föld minden emberének életét védi.

Megjelent A Hét II. évfolyama 32. számában, 1971. augusztus 6-án.