თანამედროვე ადამიანებისთვის ძნელი წარმოსადგენია მედიცინის სფერო ანტიბიოტიკების გარეშე. მათი დახმარებით ხდება რთული ინფექციური დაავადებების მკურნალობა და მილიონობით ადამიანის სიცოცხლის გადარჩენა. ფანტასტიკური ჩანს, რომ პენიცილინის (პირველი ანტიმიკრობული აგენტის) აღმოჩენა შემთხვევითი მოვლენა იყო. მე-20 საუკუნის დასაწყისში მეცნიერმა ფლემინგმა იპოვა სოკო, რომელიც მთლიანად აღმოჩნდა უვნებელია ადამიანისთვის, მაგრამ გამანადგურებელი ამისთვისმავნე მიკროორგანიზმები.
ჯერ კიდევ სკოლაში ვიცით უძველესი სამყაროდან სხვადასხვა ისტორიები ადამიანების ხანმოკლე და სწრაფ ცხოვრებაზე. ისინი, ვინც 13 წლამდე იცოცხლეს, დიდხანს ითვლებოდნენ, მაგრამ მათი ჯანმრთელობა საშინელ მდგომარეობაში იყო:
- კანი დაფარული იყო წარმონაქმნებითა და წყლულებით;
- კბილები გაფუჭდა და ამოვარდა;
- შინაგანი ორგანოები მუშაობდა დარღვევით ცუდი კვებისა და გადაჭარბებული ფიზიკური დატვირთვის გამო.
ჩვილების სიკვდილი საგანგაშო მასშტაბის იყო. მშობიარობის შემდეგ ქალების სიკვდილი ჩვეულებრივად ითვლებოდა. მე-16 საუკუნეში ადამიანის სიცოცხლის ხანგრძლივობა არ აღემატებოდა 30 წელს, ხოლო მე-20 საუკუნის დასაწყისში მცირე ჭრილობაც კი შეიძლება ფატალური იყოს.
სანამ ანტიბიოტიკებს გამოიგონებდნენ, დაავადებებს საშინელი და მტკივნეული გზებით მკურნალობდნენ.
- დაინფიცირების შემთხვევაში მითითებული იყო სისხლდენა (გადაჭრეს მსხვილ ჭურჭელში ან დაიტანეს წურბელები). მიზანია სისხლის ამოღება პათოგენებთან ერთად გარედან.
- ნახშირს ან ბრომს ასხამდნენ ღია ჭრილობებზე ჩირქის გამოსაყვანად. პაციენტმა მიიღო სერიოზული დამწვრობა, მაგრამ ბაქტერიაც გარდაიცვალა.
- მერკური გამოიყენებოდა სიფილისის სამკურნალოდ. ნივთიერებას იღებდნენ პერორალურად ან ურეთრაში წვრილი ღეროებით შეჰყავდათ. ერთადერთი ალტერნატივა იყო კიდევ უფრო საშიში დარიშხანი.
პენიცილინის აღმოჩენის ისტორია
პენიცილინის აღმოჩენის ისტორია, უცნაურად საკმარისი, დაიწყო დიდი სამეცნიერო და ტექნოლოგიური რევოლუციით. მე-19-20 საუკუნეებში კაცობრიობამ ბევრი ახალი სფერო აითვისა:
- კავშირი და ;
- რადიო და გასართობი;
- ტრანსპორტირება (მანქანები და თვითმფრინავები);
- დაიწყო გლობალური იდეები დედამიწისა და კოსმოსის შესასწავლად.
მაგრამ ყველა სამეცნიერო და ტექნიკური მიღწევა დაჩრდილა ხალხის ყოველდღიურობამ და ურთულესი ეპიდემიოლოგიური სიტუაციით. ასობით ათასი ადამიანი განაგრძობდა მასობრივ სიკვდილს ტიფის, დიზენტერიის, ტუბერკულოზისა და პნევმონიისგან. სეფსისი იყო სასიკვდილო განაჩენი.
პენიცილინის აღმოჩენის წინაპირობები მოკლედ ფაქტებში
ბევრი მეცნიერი ცდილობდა პრობლემის გადაწყვეტის პოვნას და დაავადების ეფექტური განკურნების გამოგონებას. ჩატარდა ექსპერიმენტები, რომელთა შედეგები ჩვეულებრივ უარყოფითი იყო. იდეა, რომ სპეციალურ ბაქტერიებს შეუძლიათ მიკრობების მოკვლა, მხოლოდ მე-19 საუკუნეში დაინერგა.
- ლუი პასტერი. ჩატარებულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ გარკვეული მიკროორგანიზმების გავლენის ქვეშ ჯილეხის ბაცილები იღუპება.
- 1871 წელს რუსმა მეცნიერებმა მანასეინმა და პოლოტბნოვმა აღმოაჩინეს ბაქტერიების დესტრუქციული ეფექტი. მაგრამ მათ ნამუშევრებს სათანადო ყურადღება არ ექცეოდა.
- 1867 წელს ქირურგმა ლისტერმა აღმოაჩინა, რომ ანთება გამოწვეული იყო ბაქტერიებით და შესთავაზა მათ ბრძოლა კარბოლის მჟავით, პირველი აღიარებული ანტისეპტიკით.
- ერნესტ დიუშენი. თავის დისერტაციაში მან აღნიშნა, რომ 1897 წელს მან წარმატებით გამოიყენა ობის წინააღმდეგ მრავალი ბაქტერია, რომელიც აინფიცირებს ადამიანის სხეულს.
- 1984 წელს მეჩნიკოვმა გამოიყენა აციდოფილის ბაქტერია ფერმენტირებული რძის პროდუქტებიდან ნაწლავური დარღვევების სამკურნალოდ.
ვინ გამოიგონა პენიცილინი რუსეთში?
საბჭოთა კავშირში მიკრობიოლოგი ერმოლიევა მუშაობდა ანტიბიოტიკების შექმნასა და კვლევაზე. იგი პირველი იყო საბჭოთა მეცნიერთა შორის, რომელმაც დაიწყო ინტერფერონის, როგორც ანტივირუსული პრეპარატის შესწავლა. 1942 წელს ერმოლიევამ მიიღო პენიცილინი. მეცნიერის კვლევებმა და ექსპერიმენტებმა განაპირობა ის, რომ რამდენიმე წელიწადში სსრკ-ში ანტიბიოტიკის დიდი რაოდენობით წარმოება დაიწყო.
ვინ გამოიგონა პენიცილინი, ფლემინგის წვლილი
მეცნიერი ალექსანდრე ფლემინგი ითვლება ანტიბიოტიკ პენიცილინის აღმომჩენად. მისი აღმოჩენისთვის მკვლევარმა 1945 წელს მიიღო ნობელის პრემია. ანტიბიოტიკი შემთხვევით გამოჩნდა: ფლემინგი დაუდევარი იყო და ხშირად არ ასუფთავებდა სინჯარებს თავის შემდეგ. დიდი ხნის არყოფნამდე მეცნიერს დაავიწყდა პეტრის ჭურჭლის გარეცხვა, რომელშიც სტაფილოკოკის კოლონიები დარჩა.
ჩამოსვლისთანავე მეცნიერმა აღმოაჩინა, რომ ჭიქებში ობის აყვავებული იყო და ზოგიერთი ადგილი სრულიად თავისუფალი იყო ბაქტერიებისგან. ფლემინგმა დაასკვნა, რომ ობის აწარმოებს ნივთიერებებს, რომლებიც კლავს სტაფილოკოკებს. ბაქტერიოლოგმა პენიცილინი სოკოებისგან გამოყო, მაგრამ მის აღმოჩენას სკეპტიკურად უყურებდა.
მოგვიანებით, მეცნიერებმა ფლორიმ და ჩეინმა დაასრულეს დაწყებული სამუშაო. 10 წლის შემდეგ მათ გააუმჯობესეს წამალი და შეიმუშავეს პენიცილინის სუფთა ფორმა.
1942 წელს პენიცილინის გამოყენება დაიწყო ადამიანების სამკურნალოდ. პირველი პაციენტი, რომელიც გამოჯანმრთელდა, სისხლით მოწამლული ბავშვი იყო. მეორე მსოფლიო ომის დროს შეერთებულ შტატებში პენიცილინის წარმოება შეკრების ხაზზე დადგა. ამის წყალობით ასობით ათასი ჯარისკაცი გადაარჩინა განგრენისა და კიდურების ამპუტაციისგან.
როგორ მუშაობს პენიცილინი?
ანტიბიოტიკის მოქმედების პრინციპია ის, რომ ის აჩერებს ან აჩერებს ქიმიურ რეაქციას, რომელიც აუცილებელია ბაქტერიის სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. პენიცილინი აჩერებს მოლეკულების აქტივობას, რომლებიც მონაწილეობენ ბაქტერიების ახალი უჯრედული ფენების წარმოებაში. ანტიბიოტიკი არ მოქმედებს ადამიანებზე და ცხოველებზე, რადგან ადამიანის უჯრედების გარე გარსები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ბაქტერიული უჯრედებისგან.
მოქმედების მექანიზმი და მახასიათებლები.
- პენიცილინის მოლეკულებს აქვთ ბაქტერიციდული თვისებები: მათ აქვთ მავნე გავლენა სხვადასხვა ბაქტერიებზე.
- მოქმედების მთავარი მიზანია პენიცილინის დამაკავშირებელი ცილები. ეს არის ფერმენტები ბაქტერიული უჯრედის კედლის სინთეზის საბოლოო ნაწილში.
- როდესაც პრეპარატი იწყებს სინთეზის შეჩერებას, იწყება პროცესი, რომელიც იწვევს ბაქტერიის სრულ სიკვდილს.
მიკრობებმა დროთა განმავლობაში ისწავლეს თავის დაცვა: მათ დაიწყეს სპეციალური კომპონენტის გამოყოფა, რომელიც ანადგურებს ანტიბიოტიკს. მაგრამ მეცნიერთა მუშაობის წყალობით, გაუმჯობესებული წამლები, რომლებიც შეიცავს ინჰიბიტორებს, დაიწყო გამოჩენა. ასეთ ანტიბიოტიკებს პენიცილინისგან დაცულს უწოდებენ.
აღმოჩენის გავლენა ჩვენს დღეებზე
კაცობრიობამ თავისი განვითარების საკმაოდ რთული და დამაბნეველი გზა გაიარა. მრავალი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა და ძირითადი გამოგონება გაკეთდა საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში. ფართომასშტაბიანი და გადამწყვეტი აღმოჩენები, რომლებმაც რევოლუცია მოახდინეს მედიცინაში, მოიცავს პენიცილინის შექმნას.
პენიცილინის გამოყენება მსოფლიო მასშტაბით 1952 წელს დაიწყო. უნიკალური თვისებების წყალობით, მისი გამოყენება დაიწყო სხვადასხვა პათოლოგიების სამკურნალოდ:
- ოსტეომიელიტი;
- სიფილისი;
- პნევმონია;
- ცხელება მშობიარობის დროს;
- ინფექცია ჭრილობების ან დამწვრობის შემდეგ.
მოგვიანებით იზოლირებული იქნა სხვადასხვა სახის ანტიბაქტერიული პრეპარატი. მრავალი წლის განმავლობაში ანტიბიოტიკები ყველა დაავადების სამკურნალოდ ითვლებოდა. ანტიბიოტიკის გამოგონების წყალობით გაუმჯობესდა ბრძოლა მძიმე ინფექციურ დაავადებებთან და ადამიანებს სიცოცხლე 35 წლით გაუხანგრძლივეს.
3 სექტემბერი მთელ მსოფლიოში პენიცილინის აღმოჩენის ოფიციალური დღეა. კაცობრიობის მთელი არსებობის მანძილზე არც ერთი სხვა წამალი არ გამოგონებულა, რომელიც ამდენი ადამიანის სიცოცხლეს გადაარჩენდა.
Penicillium chrysogenium (notatum) არის Penicillium გვარის ერთ-ერთი წარმომადგენელი. პენიცილინის წარმოების "რეკორდის მფლობელი".
სხვა მიკროორგანიზმების (ან მათ მიერ სინთეზირებული) გამოყენების იდეა მიკროორგანიზმებთან საბრძოლველად მედიცინაში დიდი ხანია არსებობს.
თავად მიკრობულ საზოგადოებაში ზოგიერთი მიკრობი მუდმივად თრგუნავს სხვებს და ასეთ დინამიურ წონასწორობაშია.
ჯერ კიდევ 1897 წელს, პენიცილინის აღმოჩენამდე დიდი ხნით ადრე, ერნესტ დიუშენმა გამოიყენა ობის ექსპერიმენტი ზღვის გოჭებში ტიფის სამკურნალოდ.
Penicillium roqueforti - "კეთილშობილური ობის". გამოიყენება როკფორის ყველის დასამზადებლად და ანიჭებს მას გამორჩეულ გემოს
როგორ ფიქრობთ, რა აქვთ საერთო ზღვის გოჭებს, ლურჯ ყველს და ონკანის წყალს?
კითხვა საკმაოდ რთულია. როგორც ჩანს: არაფერი საერთო. მაგრამ მე-19 საუკუნის ბოლოს ფრანგი სამედიცინო სტუდენტი რომ იყოთ, ეს ნივთები თქვენი სამეცნიერო რეაგენტები იქნებოდა.
ეს რეაგენტები გამოიყენა ბრწყინვალე ერნესტ დიუშენმა ანტიბიოტიკების აღმოსაჩენად, თითქმის 35 წლით ადრე ალექსანდრე ფლემინგმა პენიცილინის აღმოჩენამდე.
ასე რომ, ანტიბიოტიკების ისტორია არ დაწყებულა ფლემინგით, არა. ფლემინგი არ იყო პირველი, ვინც შეამჩნია ობის ანტიბაქტერიული თვისებები. ყალიბს იყენებდნენ ძველი ეგვიპტელები ჭრილობების დასამუშავებლად. და, მიუხედავად იმისა, რომ ძველ ეგვიპტეში არ არსებობდა მრავალი სამედიცინო მოქმედების სამეცნიერო მხარდაჭერა, არ უნდა დავივიწყოთ უძველესი მკურნალების შესანიშნავი დაკვირვება.
ერნესტ დიუშენი
სწორედ მან აღწერა პენიცილინის ანტიბაქტერიული თვისებები. მისი ცხოვრების შესახებ ძალიან ცოტაა ცნობილი. დაიბადა პარიზში და სწავლობდა ლიონის სამხედრო სამედიცინო სკოლაში, სადაც ოცი წლის ასაკში შევიდა.
დიუშენი უბრალოდ მოხიბლული იყო მიკრობებით. მაინც იქნებოდა! მიკრობებში პათოგენური თვისებების აღმოჩენამ, ლუი პასტერის ნაშრომებმა უბრალოდ შეცვალა იმდროინდელი ექიმების მსოფლმხედველობა. ერნესტ დიუშენმა გადაწყვიტა დაეწერა დისერტაცია მიკრობიოლოგიის პროფესორის გაბრიელ რუს ხელმძღვანელობით. გაბრიელ რუქსი მაშინ ხელმძღვანელობდა ლაბორატორიას, რომელიც პასუხისმგებელი იყო ლიონის წყალმომარაგების ხარისხზე. დიუშენის დისერტაცია ფოკუსირებული იყო შემდეგ დაკვირვებაზე: ონკანის წყალი არასოდეს არ სველდებოდა, მაგრამ ობის კარგად იზრდებოდა გამოხდილ წყალში. პირველი ვარაუდი იყო, რომ ბაქტერიები ხელს უშლიდნენ ჩამოსხმის გამრავლებას ონკანის წყალში.
ერნესტმა გაიზარდა Penicillum glaucum. ეს ფორმა გამოიყენება გორგონზოლას და სტილტონის ყველის დასამზადებლად. მან მოათავსა კონტეინერებში ონკანით და ადუღებული წყლით. შემდეგ დაუმატა ტიფური ცხელებისა და E. coli-ის გამომწვევი აგენტი - ობის სწრაფად მოკვდა. აღმოჩნდა, რომ წყალში ბაქტერიები კლავს ობის. დიუშენმა დაიწყო სხვადასხვა პირობების დაყენება: ტემპერატურა, გარემოს მჟავიანობა, მაგრამ ობის ყოველთვის არ კვდებოდა. ზოგჯერ გამარჯვება სოკოს რჩებოდა.
კვლავ გაჩნდა კითხვა: შეუძლია თუ არა ობის „პასუხი“ ბაქტერიებს რაიმე ფორმით? შეუძლია მას შეებრძოლოს მათ? ზღვის გოჭებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტმა აჩვენა ბაქტერიების ვირულენტობის შემცირება. უფრო მეტიც, ობის ინექციით, დიუშენმა შეძლო ცხოველის განკურნება. ანალოგიურ ექსპერიმენტს ჩაატარებს ალექსანდრე ფლემინგი, რომელსაც ხშირად პენიცილინის აღმომჩენს უწოდებენ.
ბევრი დაიწერა იმის შესახებ, თუ როგორ აღმოაჩინა პენიცილინი ფლემინგმა. რატომ არ ახსოვთ დიუშენი, როგორც პენიცილინის აღმომჩენი? ამის რამდენიმე მიზეზი არსებობს. უპირველეს ყოვლისა, მან შეისწავლა Penicillum glausum, განსხვავებით სხვა ტიპის ობისგან, Penicillum notanum. ყალიბი, რომელიც რეალურად ასინთეზებს ამ პენიცილინს. მოგვიანებით გაირკვა, რომ Penicillum glausum გამოიმუშავებს სხვა, უფრო სუსტ ანტიბიოტიკს - პატულინს (სხვათა შორის, ის ტოქსიკურია და მუშაობს მაღალ კონცენტრაციებში, ამიტომ არ გამოიყენება). ალბათ, რომ არა ახალგაზრდა მეცნიერის ჯანმრთელობა, ისევე როგორც მისი ხანმოკლე სიცოცხლე (ის გარდაიცვალა ტუბერკულოზით 1912 წელს, მან დაკარგა მეუღლე იმავე ტუბერკულოზით ადრე), პენიცილინის აღმოჩენა მისი იქნებოდა.
ალექსანდრე ფლემინგი
მაგრამ ფაქტი ფაქტია. პენიცილინის ავტორი და აღმომჩენი იყო ალექსანდრე ფლემინგი. ყველაზე ცნობილი ანტიბიოტიკის აღმოჩენის თარიღია 1928 წლის 3 სექტემბერი (პენიცილინის დაბადების დღე). ფლემინგი იმ დროისთვის უკვე ფართოდ იყო ცნობილი და ბრწყინვალე მკვლევარის რეპუტაცია ჰქონდა.
პენიცილინის აღმოჩენა კაცობრიობას ჯერ კიდევ ამ შოტლანდიელ ბიოქიმიკოსს ევალება. პირველი მსოფლიო ომის შემდეგ, რომელშიც "პენიცილინის მამა" მსახურობდა სამხედრო ექიმად, ფლემინგი ვერ შეეგუა იმ ფაქტს, რომ ჯარისკაცების დიდი რაოდენობა იღუპებოდა ინფექციური გართულებებისგან. 1918 წელს ომიდან დაბრუნდა და სამუშაოდ წმინდა მარიამის საავადმყოფოს ბაქტერიოლოგიურ ლაბორატორიაში, სადაც მანამდე მუშაობდა (და სადაც სიკვდილამდე იმუშავებდა). 1922 წელს მოხდა ინციდენტი, რომელიც, რა თქმა უნდა, უფრო ზღაპარს ჰგავდა, მაგრამ მაინც წინ უძღოდა პენიცილინის აღმოჩენას ექვსი წლით. ფლემინგმა, რომელიც გაცივდა, შემთხვევით დაცემინებია პეტრის ჭურჭელზე, რომელშიც ბაქტერიული კოლონიები იყო. რამდენიმე დღის შემდეგ მან აღმოაჩინა ბაქტერიების (Micrococcus lysodeikticus) ნელი ზრდა ზოგიერთ რაიონში. ასე აღმოაჩინეს ლიზოზიმი (მურამიდაზა). ეს ჰიდროლიზური ფერმენტი ანგრევს ბაქტერიების კედლებს, ანუ მას აქვს ბაქტერიციდული თვისებები. ბევრია ცხვირის ლორწოვანში, ნერწყვში (რატომ შეუძლიათ ცხოველებს ჭრილობების ლილვა), ცრემლსადენი სითხე. ასევე ბევრია დედის რძეში (და შესამჩნევად მეტი ვიდრე ძროხის რძეში და კვების დროს მისი კონცენტრაცია დროთა განმავლობაში არ იკლებს, არამედ იზრდება). რა თქმა უნდა, პენიცილინის აღმოჩენისას, ლიზოზიმის მიმართ ინტერესი შესამჩნევად შემცირდება ქათმის ცილის ლიზოზიმის აღმოჩენამდე.
როგორც თავად ალექსანდრე ფლემინგმა მოგვიანებით აღნიშნა, პენიცილინის აღმოჩენას შემთხვევით დაეხმარა. ლაბორატორიაში მომუშავე და ფერმენტ ლიზოზიმის შესწავლა, ფლემინგი სამუშაო ადგილზე წესრიგით არ გამოირჩეოდა (თუმცა მეცნიერებს აქვთ საკუთარი შეკვეთა!). როგორც ხშირად ხდება გენიოსებთან (მხოლოდ გაიხსენეთ აინშტაინის მაგიდა), მეცნიერის ლაბორატორია სრული არეულობა იყო. ფლემინგმა, რომელიც დაბრუნდა ერთი თვის არყოფნის შემდეგ, შენიშნა, რომ ობის სოკოები გამოჩნდა ერთ ფირფიტაზე სტაფილოკოკის კულტურებით. სოკოს კოლონიამ დათესილი მოსავალი დაშალა. ყალიბი Penicillium-ის გვარს ეკუთვნოდა, რის გამოც იზოლირებულ ნივთიერებას მოგვიანებით პენიცილინი ეწოდა.
პენიცილინის სახელი ითარგმნება როგორც "წერის ფუნჯი", ასეთი მსგავსება ჩანს მიკროსკოპით.
ჰოვარდ ფლორი
და მიუხედავად იმისა, რომ როდესაც საქმე ეხება პენიცილინის აღმოჩენას, ალექსანდრე ფლემინგი ახსოვს, სხვა მეცნიერებმა, კერძოდ ფარმაკოლოგმა გოვრად უოლტერ ფლორიმ, ისარგებლეს ამ აღმოჩენით. 1938 წელს ფლორიმ, ინგლისში, ოქსფორდის უნივერსიტეტში ერნესტ ჩეინთან და ნორმან ჰიტლისთან ერთად, დაიწყო ექსპერიმენტები სოკოს Penicillium notatum-ის ანტიბაქტერიულ თვისებებზე. ფლემინგი თავის ნამუშევრებში წერდა სოკოს თვისებების შესახებ, რომელიც თრგუნავს ბაქტერიების ზრდას.
პირველი პაციენტი, რომელსაც პენიცილინი გამოუწერეს, იყო ალბერტ ალექსანდრე, ლონდონის პოლიციელი. სეროზული ინფექცია, რომელიც შეეხო სახის ნაწილს, თვალის პერიორბიტალურ ზონას და თავის თმიან ნაწილს, დაიწყო ვარდის ეკლის მცირე ჩხვლეტა. ფლორიმ და ჩეინმა პაციენტს მისცეს პენიცილინი და პირველი 24 საათის განმავლობაში დაფიქსირდა კარგი დინამიკა. თუმცა, წამლის ოპტიმალური დოზის დადგენა ვერ მოხერხდა (მაშინ ცნობილი არ იყო) და ინფექციურმა პროცესმა მაინც გამოიწვია პაციენტის სიკვდილი. ექსპერიმენტები გაგრძელდა და პრეპარატი მიიღეს სერიოზულად დაავადებულ ბავშვებს შთამბეჭდავი შედეგებით. ახლა ითვლება, რომ ფლორისა და ჩეინის მუშაობამ 80 მილიონზე მეტი ადამიანი გადაარჩინა.
ერნესტ ჩეინი
ახლა კი უნდა აღინიშნოს ადრე ნახსენები ბიოქიმიკოსი ერნესტ ბორის ჩეინი. დაიბადა ებრაულ ოჯახში და ცხოვრობდა გერმანიაში, იგი იძულებული გახდა ემიგრაციაში წასულიყო ინგლისში, როდესაც ჰიტლერი ხელისუფლებაში მოვიდა. როგორც მომავალი ნობელის პრემიის ერთობლივი მიმღები პენიცილინის აღმოჩენისთვის, ჩეინს მიენიჭა ნაშრომის ის ნაწილი, რომელშიც მან აჩვენა პენიცილინის სტრუქტურა და წარმატებით გამოყო აქტიური ნივთიერება. პენიცილინის ერთი თერაპიული დოზის გამოსაყოფად საჭირო იყო დაახლოებით 500 ლიტრი მკვებავი ბულიონის დამუშავება ობის ერთად!
ჩეინი წერდა: „სიძნელეებმა, რომლებიც ფლემინგს წააწყდა, მხოლოდ გაამძაფრა ჩემი ინტერესი ფლემინგის მიერ პენიცილინის აღმოჩენით. მე ვუთხარი ფლორის, რომ ჩვენ ვიპოვით გზას, რომ ნაწილობრივ მაინც გავწმინდოთ პენიცილინი, მიუხედავად მისი არასტაბილურობისა“.
1938 წელს ჩეინი და მისი კოლეგა ნორმან ჰიტლი სწრაფად მივიდნენ დასკვნამდე, რომ პენიცილინი, ლიზოზიმისგან განსხვავებით, არ იყო ფერმენტი, არამედ ორგანული წარმოშობის მცირე მოლეკულა.
მოლეკულის მცირე ზომამ მკვლევარებს იმედი მისცა, რომ ადვილი იქნებოდა მოლეკულური სტრუქტურის გაშიფვრა და სინთეზირება. მეცნიერები ცდებოდნენ იმაზე, თუ რამდენად ადვილი იქნებოდა...
აღმოჩნდა, რომ პენიცილინი შეიცავს სტრუქტურების კომპლექსს, რომელსაც მოგვიანებით ბეტა-ლაქტამები უწოდეს. 
ჩეინი ადრეც ვარაუდობდა ასეთი სტრუქტურის არსებობის შესაძლებლობას, მაგრამ საკითხი მოგვარდა მხოლოდ 1949 წელს.
როდესაც დოროთი ჰოჯკინმა რენტგენის კრისტალოგრაფიის გამოყენებით განსაზღვრა ატომების განლაგება პენიცილინის კრისტალურ გისოსებში. 1949 წლის შემდეგ, პენიცილინის ზუსტი მოლეკულური სტრუქტურის დადგენის შემდეგ, შესაძლებელი გახდა წამლის მასობრივი, იაფი წარმოება.
სხვათა შორის, დოროთი ჰოჯკინმა ასევე მიიღო ნობელის პრემია რენტგენის სხივებში ბროლის გისოსების შესწავლისთვის 1964 წელს. ამ გამოჩენილმა ქალმა ჩაუყარა საფუძველი მეთოდს, რამაც შესაძლებელი გახადა დნმ-ის სტრუქტურის შესწავლა (ადამიანის გენომის პროგრამა).
ჩეინმა და ფლორიმ გამოიყენეს მაშინდელი ახალი ლიოფილიზაციის ტექნიკა, რათა მიეღოთ პენიცილინი კონცენტრირებული ფორმით. პენიცილინის ხსნარი გაყინეს და შემდეგ დაბალ ტემპერატურაზე და დაბალ წნევაზე წყალი გამოიდევნეს, რის შედეგადაც ძვირფასი მასალა დარჩა.
Penicillium chrysogenium (notatum): როგორ აღმოაჩინეს ყველაზე "პენიცილინის" სოკო
მეორე მსოფლიო ომის დაწყებიდან პენიცილინის საჭიროება მკვეთრად გაიზარდა. აშკარა იყო ასეთი წამლის საჭიროება.
1940 წელს ოქსფორდის უნივერსიტეტის მეცნიერთა ჯგუფმა (ფლორისა და ჩეინის ხელმძღვანელობით) ფლემინგის პენიცილინი ამოიღო საწყობიდან და დაიწყო მისი დიდი რაოდენობით წარმოების გზების ძიება.
მას შემდეგ, რაც ლონდონის დაბომბვა დაიწყო და ოკუპაციის რისკი გაჩნდა, მეცნიერები წავიდნენ მოლაპარაკებაზე ნიუ-იორკში (გერმანიის დაშვების ალბათობა იმდენად დიდი იყო, რომ ჩეინმა ქურთუკიც კი დაასველა სამკურნალო ყალიბით და აუხსნა კოლეგებს: თუ რამე მოხდა, ჯერ ეს ქურთუკი შეინახე).
ნიუ-იორკში სტუმრად მყოფ მეცნიერებს დიდი ენთუზიაზმის გარეშე შეხვდნენ: პენიცილინის წარმოება იშვიათად აღემატებოდა 4 სამოქმედო ერთეულს 1 მილილიტრ მკვებავ გარემოზე. ეს ძალიან ცოტაა: მაგალითად, პენიცილინის ბოთლზე წერია „1 000 000 ერთეული“. პრეპარატის ერთი დოზისთვის საჭირო იყო 250 ლიტრი ბულიონის დამუშავება.
მიზანი მაშინვე გაირკვა: ყველაზე "ნაყოფიერი" სოკოს პოვნა. თავდაპირველად, მეცნიერები გაემგზავრნენ პეორიაში, ილინოისში, სადაც იყო კვლევითი ლაბორატორია, რომელიც სწავლობდა ობის მეტაბოლიზმს. ლაბორატორიის თანამშრომლებმა შეაგროვეს მნიშვნელოვანი კოლექცია, მაგრამ ობის მხოლოდ რამდენიმე შტამს შეეძლო პენიცილინის გამომუშავება.
დავიწყეთ მეგობრების მოწვევა, რომ გამოგვიგზავნოთ ნიადაგის, ობის მარცვლების, ხილისა და ბოსტნეულის ნიმუშები. მათ დაიქირავეს ქალი მაღაზიებში, თონეებსა და ყველის ქარხნებში და ეძებდა ლურჯ-მწვანე ობის ახალ ნიმუშებს. მისი სახელი იყო მისის მერი ჰანტი, მეტსახელად "Mouldy Mary" მისი კარგი მუშაობისთვის.
ისტორიის მსვლელობა კანტატულა ნესვმა შეცვალა, რომელზედაც მოლურჯო-მწვანე სოკო დასახლდა. ეს ყალიბი აწარმოებდა 250 ერთეულ პენიცილინს თითო მილილიტრი ზრდის საშუალოზე. ერთ-ერთმა შტამმა, რომელიც მისგან მუტაციას განიცდიდა, დაიწყო 50000 ერთეულის გამომუშავება! ყველა შტამი, რომელიც დღეს პენიცილინს გამოიმუშავებს, არის იმავე ობის შთამომავლები, რომლებიც აღმოაჩინეს 1943 წელს. ეს იყო სოკო Penicillium chrysogenium, რომელსაც ადრე ეწოდებოდა Penicillium notatum.
ამ მომენტიდან დაიწყო პენიცილინის ინდუსტრიული წარმოების ერა.
როდესაც ფლემინგს, ფლორის და ჩეინს მიენიჭათ ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში 1945 წელს, ფლემინგმა თქვა: ”ისინი ამბობენ, რომ მე გამოვიგონე პენიცილინი. მაგრამ ადამიანმა ეს ვერ გამოიგონა - ეს ნივთიერება ბუნებამ შექმნა. მე არ გამოვიგონე პენიცილინი, უბრალოდ ხალხის ყურადღება მივაქციე მას და სახელი დავარქვი. ”.
ფლემინგი, ჩეინი და ფლორი ნობელის პრემიის ცერემონიაზე
ტექსტში თუ იპოვით შეცდომას, გთხოვთ შემატყობინოთ. აირჩიეთ ტექსტის ნაწილი და დააწკაპუნეთ Ctrl+Enter.
TASS DOSSIER /იულია კოვალევა/. 75 წლის წინ, 1941 წლის 12 თებერვალს, ლონდონში, ბრიტანელმა მეცნიერებმა ჰოვარდ ფლორიმ და ერნსტ ჩეინმა პირველად გამოიყენეს პენიცილინი ადამიანების სამკურნალოდ. TASS-DOSSIER-ის რედაქტორებმა მოამზადეს მასალა ამ პრეპარატის აღმოჩენის ისტორიის შესახებ.
პენიცილინი არის ანტიბიოტიკი ფართო ანტიმიკრობული ეფექტით. ეს არის პირველი ეფექტური წამალი მრავალი სერიოზული დაავადების, კერძოდ სიფილისისა და განგრენის, ასევე სტაფილოკოკისა და სტრეპტოკოკის მიერ გამოწვეული ინფექციების წინააღმდეგ. მიიღება Penicillium-ის გვარის ობის სოკოს ზოგიერთი სახეობიდან (ლათ. penicillus - „ფუნჯი“; მიკროსკოპის ქვეშ სპორის შემცველი ობის უჯრედები ფუნჯს ჰგავს).
აღმოჩენის ისტორია
ობის სამკურნალო მიზნებისთვის გამოყენების შესახებ ცნობები გვხვდება სპარსელი მეცნიერის ავიცენას (II საუკუნე) და შვეიცარიელი ექიმისა და ფილოსოფოსის პარაცელსუსის (მე-14 საუკუნე) ნაშრომებში. ბოლივიელმა ეთნობოტანიკოსმა ენრიკე ობლიტას პობლეტემ 1963 წელს აღწერა ინდოელი მკურნალების მიერ ობის გამოყენება ინკების ეპოქაში (XV-XVI სს.).
1896 წელს იტალიელმა ექიმმა ბარტოლომეო გოსიომ, ბრინჯის ობის დაზიანების გამომწვევი მიზეზების შესწავლით, გამოიგონა პენიცილინის მსგავსი ანტიბიოტიკის ფორმულა. იმის გამო, რომ მან ვერ შეძლო ახალი წამლის პრაქტიკული გამოყენების შეთავაზება, მისი აღმოჩენა დავიწყებას მიეცა. 1897 წელს ფრანგმა სამხედრო ექიმმა ერნესტ დიუშენმა შენიშნა, რომ არაბი მეჯვარეები ნესტიანი უნაგირებიდან აგროვებდნენ ყალიბს და მკურნალობდნენ ცხენების ჭრილობებს. დიუშენმა გულდასმით გამოიკვლია ყალიბი, გამოსცადა ის ზღვის გოჭებზე და გამოავლინა მისი დამანგრეველი მოქმედება ტიფურ ბაცილაზე. ერნესტ დიუშენმა თავისი კვლევის შედეგები წარადგინა პარიზის პასტერის ინსტიტუტში, მაგრამ ისინი ასევე არ იქნა აღიარებული. 1913 წელს ამერიკელმა მეცნიერებმა კარლ ალსბერგმა და ოტის ფიშერ ბლექმა შეძლეს ობისგან მიეღოთ ანტიმიკრობული თვისებების მქონე მჟავა, მაგრამ მათი კვლევა შეწყდა პირველი მსოფლიო ომის დაწყების გამო.
1928 წელს ბრიტანელმა მეცნიერმა ალექსანდრე ფლემინგმა ჩაატარა რუტინული ექსპერიმენტი ბაქტერიული ინფექციების მიმართ ადამიანის ორგანიზმის წინააღმდეგობის შესწავლისას. მან აღმოაჩინა, რომ სტაფილოკოკური კულტურების ზოგიერთი კოლონია, რომელიც მან დატოვა ლაბორატორიულ კერძებში, დაბინძურებული იყო ობის ჯიშით Penicillium notatum. ობის ლაქების ირგვლივ ფლემინგმა შენიშნა ადგილი, სადაც ბაქტერიები არ იყო. ამან მას საშუალება მისცა დაესკვნა, რომ ყალიბი აწარმოებს ბაქტერიების მკვლელ ნივთიერებას, რომელსაც მეცნიერმა "პენიცილინი" უწოდა.
ფლემინგმა არ შეაფასა თავისი აღმოჩენა და სჯეროდა, რომ განკურნების მოპოვება ძალიან რთული იქნებოდა. მისი მუშაობა გააგრძელეს ოქსფორდის მეცნიერებმა ჰოვარდ ფლორიმ და ერნსტ ჩეინმა. 1940 წელს მათ გამოყოფეს პრეპარატი მისი სუფთა სახით და შეისწავლეს მისი თერაპიული თვისებები. 1941 წლის 12 თებერვალს პენიცილინის პირველი ინექცია გაუკეთეს ადამიანს. ფლორისა და ჩეინის პაციენტი იყო ლონდონელი პოლიციელი, რომელიც სისხლის მოწამვლისგან კვდებოდა. რამდენიმე ინექციის შემდეგ თავს უკეთ გრძნობდა, მაგრამ წამლის მარაგი სწრაფად ამოიწურა და პაციენტი გარდაიცვალა. 1943 წელს ჰოვარდ ფლორიმ ახალი წამლის მოპოვების ტექნოლოგია გადასცა ამერიკელ მეცნიერებს და ანტიბიოტიკის მასობრივი წარმოება დაარსდა აშშ-ში. 1945 წელს ალექსანდრე ფლემინგს, ჰოვარდ ფლორის და ერნსტ ჩეინს მიენიჭათ ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში.
1870-იან წლებში ექიმებმა ალექსეი პოლოტბნოვმა და ვიაჩესლავ მანასეინმა შეისწავლეს ობის და დაადგინეს, რომ ის ბლოკავს სხვა მიკროორგანიზმების ზრდას. პოლოტბნოვი რეკომენდაციას უწევდა ობის ამ თვისებების გამოყენებას მედიცინაში, კერძოდ, კანის დაავადებების სამკურნალოდ. მაგრამ იდეამ არ მოიპოვა ხიბლი.
სსრკ-ში პენიცილინის პირველი ნიმუშები მიიღეს მიკრობიოლოგებმა ზინაიდა ერმოლიევამ და თამარა ბალეზინამ. 1942 წელს მათ აღმოაჩინეს Penicillium Crustosum-ის შტამი, რომელიც გამოიმუშავებს პენიცილინს. ტესტირების დროს წამალმა აჩვენა ბევრად უფრო დიდი აქტივობა, ვიდრე მისი ინგლისელი და ამერიკელი კოლეგები. თუმცა, მიღებულმა ანტიბიოტიკმა შენახვისას დაკარგა თვისებები და პაციენტებში ცხელება გამოიწვია.
1945 წელს საბჭოთა კავშირში დასავლური მოდელების მიხედვით შემუშავებული პენიცილინის ცდები დაიწყო. მისი წარმოების ტექნოლოგია დაეუფლა წითელი არმიის ეპიდემიოლოგიისა და ჰიგიენის კვლევითმა ინსტიტუტმა ნიკოლაი კოპილოვის ხელმძღვანელობით.
აღიარება
პენიცილინის მასობრივი წარმოება მეორე მსოფლიო ომის დროს დაიწყო. ზოგიერთი შეფასებით, ამ ანტიბიოტიკის წყალობით, ომის დროს და მის შემდეგ დაახლოებით 200 მილიონი ადამიანი გადაარჩინა. ამ პრეპარატის აღმოჩენა არაერთხელ იქნა აღიარებული, როგორც ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი სამეცნიერო მიღწევა კაცობრიობის ისტორიაში. თანამედროვე ანტიბიოტიკების უმეტესობა შეიქმნა პენიცილინის სამკურნალო თვისებების კვლევის შემდეგ.
კაცობრიობამ თავისი განვითარების გზაზე რთული და ეკლიანი გზა გაიარა. გასული ათასწლეულების მანძილზე ათასობით დიდი აღმოჩენა და გამორჩეული გამოგონება გაკეთდა ადამიანის ცხოვრების სხვადასხვა სფეროში. ერთ-ერთი უდიდესი აღმოჩენა, რომელმაც ნამდვილი რევოლუცია მოახდინა მედიცინაში, იყო პენიცილინის გამოგონება- მსოფლიოში პირველი ანტიბიოტიკი. მე-20 საუკუნის დასაწყისში კაცობრიობა სრულად მიეჩვია ისეთ გამოგონებებს, როგორიცაა ტელეგრაფი, ტელეფონი, რადიო, მანქანა, თვითმფრინავი და კოსმოსის შესწავლის ოცნებები. და ამავდროულად, ათასობით ადამიანი მთელ მსოფლიოში აგრძელებდა სიკვდილს ტიფის, დიზენტერიის, პნევმონიური ჭირისგან და პნევმონიითაც კი, ხოლო სეფსისი სასიკვდილო განაჩენად იქცა. თავად მიკრობების დახმარებით მიკრობებთან ბრძოლის იდეა წამოაყენეს მე-19 საუკუნეში. ამრიგად, ლუი პასტერის მიერ ჩატარებული კვლევის შედეგად დადგინდა, რომ გარკვეული მიკრობების გავლენით ჯილეხის ბაცილები იღუპება. მედიცინის სტუდენტის ერნესტ დიუშენის მიერ ახლახან აღმოჩენილი დისერტაცია აჩვენებს, რომ ჯერ კიდევ 1897 წელს ის იყენებდა ობის (მასში შემავალ პენიცილინს) ბაქტერიების წინააღმდეგ საბრძოლველად, რომლებიც აინფიცირებენ ადამიანის სხეულს. მან ჩაატარა ექსპერიმენტები ზღვის გოჭებზე ტიფის სამკურნალოდ. სამწუხაროდ, გახსნა არ დასრულებულა ე.დიუშენის უეცარი გარდაცვალების გამო.
ოფიციალურად, ბრიტანელი ბაქტერიოლოგი ალექსანდრე ფლემინგი ითვლება პირველი ანტიბიოტიკის (პენიცილინის) გამომგონებლად და მისი აღმოჩენის თარიღია 1928 წლის 3 სექტემბერი. სტაფილოკოკის შესწავლისას მეცნიერმა შენიშნა, რომ ერთი თვის შემდეგ ობის სოკო ჩამოყალიბდა ერთ-ერთზე. კულტურის ფირფიტები, 
ანადგურებს ადრე იქ მოთავსებულ სტაფილოკოკების კოლონიებს. ფლემინგმა სტაფილოკოკებთან ერთად თეფშზე გაზრდილი სოკოები კლასიფიცირდა, როგორც პენიცილიუმის გვარს და უწოდა იზოლირებულ ნივთიერებას პენიცილინი. შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ სტაფილოკოკის გარდა, პენიცილინი ასევე მოქმედებს პათოგენებზე, რომლებიც იწვევენ სკარლეტ ცხელებას, დიფტერიას, პნევმონიას და მენინგიტს. სამწუხაროდ, მის მიერ გამოყოფილი წამალი უძლური აღმოჩნდა პარატიფისა და ტიფური ცხელების წინააღმდეგ. 1929 წელს მეცნიერმა გამოაქვეყნა მოხსენება მისი აღმოჩენის შესახებ ინგლისურ ჟურნალში ექსპერიმენტული პათოლოგია. შემდგომმა კვლევამ აჩვენა, რომ პენიცილინის წარმოება ნელი იყო და მეცნიერმა ვერ შეძლო აქტიური ნივთიერების გაწმენდა და ამოღება. 1939 წლამდე ფლემინგმა ვერ შექმნა ეფექტური კუტურა; ახალი პრეპარატი ძალიან არასტაბილური იყო. ფლემინგი მის გაუმჯობესებაზე მუშაობდა 1942 წლამდე.
1940 წელს ბიოქიმიკოსი E.B. აქტიურად ცდილობდა პენიცილინის გაწმენდას და იზოლირებას. ჯაჭვისა და ბაქტერიოლოგი ჰ.ვ. ფლორი, უკვე 1941 წელს დაგროვდა საკმარისი პენიცილინი ეფექტური დოზისთვის. სისხლის მოწამვლის მქონე 15 წლის ბიჭი პირველი გადაარჩინა მიღებული ანტიბიოტიკის წყალობით. პენიცილინის აღმოჩენისთვის E. Chain, A. Fleming და W. H. Flory მიიღეს ნობელის პრემია სამჯერ 1945 წელს. სამივემ უარი თქვა პენიცილინის გამოგონებაზე პატენტებზე, რადგან თვლიდა, რომ წამალი, რომელსაც შეუძლია კაცობრიობის გადარჩენა, არ უნდა გახდეს მოგების წყარო. ეს ერთადერთი შემთხვევაა, როცა არავის არ უთქვამს საავტორო უფლებები ასეთი მასშტაბის გამოგონებაზე. პენიცილინისა და სახიფათო ინფექციურ დაავადებებზე გამარჯვების წყალობით, მედიცინამ შეძლო ადამიანის სიცოცხლის გახანგრძლივება 30-35 წლით.
მეორე მსოფლიო ომის დროს შეერთებულ შტატებში დაარსდა სამრეწველო მასშტაბით პენიცილინის წარმოება, რომელმაც ათიათასობით დაჭრილი ჯარისკაცის სიცოცხლე გადაარჩინა. ომის შემდეგ მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა ანტიბიოტიკების წარმოების მეთოდი. 
1952 წლიდან იპოვა პრაქტიკული გამოყენება მსოფლიო მასშტაბით. პენიცილინის დახმარებით განიკურნა მანამდე ფატალური დაავადებები, როგორიცაა ოსტეომიელიტი, სიფილისი, პნევმონია და მშობიარობის ცხელება და გამოირიცხა ჭრილობებისა და დამწვრობის შემდეგ ინფექციების განვითარება. ანტიბაქტერიული პრეპარატები მალევე იზოლირებული იქნა. ანტიბიოტიკები რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში ყველა დაავადების პანაცეა გახდა. საბჭოთა კავშირში მთელი რიგი ანტიბიოტიკების შექმნის დიდი დამსახურება ეკუთვნის გამოჩენილ მიკრობიოლოგს ზ.ვ.ერმოლიევას. ის პირველი რუსი მეცნიერია, რომელმაც ინტერფერონი შეისწავლა, როგორც ანტივირუსული აგენტი. თავად პროფესორ ვ.ჰ.ფლორის თქმით, პენიცილინი, რომელიც ზ.ვ.ერმოლიევამ მიიღო, 1,4-ჯერ უფრო ეფექტური იყო ვიდრე ანგლო-ამერიკული. პენიცილინის პირველი პორციები ერმოლიევამ მიიღო 1942 წელს. მალე მისი წყალობით დაარსდა საბჭოთა ანტიბიოტიკის მასობრივი წარმოება.
რამდენმა უბედურმა შემთხვევამ გამოიწვია მე-20 საუკუნის ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური წამლის აღმოჩენა და როგორ დაეხმარა ლაბორატორიის ფანჯარა და ბომბის თავშესაფრის კედელი, წაიკითხეთ განყოფილებაში "მეცნიერების ისტორია".
1929 წლის 13 სექტემბერს შოტლანდიელი ბაქტერიოლოგი ალექსანდრე ფლემინგი სამედიცინო კვლევის კლუბის შეხვედრაზე ქ. ლონდონის უნივერსიტეტის მერიმ პირველად განაცხადა, რომ მან აღმოაჩინა პირველი ანტიბიოტიკი - პენიცილინი. შემდგომში გაირკვა, რომ პენიცილინი გახდა მეოცე საუკუნის ერთ-ერთი უდიდესი სამედიცინო აღმოჩენა და ეს საუკუნე უკვე ძალიან მდიდარი იყო მედიცინაში აღმოჩენებით. როგორც არ უნდა იყოს, 1945 წელს ფლემინგი გახდა ნობელის პრემიის ერთ-ერთი ლაურეატი, რომელიც დაჯილდოვდა ზუსტად პენიცილინის აღმოჩენისთვის.
თავის ნობელის გამოსვლაში ფლემინგმა თქვა: ”ისინი ამბობენ, რომ მე გამოვიგონე პენიცილინი. მაგრამ ვერავინ გამოიგონებდა მას, რადგან ეს ნივთიერება ბუნებით არის შექმნილი. მე არ გამოვიგონე პენიცილინი, უბრალოდ ხალხის ყურადღება მივაქციე მას და სახელი დავარქვი. ” სინამდვილეში, პენიცილინის მდგომარეობა კიდევ უფრო საინტერესოა: როგორც ჩანს, ბუნებას მოუწია დიდი შრომა და უბედური შემთხვევების მთელი ქსელის მოწყობა, რათა აიძულოს ადამიანები, პირველ რიგში თავად ფლემინგი, აღმოეჩინათ ეს ნივთიერება.
ჩვენ უნდა დავიწყოთ იმით, რომ ფლემინგი ექიმი გახდა ნაწილობრივ უბედური შემთხვევის წყალობით. მისი ნიჭის მთელი დიაპაზონის გათვალისწინებით, ჩვენს გმირს შეეძლო აერჩია სხვა სამეცნიერო მიმართულება, თუნდაც დაეუფლა ხელოვნებას (მას ბავშვობიდან უყვარდა მხატვრობა) ან გამხდარიყო სამხედრო. უფროსი ძმის რჩევით, მან აირჩია მედიცინა და ეროვნულ კონკურსზე მიმართა ქ. მარია. გამოცდაზე უმაღლესი ქულების მიღების შემდეგ და სწავლის დასრულების შემდეგ ქირურგი გახდა, ფლემინგი სიცოცხლის ბოლომდე ასოცირდებოდა ამ საავადმყოფოსთან.
ალექსანდრე ფლემინგი
იმპერიული ომის მუზეუმები/Wikimedia Commons
მან დაიწყო მუშაობა ჭრილობების კვლევის ლაბორატორიაში და აჩვენა თავისი ნიჭი, როგორც მკვლევარი, აჩვენა, რომ კარბოლის მჟავა, რომელიც მაშინ ფართოდ გამოიყენებოდა ღია ჭრილობების სამკურნალოდ, არ იყო შესაფერისი ანტისეპტიკად. ფაქტია, რომ ის კლავს ლეიკოციტებს, რომლებიც ორგანიზმში დამცავ ბარიერს ქმნიან და საბოლოოდ ხელს უწყობს ქსოვილებში პათოგენური ბაქტერიების გადარჩენას.
შემდეგი უბედური შემთხვევა მოხდა ფლემინგს 1922 წელს, როდესაც მან აღმოაჩინა ფერმენტი, რომელსაც მოგვიანებით ლიზოზიმი ეწოდა. ეს ფერმენტი კლავს ზოგიერთ ბაქტერიას ჯანსაღი ქსოვილის დაზიანების გარეშე. უბედური შემთხვევა აქ ის იყო, რომ მეცნიერი არ იყო ძალიან მოწესრიგებული და არ უყვარდა ლაბორატორიის მაგიდის დალაგება. ერთხელ, როცა გაცივდა, დაცემინებია პეტრის ჭურჭელში, სადაც ბაქტერიები ამრავლებს საკვებ გარემოში და არ გაუკეთებია დეზინფექცია, როგორც ამას წესები მოითხოვს. რამდენიმე დღის შემდეგ, ამ ჭიქის ნარჩენების ფერის მიხედვით, მან აღმოაჩინა, რომ იმ ადგილებში, სადაც მისი ნერწყვი ჩამოვიდა, ბაქტერიები განადგურდა.
პენიცილინის შემცველი ობის
Wikimedia Commons
მართალია, ლიზოზიმი არც ისე კარგად მუშაობდა, როგორც ანტისეპტიკი: ის ძალიან ნელა მოქმედებდა ბაქტერიების უმეტესობაზე, ამიტომ ფლემინგმა თავდაპირველად დაიწყო ლიზოზიმის გამოყენება ავანგარდული ნახატების ხატვისას, სადაც ტილოზე სხვადასხვა ფერები სხვადასხვა ბაქტერიით იყო შექმნილი. ამ ბაქტერიების ერთი ფერის ლაქიდან მეორეზე გადაცოცვის თავიდან ასაცილებლად, მან ასეთი ლაქების საზღვრები ლიზოზიმით დაამუშავა.
თუმცა, ლაბორატორიაში ფლემინგი უფრო კარგი ანტისეპტიკის პოვნაზე ფიქრობდა, ვიდრე მის ნახატზე. 1928 წელს კი ისტორია განმეორდა მისი დაუდევრობით. რაღაც სასწაულით, მის ერთ-ერთ არადეზინფექციურ პეტრის კერძს, სადაც ოქროსფერი სტაფილოკოკის კოლონიას თესავდა, მეზობელი ლაბორატორიიდან ჩირქი მიიღო - საკმაოდ იშვიათი ყალიბი. Penicillium notatum. ორიოდე დღის შემდეგ მან დათესილი კულტურა გაანადგურა და იქ, სადაც თასში ჩავარდა, ყვითელი მოღრუბლული მასის ნაცვლად, ნამის მსგავსი წვეთები ჩანდა.
აქ ფლემინგს ჰქონდა ნათლისღება: მან თქვა, რომ ობის მომაკვდინებელი ეფექტი ბაქტერიებზე. ეს ვარაუდი დადასტურდა და მეცნიერმა ამ სოკოსგან მიიღო ინტენსიური ყვითელი ნივთიერება, რომელსაც პენიცილინი უწოდა.
აღმოჩნდა, რომ 500-800-ჯერ განზავებული პენიცილინიც კი თრგუნავს არა მხოლოდ სტაფილოკოკების, არამედ სტრეპტოკოკის, პნევმოკოკის, გონოკოკის, დიფტერიის ბაცილისა და ჯილეხის ბაცილების ზრდას, მაგრამ არ ახდენს გავლენას E. coli-ზე, ტიფოიდულ ბაქტერიებზე და პათოგენებზე. , ქოლერა. უაღრესად მნიშვნელოვანი აღმოჩენა იყო პენიცილინის მავნე ზემოქმედების არარსებობა ადამიანის ლეიკოციტებზე, თუნდაც სტაფილოკოკებისთვის დესტრუქციულ დოზაზე მრავალჯერ მაღალი დოზებით. ეს ნიშნავს, რომ პენიცილინი უვნებელია ადამიანისთვის.
ფლემინგმა დაახლოებით ერთი წელი გაატარა აღმოჩენილი ნივთიერების თვისებების შესწავლაში და მიუხედავად იმისა, რომ მისი სუფთა სახით მიღება ვერ შეძლო, მაინც გადაწყვიტა კოლეგებს ამის შესახებ ეთქვა.
ფლემინგის პენიცილინი ნამდვილ ანტიბიოტიკად იქცა მოგვიანებით, მას შემდეგ რაც მისი კვლევა 1938 წელს გააგრძელეს ოქსფორდის უნივერსიტეტის პროფესორმა, პათოლოგი და ბიოქიმიკოსმა ჰოვარდ ფლორიმ და ქიმიკოსმა ერნსტ ბორის ჩეინმა, რომლებიც ემიგრაციაში წავიდნენ გერმანიიდან ნაცისტების ხელისუფლებაში მოსვლის შემდეგ. ერთწლიანი მცდელობის შემდეგ, მეცნიერებმა შეძლეს ის, რაც ფლემინგმა ვერ შეძლო - პირველი 100 მილიგრამი სუფთა პენიცილინის მიღება. თუმცა, სოკო, საიდანაც პენიცილინი იქნა მიღებული, ძალიან კაპრიზული აღმოჩნდა, საჭირო იყო მისთვის უფრო "მორჩილი" და ეფექტური შემცვლელის პოვნა.
ჰოვარდ ფლორი და ერნსტ ბორის ჩეინი
Wikimedia Commons
ამ მიზნით ჩეინმა აიყვანა სხვა სპეციალისტები: ბაქტერიოლოგები, ქიმიკოსები და ექიმები. შეიქმნა ოქსფორდის ჯგუფი ე.წ. ჯგუფის მუშაობა წარმატებული აღმოჩნდა და 1941 წელს პენიცილინმა პირველად გადაარჩინა სისხლის მოწამვლის მქონე ადამიანი გარკვეული სიკვდილისგან - ის იყო 15 წლის მოზარდი.
იმ დროისთვის გაჩაღებულმა ომმა არ დაუშვა პენიცილინის მასობრივი წარმოება ინგლისში და 1941 წლის ზაფხულში ოქსფორდის ჯგუფი წავიდა ტექნოლოგიის გასაუმჯობესებლად აშშ-ში. ამერიკული სიმინდის ექსტრაქტის გამოყენებით პენიცილინის მოსავლიანობა 20-ჯერ გაიზარდა. შემდეგ მათ გადაწყვიტეს მოეძებნათ ობის ახალი შტამები, რომლებიც უფრო პროდუქტიული იყო ვიდრე Penicillium notatum, რომელიც ერთხელ ფლემინგის ფანჯარაში გაფრინდა. ჯგუფის ლაბორატორიამ დაიწყო ობის ნიმუშების მიღება მთელი მსოფლიოდან. ჯგუფში ასევე შედიოდა მერი ჰანტი, რომელსაც მალევე შეარქვეს "მოლდი მერი", რადგან მან ბაზარში იყიდა ყველა დაბნეული საკვები. მოხდა ისე, რომ სწორედ მან ჩამოიტანა ბაზრიდან დამპალი ნესვი, რომელშიც აღმოაჩინეს უაღრესად პროდუქტიული ჯიში, რომელსაც მეცნიერები ეძებდნენ - P. chrysogenum.
ამ შტამზე დაყრდნობით შეიქმნა პენიცილინის მასობრივი წარმოების ტექნოლოგია. 1945 წელს ამ წამლის წარმოებამ მიაღწია წელიწადში 15 ტონას, ხოლო 1950 წელს - 150 ტონას.
პენიცილინების მოქმედების მექანიზმი ძალიან რთული აღმოჩნდა და მხოლოდ 1957 წელს დააზუსტა ამერიკელმა მკვლევარმა ჯეიმს პარკმა, რომელმაც აღმოაჩინა ნუკლეოტიდი, რომელიც თრგუნავს მრავალი მიკრობის უჯრედის კედლის ზრდას.
პენიცილინის ქიმიური სტრუქტურის მოდელი
Wikimedia Commons
შემდგომმა კვლევებმა ასევე აჩვენა პენიცილინების მთავარი ნაკლი: პათოგენური მიკროორგანიზმები სწრაფად შეეჩვივნენ მათ არსებობას. ასე რომ, თუ 1945 წელს გონორეა მთლიანად განიკურნა 300 ათასი ერთეული პენიცილინის ერთი ინექციით, მაშინ სამოცდაათიანი წლების დასაწყისში ეს მოითხოვდა ათჯერ უფრო ძლიერი ინექციების კურსს. 1998 წლის მონაცემებით, გონოკოკების 78%-ს განუვითარდა რეზისტენტობა პენიცილინის ანტიბიოტიკების მიმართ. ამ მიზეზით, ნებისმიერი ანტიბიოტიკი იყო და რჩება მე-20 საუკუნის მთავარ წამლად. 21-ე საუკუნეში მეცნიერებს ახალი წამლის შექმნის პრობლემის წინაშე დგანან, რომელსაც მიკრობები ვეღარ ეგუებიან.
სსრკ-ში პენიცილინის დაბადების ბედი საინტერესოა. 1941 წელს დაზვერვამ მიიღო ინფორმაცია იმის შესახებ, რომ ინგლისში ქმნიდნენ სასწაულებრივ ანტიმიკრობულ პრეპარატს, რომელიც დაფუძნებული იყო რაღაც ტიპის ობის საფუძველზე. ჩვენ მაშინვე დავიწყეთ მუშაობა ამ მიმართულებით და უკვე 1942 წელს მიკრობიოლოგმა ზინაიდა ერმოლიევამ მიიღო პენიცილინი ობისგან. Penicillium crustosum, აღებული მოსკოვის ერთ-ერთი ბომბის თავშესაფრის კედლიდან. 1944 წელს პრეპარატი წარმატებით გამოსცადეს დაჭრილ ჯარისკაცებზე.
ზინაიდა ერმოლიევა
Wikimedia Commons
თუმცა, საბჭოთა პენიცილინი, მიუხედავად ამ შედეგის მნიშვნელობისა, არასრულყოფილი იყო და ვერ იწარმოებოდა ფრონტისათვის საჭირო რაოდენობით. გარდა ამისა, ის იწვევდა პაციენტების ტემპერატურის მნიშვნელოვან მატებას, ხოლო დასავლურ პენიცილინს არ გამოუწვევია გვერდითი მოვლენები. შეუძლებელი იყო შეერთებულ შტატებში ამ "საუკუნის წამლის" მასობრივი წარმოებისთვის ტექნოლოგიის შეძენა, რადგან აკრძალული იყო პენიცილინთან დაკავშირებული ნებისმიერი ტექნოლოგიის გაყიდვა საზღვარგარეთ.
სიტუაცია მაშინ გადაარჩინა ერნსტ ჩეინმა, რომელიც იყო პენიცილინის ინგლისური პატენტის ავტორი. მან თავისი დახმარება შესთავაზა საბჭოთა კავშირს და 1948 წელს მისი დახმარებით ჩვენმა მეცნიერებმა შეძლეს საჭირო ტექნოლოგიის შემუშავება, რომლის გამოყენებითაც მოსკოვის ერთ-ერთმა ფარმაცევტულმა ქარხანამ მაშინვე დაიწყო წამლის წარმოება.
1945 წელს ალექსანდრე ფლემინგს, ჰოვარდ ფლორის და ერნსტ ბორის ჩეინს მიენიჭათ ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში. თავის ნობელის ლექციაში ფლემინგმა აღნიშნა, რომ „პენიცილინის ფენომენალურმა წარმატებამ განაპირობა ობის და მცენარეთა სამეფოს სხვა ქვედა წარმომადგენლების ანტიბაქტერიული თვისებების ინტენსიური შესწავლა. ასეთი თვისებები მხოლოდ რამდენიმე მათგანს აქვს“.
სიცოცხლის დარჩენილ ათი წლის განმავლობაში მეცნიერს მიენიჭა 25 საპატიო ხარისხი, 26 მედალი, 18 ჯილდო, 30 ჯილდო და საპატიო წევრობა მეცნიერებათა აკადემიისა და სამეცნიერო საზოგადოების 89-ში.
1955 წლის 11 მარტს ფლემინგი გარდაიცვალა მიოკარდიუმის ინფარქტით. დაკრძალეს ლონდონის წმინდა პავლეს საკათედრო ტაძარში - ყველაზე პატივსაცემი ბრიტანელების გვერდით. საბერძნეთში, სადაც მეცნიერი იმყოფებოდა, მისი გარდაცვალების დღეს ეროვნული გლოვა გამოცხადდა. და ესპანურ ბარსელონაში, ქალაქის ყველა ყვავილმა გოგონამ კალათებიდან ყვავილების მკლავები დაასხა დიდი ბაქტერიოლოგისა და ექიმის მემორიალურ დაფაზე.
