Pleśń, którą należało wyrzucić

Najważniejszy błąd laboratoryjny XX wieku wyglądał jak coś, co należało po prostu wylać do zlewu. Kiedy Alexander Fleming wrócił 3 września 1928 roku z urlopu do londyńskiego St Mary’s Hospital, zaczął przeglądać szalki z hodowlami gronkowców. Jedną z nich zanieczyściła pleśń, a wokół niej powstał czysty krąg – bakterie przestały rosnąć. Rozsądny człowiek mógłby westchnąć nad nieporządkiem, umyć naczynie i przejść do kolejnego eksperymentu. Fleming zrobił coś mniej rozsądnego, a znacznie bardziej naukowego: zatrzymał się i zapytał, dlaczego.

Z pleśni uzyskał przesącz o działaniu przeciwbakteryjnym i nazwał obecną w nim substancję penicyliną. Żeby zrozumieć wagę tej obserwacji, trzeba przypomnieć sobie świat sprzed antybiotyków. Zakażenie niewielkiej rany, poród, zapalenie płuc albo zwyczajny zabieg chirurgiczny mogły zakończyć się śmiercią, a lekarze często niewiele mogli zrobić poza obserwowaniem, czy organizm poradzi sobie sam. Odkrycie penicyliny otworzyło drogę do całkowitej zmiany medycyny, choć droga od zapleśniałej szalki do skutecznego leku miała potrwać jeszcze kilkanaście lat.

Przypadek przychodzi do przygotowanych

Fleming nie był amatorem, który pewnego dnia przypadkiem zajrzał do laboratorium. Urodził się 6 sierpnia 1881 roku na farmie Lochfield w szkockim Ayrshire. Jako trzynastolatek przeniósł się do Londynu, uczył się, pracował w biurze przedsiębiorstwa żeglugowego, a w 1901 roku rozpoczął studia medyczne w St Mary’s Hospital Medical School. Po uzyskaniu dyplomu dołączył do zespołu Almrotha Wrighta i związał się z bakteriologią, która pozostała jego zawodowym światem do końca życia.

Podczas I wojny światowej pracował w laboratorium badającym zakażone rany żołnierzy. Wykazywał wówczas, że silne środki antyseptyczne mogą uszkadzać leukocyty — naturalną linię obrony organizmu – nie niszcząc skutecznie bakterii znajdujących się w głębi rany. Na początku lat dwudziestych odkrył również lizozym, enzym występujący między innymi we łzach, ślinie i wydzielinie nosa, który potrafi rozkładać niektóre bakterie. Zanim więc pleśń pojawiła się na słynnej szalce, Fleming od lat zajmował się naturalnymi substancjami hamującymi rozwój drobnoustrojów. Przypadek niewątpliwie mu pomógł, ale to wiedza pozwoliła zrozumieć, że laboratoryjna porażka może być początkiem odkrycia.

Odkryć to jeszcze nie znaczy wyleczyć

I tu zaczyna się część historii, którą szkolna legenda zazwyczaj skraca do jednego nazwiska. Fleming odkrył penicylinę, zbadał jej działanie i opisał wyniki w 1929 roku, ale nie potrafił uzyskać substancji dostatecznie czystej, trwałej i obfitej, aby mogła stać się lekarstwem. Jego publikacja nie wywołała rewolucji, a penicylina przez niemal dekadę pozostawała raczej interesującą osobliwością laboratoryjną niż cudownym środkiem medycznym.

Dopiero pod koniec lat trzydziestych Howard Florey, Ernst Chain oraz zespół oksfordzki, do którego należeli między innymi Norman Heatley i Edward Abraham, opracowali sposoby oczyszczania penicyliny, przeprowadzili doświadczenia na zwierzętach i rozpoczęli próby kliniczne. W 1940 roku spośród ośmiu myszy zakażonych śmiertelną dawką bakterii przeżyły cztery — właśnie te, którym podano penicylinę. Rok później lek otrzymał ciężko zakażony policjant Albert Alexander. Jego stan początkowo gwałtownie się poprawił, lecz zapas penicyliny skończył się przed zakończeniem terapii i pacjent zmarł. Był to dramatyczny dowód, że substancja działa, ale trzeba nauczyć się produkować ją w ogromnych ilościach.

Brytyjscy i amerykańscy badacze, inżynierowie, instytucje państwowe oraz firmy farmaceutyczne rozwinęli następnie produkcję przemysłową. Penicylina nie była więc dziełem samotnego geniusza, lecz naukową sztafetą: Fleming zauważył niezwykłe zjawisko, zespół oksfordzki przekształcił obserwację w terapię, a przemysł nauczył się wytwarzać lek w ilościach pozwalających ratować tysiące ludzi.

Ostrzeżenie ukryte w historii sukcesu

W 1945 roku Fleming, Florey i Chain wspólnie otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny. Fleming nie wykorzystał jednak noblowskiej mównicy wyłącznie do świętowania. Ostrzegł, że podawanie zbyt małych dawek penicyliny może nie zniszczyć bakterii, lecz wyselekcjonować te, które staną się na nią odporne. W historii cudownego leku od początku znajdował się więc przypis, którego przez kolejne dziesięciolecia nie czytano wystarczająco uważnie.

Dzisiaj Światowa Organizacja Zdrowia uznaje oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe za jedno z najpoważniejszych globalnych zagrożeń zdrowotnych. Przestroga Fleminga nie stała się historyczną ciekawostką – przeciwnie, brzmi aktualniej niż wiele znacznie późniejszych prognoz. Uczony zmarł 11 marca 1955 roku w Londynie, lecz pozostawił po sobie coś więcej niż nazwę antybiotyku: lekcję, że odkrycie zaczyna się nie wtedy, gdy przytrafia się przypadek, ale wtedy, gdy ktoś odmawia uznania go za nieistotny.

Dlaczego warto o nim pamiętać?

Nie dlatego, że bałagan w laboratorium jest niezawodną metodą badawczą – to byłaby dość niebezpieczna lekcja. Alexander Fleming przypomina raczej, że nauka wymaga uważności wobec rzeczy, które nie pasują do założeń. Jednocześnie prawdziwa historia penicyliny uczy pokory wobec mitu samotnego geniusza. Jedno czujne spojrzenie rozpoczęło rewolucję, ale do jej przeprowadzenia potrzebni byli chemicy, lekarze, technicy, inżynierowie, urzędnicy i pracownicy fabryk. Wielkie odkrycia mają swoich bohaterów, lecz niemal zawsze są również dziełem zbiorowym.

Ciekawostki

• Fleming odkrył lizozym kilka lat przed penicyliną, badając naturalne mechanizmy obronne organizmu. Enzym ten występuje między innymi we łzach, ślinie i wydzielinie nosa.
• Pierwszą pracę opisującą działanie penicyliny opublikował w czerwcu 1929 roku, ale jej możliwym zastosowaniom leczniczym poświęcił zaledwie niewielką część artykułu.
• Do hodowania pleśni zespół oksfordzki wykorzystywał między innymi naczynia przypominające nocniki, bańki na mleko, puszki i wanny. Laboratorium na pewien czas zamieniło się w osobliwą fabrykę penicyliny.
• Oryginalny szczep pleśni Fleminga został zachowany, a w 2020 roku naukowcy po raz pierwszy odczytali jego genom.
• Po śmierci prochy Fleminga złożono w londyńskiej katedrze św. Pawła – miejscu spoczynku najważniejszych postaci brytyjskiej historii.

Józef Michałek – Radio Awangarda