Pre moderného človeka je ťažké predstaviť si oblasť medicíny bez antibiotík. S ich pomocou sa liečia zložité infekčné choroby a zachraňujú sa životy miliónov ľudí. Zdá sa fantastické, že objav penicilínu (prvého antimikrobiálneho činidla) bol náhodný jav. Začiatkom 20. storočia vedec Fleming našiel hubu, čo sa ukázalo byť úplne pre ľudí neškodné, Ale deštruktívne Pre zlomyseľný mikroorganizmov.
Aj v škole poznáme rôzne príbehy z antického sveta o krátkom a rýchlom živote ľudí. Tí, ktorí sa dožili 13 rokov, boli považovaní za dlhovekých, ale ich zdravie bolo v hroznom stave:
- koža bola pokrytá výrastkami a vredmi;
- zuby hnili a vypadli;
- vnútorné orgány pracovali s poruchami v dôsledku nesprávnej výživy a nadmernej fyzickej námahy.
Smrť dojčiat bola alarmujúceho rozsahu. Smrť žien po pôrode bola považovaná za bežnú. V 16. storočí nedosahovala dĺžka ľudského života viac ako 30 rokov a na začiatku 20. storočia mohol byť aj malý rez fatálny.
Predtým, ako boli vynájdené antibiotiká, sa choroby liečili desivými a bolestivými spôsobmi.
- V prípade infekcie bolo indikované prekrvenie (urobil sa rez do veľkej cievy alebo sa priložili pijavice). Cieľom je odstrániť krv spolu s patogénmi smerom von.
- Na otvorené rany sa nalial aktívne uhlie alebo bróm, aby sa vytiahol hnis. Pacient utrpel vážne popáleniny, ale baktérie tiež zomreli.
- Ortuť sa používala na liečbu syfilisu. Látka sa užívala perorálne alebo sa vstrekovala do močovej trubice tenkými tyčinkami. Jedinou alternatívou bol ešte nebezpečnejší arzén.
História objavu penicilínu
História objavu penicilínu, napodiv, začala veľkou vedeckou a technologickou revolúciou. V 19.-20. storočí ľudstvo ovládlo mnoho nových oblastí:
- pripojenie a ;
- rádio a zábava;
- doprava (autá a lietadlá);
- Začali sa objavovať globálne nápady na skúmanie Zeme a vesmíru.
Ale všetky vedecké a technické úspechy boli zatienené každodenným životom ľudí a najťažšou epidemiologickou situáciou. Státisíce ľudí naďalej masovo zomierali na týfus, úplavicu, tuberkulózu a zápal pľúc. Sepsa bola rozsudkom smrti.
Predpoklady pre objav penicilínu stručne vo faktoch
Mnohí vedci sa snažili nájsť riešenie problému a vynájsť účinný liek na neduhy. Uskutočnili sa experimenty, ktorých výsledky boli zvyčajne negatívne. Myšlienka, že špeciálne baktérie môžu zabíjať mikróby, sa objavila až v 19. storočí.
- Louis Pasteur. Vykonané štúdie, ktoré ukázali, že pod vplyvom určitých mikroorganizmov umierajú bacily antraxu.
- V roku 1871 ruskí vedci Manassein a Polotebnov objavili ničivý účinok plesní na baktérie. Ich dielam sa však nevenovala náležitá pozornosť.
- V roku 1867 chirurg Lister zistil, že zápal spôsobujú baktérie a navrhol bojovať proti nim kyselinou karbolovou, prvým uznávaným antiseptikom.
- Ernest Duchesne. Vo svojej dizertačnej práci poznamenal, že v roku 1897 úspešne použil pleseň proti množstvu baktérií, ktoré infikujú ľudské telo.
- V roku 1984 Metchnikoff použil acidofilné baktérie z fermentovaných mliečnych výrobkov na liečbu črevných porúch.
Kto vynašiel penicilín v Rusku?
V Sovietskom zväze mikrobiológ Ermolyeva pracoval na tvorbe a výskume antibiotických liekov. Bola prvou zo všetkých sovietskych vedcov, ktorí začali študovať interferón ako antivírusový liek. V roku 1942 dostala Ermolyeva penicilín. Výskum a experimenty vedca viedli k tomu, že v priebehu niekoľkých rokov sa v ZSSR antibiotikum začalo vyrábať vo veľkých množstvách.
Kto vynašiel penicilín, Flemingov príspevok
Vedec Alexander Fleming je považovaný za objaviteľa antibiotika penicilínu. Za svoj objav dostal výskumník v roku 1945 Nobelovu cenu. Antibiotikum sa objavilo náhodou: Fleming bol nedbalý a často po sebe neupratal skúmavky. Vedec pred dlhou neprítomnosťou zabudol umyť Petriho misky, v ktorých zostali kolónie stafylokokov.
Vedec po príchode zistil, že v pohároch kvitla pleseň a niektoré oblasti boli úplne bez baktérií. Fleming dospel k záveru, že pleseň produkuje látky, ktoré zabíjajú stafylokoky. Bakteriológ izoloval penicilín z húb, no k jeho objavu bol skeptický.
Neskôr vedci Flory a Chain dokončili prácu, ktorú začali. Po 10 rokoch liek vylepšili a vyvinuli čistú formu penicilínu.
V roku 1942 sa penicilín začal používať na liečbu ľudí. Prvým pacientom, ktorý sa uzdravil, bolo dieťa s otravou krvi. Počas druhej svetovej vojny bola výroba penicilínu v Spojených štátoch uvedená na montážnu linku. Vďaka tomu sa podarilo zachrániť státisíce vojakov pred gangrénou a amputáciou končatín.
Ako penicilín účinkuje?
Princíp fungovania antibiotika spočíva v tom, že zastaví alebo zastaví chemickú reakciu, ktorá je potrebná na udržanie života baktérie. Penicilín zastavuje aktivitu molekúl podieľajúcich sa na tvorbe nových bunkových vrstiev baktérií. Antibiotikum neovplyvňuje ľudí ani zvieratá, pretože vonkajšie membrány ľudských buniek sa výrazne líšia od bakteriálnych buniek.
Mechanizmus a vlastnosti pôsobenia.
- Molekuly penicilínu majú baktericídne vlastnosti: majú škodlivý účinok na rôzne baktérie.
- Hlavným cieľom účinku sú proteíny viažuce penicilín. Sú to enzýmy v záverečnej časti syntézy bakteriálnej bunkovej steny.
- Keď liek začne zastavovať syntézu, začne proces, ktorý vedie k úplnej smrti baktérie.
Mikróby sa časom naučili brániť: začali vylučovať špeciálnu zložku, ktorá ničí antibiotikum. Ale vďaka práci vedcov sa začali objavovať vylepšené lieky, ktoré obsahujú inhibítory. Takéto antibiotiká sa nazývajú chránené penicilínom.
Vplyv objavu na naše dni
Ľudstvo prešlo dosť zložitou a neprehľadnou cestou svojho vývoja. V rôznych oblastiach činnosti bolo urobených veľa dôležitých objavov a veľkých vynálezov. Medzi rozsiahle a rozhodujúce objavy, ktoré spôsobili revolúciu v medicíne, patrí vytvorenie penicilínu.
Penicilín sa v celosvetovom meradle začal používať v roku 1952. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam sa začal používať na liečbu rôznych patológií:
- osteomyelitída;
- syfilis;
- zápal pľúc;
- horúčka počas pôrodu;
- infekcia po ranách alebo popáleninách.
Neskôr boli izolované rôzne antibakteriálne lieky. Antibiotiká začali byť dlhé roky považované za liek na všetky choroby. Vďaka vynálezu antibiotika sa zlepšil boj proti závažným infekčným chorobám a životy ľudí sa predĺžili o 35 rokov.
3. september je oficiálnym dňom objavenia penicilínu na celom svete. Za celú existenciu ľudstva nebol vynájdený žiadny iný liek, ktorý by zachránil toľko ľudských životov.
Penicillium chrysogenium (notatum) je jedným zo zástupcov rodu Penicillium. „Držiteľ záznamu“ na výrobu penicilínu
Samotná myšlienka použitia iných mikroorganizmov (alebo toho, čo syntetizujú) na boj proti mikroorganizmom, je v medicíne už veľmi dlho.
V samotnej mikrobiálnej komunite niektoré mikróby neustále potláčajú ostatné a sú v takejto dynamickej rovnováhe.
V roku 1897, dávno pred objavom penicilínu, Ernest Duchesne použil pleseň v experimente na liečbu týfusu u morčiat.
Penicillium roqueforti – „ušľachtilá pleseň“. Používa sa na výrobu syra Roquefort a dodáva mu osobitú chuť
Čo majú podľa vás spoločné morčatá, niva a voda z vodovodu?
Otázka je dosť zložitá. Zdalo by sa: nič spoločné. Ale ak ste boli francúzskym študentom medicíny na konci 19. storočia, tieto položky by boli vašimi vedeckými činidlami.
Tieto činidlá použil brilantný Ernest Duchesne na objavenie antibiotík, takmer 35 rokov predtým, ako Alexander Fleming objavil penicilín.
Takže história antibitík nezačala Flemingom, nie. Fleming nebol prvý, kto si všimol antibakteriálne vlastnosti plesní. Pleseň používali na liečenie rán už starí Egypťania. A hoci v starovekom Egypte neexistovala vedecká podpora pre mnohé lekárske úkony, nemali by sme zabúdať na pozoruhodné pozorovania starovekých liečiteľov.
Ernest Duchesne
Bol to on, kto ako prvý opísal antibakteriálne vlastnosti penicilínu. O jeho živote sa vie veľmi málo. Narodil sa v Paríži a študoval na vojenskej lekárskej škole v Lyone, kam nastúpil ako dvadsaťročný.
Duchenne bol jednoducho fascinovaný mikróbmi. Ešte by! Objav patogénnych vlastností u mikróbov, diela Louisa Pasteura, jednoducho zmenili svetonázor vtedajších lekárov. Ernest Duchesne sa rozhodol napísať dizertačnú prácu pod vedením profesora mikrobiológie Gabriela Rouxa. Gabriel Roux potom viedol laboratórium, ktoré bolo zodpovedné za kvalitu zásobovania vodou v Lyone. Duchesnova práca sa zamerala na nasledujúce pozorovanie: voda z vodovodu nikdy nesplesnivela, ale pleseň mohla dobre rásť v destilovanej vode. Prvý návrh bol, že baktérie zabránili rastu plesní vo vode z vodovodu.
Ernest pestoval Penicillum glaucum. Táto forma sa používa na výrobu syrov Gorgonzola a Stilton. Vložil do nádob s kohútikom a prevarenou vodou. Potom pridal pôvodcu brušného týfusu a E. coli – pleseň rýchlo odumrela. Ukázalo sa, že baktérie vo vode zabíjajú plesne. Duchesne si začal klásť iné podmienky: teplotu, kyslosť prostredia, no pleseň nie vždy odumrela. Niekedy víťazstvo zostalo s hubou.
Opäť vyvstala otázka: môže pleseň nejakým spôsobom „odpovedať“ baktériám? Dokáže s nimi bojovať? Pokus na morčatách odhalil pokles bakteriálnej virulencie. Navyše, vstreknutím plesní, Duchesne dokázal vyliečiť zviera. Podobný experiment uskutoční aj Alexander Fleming, ktorý je často označovaný za objaviteľa penicilínu.
O tom, ako Fleming objavil penicilín, sa už popísalo veľa. Prečo sa teda Duchenne nespomína ako objaviteľ penicilínu? Má to viacero dôvodov. No, v prvom rade študoval Penicillum glausum, na rozdiel od iného druhu plesne, Penicillum notanum. Pleseň, ktorá v skutočnosti syntetizuje tento penicilín. Neskôr sa zistilo, že Penicillum glausum produkuje ďalšie, slabšie antibiotikum – patulín (mimochodom je toxický a účinkuje vo vysokých koncentráciách, preto sa nepoužíva). Pravdepodobne, nebyť zdravia mladého vedca, ako aj jeho krátkeho života (zomrel na tuberkulózu v roku 1912, keď už dávno predtým stratil manželku na rovnakú tuberkulózu), objav penicilínu by bol jeho.
Alexander Fleming
Ale fakt je fakt. Autorom a objaviteľom penicilínu bol Alexander Fleming. Dátum objavu najznámejšieho antibiotika je 3. september 1928 (narodeniny penicilínu). Fleming bol v tom čase už všeobecne známy a mal povesť skvelého výskumníka.
Tomuto škótskemu biochemikovi ľudstvo dodnes vďačí za objav penicilínu. Po prvej svetovej vojne, v ktorej „otec penicilínu“ pôsobil ako vojenský lekár, sa Fleming nedokázal vyrovnať s tým, že veľké množstvo vojakov umieralo na infekčné komplikácie. V roku 1918 sa vrátil z vojny pracovať v bakteriologickom laboratóriu Nemocnice svätej Márie, kde predtým pracoval (a bude tam pracovať až do smrti). V roku 1922 došlo k incidentu, ktorý bol, samozrejme, skôr bájkou, no napriek tomu o šesť rokov predbehol objav penicilínu. Fleming, ktorý mal nádchu, náhodou kýchol na Petriho misku obsahujúcu kolónie baktérií. Po niekoľkých dňoch objavil v niektorých oblastiach pomalý rast baktérií (Micrococcus lysodeikticus). Takto bol objavený lyzozým (muramidáza). Tento hydrolytický enzým rozkladá steny baktérií, to znamená, že má baktericídne vlastnosti. Je ho veľa v nosnom hliene, slinách (prečo si zvieratá môžu lízať rany), slznej tekutine. Veľa je ho aj v materskom mlieku (a citeľne viac ako v kravskom mlieku a pri kŕmení sa jeho koncentrácia časom neznižuje, ale zvyšuje). Samozrejme, keď sa objaví penicilín, záujem o lyzozým výrazne klesne, až kým sa neobjaví lyzozým kuracieho proteínu.
Ako neskôr poznamenal sám Alexander Fleming, k objavu penicilínu pomohla náhoda. Pri práci v laboratóriu a štúdiu enzýmu lyzozýmu sa Fleming nerozlišoval podľa poriadku na pracovisku (hoci vedci majú svoj vlastný poriadok!). Ako to už u géniov býva (stačí si spomenúť na Einsteinov stôl), vedcovo laboratórium bolo úplným neporiadkom. Fleming, ktorý sa vrátil po mesiaci neprítomnosti, si všimol, že na jednej miske s kultúrami stafylokokov sa objavili plesňové huby. Kolónia húb rozpustila zasiatu úrodu. Pleseň patrila do rodu Penicillium, a preto sa izolovaná látka neskôr nazývala penicilín.
Názov penicilínu sa prekladá ako „kefa na písanie“, takáto podobnosť je viditeľná pod mikroskopom
Howard Florey
A hoci sa pri objave penicilínu spomína na Alexandra Fleminga, z tohto objavu ťažili aj iní vedci, najmä farmakológ Govrad Walter Flory. V roku 1938 Florey v spolupráci s Ernestom Chainom a Normanom Heatleym na Oxfordskej univerzite v Anglicku začal experimentovať s antibakteriálnymi vlastnosťami huby Penicillium notatum. Fleming vo svojich dielach písal o vlastnostiach huby na potlačenie rastu baktérií.
Prvým pacientom, ktorému predpísali penicilín, bol Albert Alexander, londýnsky policajt. Serózna infekcia, ktorá postihla časť tváre, periorbitálnu oblasť oka a pokožku hlavy, začala malým bodnutím tŕňom ruže. Flory a Chain podali pacientovi penicilín a počas prvých 24 hodín sa pozorovala dobrá dynamika. Nepodarilo sa však určiť optimálnu dávku lieku (v tom čase sa ešte nevedelo) a infekčný proces aj tak viedol k smrti pacienta. Experimenty pokračovali a liek bol podávaný ťažko chorým deťom s pôsobivými výsledkami. Teraz sa verí, že práca Floreyho a Cheyna zachránila viac ako 80 miliónov ľudí.
Ernest Cheyne
A teraz stojí za zmienku už spomínaný biochemik Ernest Boris Chain. Narodil sa v židovskej rodine a žil v Nemecku, keď sa Hitler dostal k moci, bol nútený emigrovať do Anglicka. Cheyne ako spoločný príjemca budúcej Nobelovej ceny za objav penicilínu získal tú časť práce, v ktorej ukázal štruktúru penicilínu a úspešne izoloval účinnú látku. Na izoláciu penicilínu na jednu terapeutickú dávku bolo potrebné spracovať asi 500 litrov živného vývaru s plesňou!
Cheyne napísal: „Problémy, s ktorými sa Fleming stretol, len podnietili môj záujem o Flemingov objav penicilínu. Povedal som Florymu, že nájdeme spôsob, ako aspoň čiastočne vyčistiť penicilín, napriek jeho nestabilite.“
V roku 1938 Chain a jeho kolega Norman Heatley rýchlo dospeli k záveru, že penicilín na rozdiel od lyzozýmu nie je enzým, ale malá molekula organického pôvodu.
Malá veľkosť molekuly dala výskumníkom nádej, že bude ľahké rozlúštiť molekulárnu štruktúru a syntetizovať ju. Vedci sa mýlili v tom, aké ľahké by to bolo...
Zistilo sa, že penicilín obsahuje komplex štruktúr, ktoré sa neskôr nazývali beta-laktámy. 
Cheyne už predtým naznačil možnosť existencie takejto štruktúry, ale problém bol vyriešený až v roku 1949.
Keď Dorothy Hodgkin pomocou röntgenovej kryštalografie určila usporiadanie atómov v kryštálovej mriežke penicilínu. Až po roku 1949, po stanovení presnej molekulárnej štruktúry penicilínu, bola možná masová a lacná výroba lieku.
Mimochodom, Dorothy Hodgkinová dostala v roku 1964 aj Nobelovu cenu za štúdium kryštálovej mriežky v röntgenových lúčoch. Táto vynikajúca žena položila základy metódy, ktorá umožnila študovať štruktúru DNA (program ľudského genómu).
Chain a Flory použili vtedy novú lyofilizačnú techniku na získanie penicilínu v koncentrovanej forme. Roztok penicilínu sa zmrazil a potom sa pri nízkej teplote a nízkom tlaku vytlačila voda, pričom zostal cenný materiál.
Penicillium chrysogenium (notatum): ako bola nájdená najviac „penicilínová“ huba
Od začiatku druhej svetovej vojny sa potreba penicilínu dramaticky zvýšila. Potreba takéhoto lieku bola zrejmá.
V roku 1940 skupina vedcov z Oxfordskej univerzity (pod vedením Floreyho a Chaina) vytiahla Flemingov penicilín zo skladu a začala hľadať spôsoby, ako ho vyrobiť vo veľkých množstvách.
Keďže začalo bombardovanie Londýna a vzniklo riziko okupácie, vedci odišli rokovať do New Yorku (pravdepodobnosť vylodenia Nemcov bola taká veľká, že si Chain dokonca namočil bundu hojivou plesňou a vysvetľoval kolegom: ak sa niečo stane, najprv uložte túto bundu).
V New Yorku privítali hosťujúcich vedcov bez veľkého nadšenia: produkcia penicilínu len zriedka prekročila 4 akčné jednotky na 1 mililiter živného média. To je veľmi málo: na fľaši penicilínu je napríklad napísané „1 000 000 jednotiek“. Na jednu dávku drogy bolo potrebné spracovať 250 litrov bujónu.
Cieľ bol okamžite jasný: nájsť „najplodnejšiu“ hubu. Najprv sa vedci vybrali do Peorie v štáte Illinois, kde bolo výskumné laboratórium skúmajúce metabolizmus plesní. Zamestnanci laboratória zhromaždili významnú zbierku, ale len niekoľko kmeňov plesní dokázalo produkovať penicilín.
Začali sme pozývať priateľov, aby nám poslali vzorky pôdy, plesňových zŕn, ovocia a zeleniny. Najali si ženu, aby obchádzala obchody, pekárne a syrárne a hľadala nové vzorky modrozelenej plesne. Volala sa slečna Mary Hunt, pre svoju dobrú prácu prezývaná „Mouldy Mary“.
Chod dejín zmenil kantátový melón, na ktorom sa usadila modrozelená huba. Táto forma produkovala 250 jednotiek penicilínu na mililiter rastového média. Jeden z kmeňov, ktorý z neho zmutoval, začal produkovať 50 000 jednotiek! Všetky kmene, ktoré dnes produkujú penicilín, sú potomkami tej istej plesne, ktorá bola nájdená v roku 1943. Išlo o hubu Penicillium chrysogenium, predtým nazývanú Penicillium notatum.
Od tohto momentu sa začala éra priemyselnej výroby penicilínu.
Keď Fleming, Florey a Chain získali Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu v roku 1945, Fleming povedal: „Hovorí sa, že som vynašiel penicilín. Ale človek to nemohol vymyslieť - túto látku vytvorila príroda. Nevynašiel som penicilín, len som naň upozornil ľudí a dal som mu meno.".
Fleming, Chain a Florey na slávnostnom odovzdávaní Nobelovej ceny
Ak nájdete v texte preklep, dajte mi prosím vedieť. Vyberte časť textu a kliknite Ctrl+Enter.
TASS DOSSIER /Júlia Kovaleva/. Pred 75 rokmi, 12. februára 1941, v Londýne britskí vedci Howard Florey a Ernst Chain prvýkrát použili penicilín na liečbu ľudí. Redakcia TASS-DOSSIER pripravila materiál o histórii objavu tohto lieku.
Penicilín je antibiotikum so širokým antimikrobiálnym účinkom. Je to prvý účinný liek proti mnohým závažným ochoreniam, najmä syfilisu a gangréne, ako aj infekciám spôsobeným stafylokokmi a streptokokmi. Získava sa z niektorých druhov plesňových húb rodu Penicillium (latinsky penicillus - „kefka“; pod mikroskopom bunky plesní so spórami vyzerajú ako kefa).
História objavovania
Zmienky o využití plesne na liečebné účely sa nachádzajú v prácach perzského vedca Avicenna (2. storočie) a švajčiarskeho lekára a filozofa Paracelsa (14. storočie). Bolívijský etnobotanik Enrique Oblitas Poblete v roku 1963 opísal použitie plesní indickými liečiteľmi v ére Inkov (XV-XVI storočia).
V roku 1896 prišiel taliansky lekár Bartolomeo Gosio, ktorý študoval príčiny poškodenia ryže plesňami, s receptom na antibiotikum podobné penicilínu. Vzhľadom na to, že nedokázal navrhnúť praktickú aplikáciu nového lieku, na jeho objav sa zabudlo. V roku 1897 si francúzsky vojenský lekár Ernest Duchesne všimol, že arabskí koni zbierali plesne z vlhkých sediel a ošetrovali nimi rany koní. Duchesne starostlivo preskúmal pleseň, otestoval ju na morčatách a odhalil jej ničivý účinok na bacila týfusu. Ernest Duchesne prezentoval výsledky svojho výskumu na Pasteurovom inštitúte v Paríži, no tie tiež neboli uznané. V roku 1913 sa americkým vedcom Carlovi Alsbergovi a Otisovi Fisherovi Blackovi podarilo z plesní získať kyselinu s antimikrobiálnymi vlastnosťami, no ich výskum prerušilo vypuknutie prvej svetovej vojny.
V roku 1928 britský vedec Alexander Fleming vykonal rutinný experiment pri štúdiu odolnosti ľudského tela voči bakteriálnym infekciám. Zistil, že niektoré z kolónií stafylokokových kultúr, ktoré nechal v laboratórnych miskách, boli kontaminované kmeňom plesne Penicillium notatum. Okolo plesňových škvŕn si Fleming všimol oblasť, kde neboli žiadne baktérie. To mu umožnilo dospieť k záveru, že pleseň produkuje látku zabíjajúcu baktérie, ktorú vedec nazval „penicilín“.
Fleming svoj objav podcenil a veril, že získať liek bude veľmi ťažké. V jeho práci pokračovali oxfordskí vedci Howard Florey a Ernst Chain. V roku 1940 izolovali drogu v čistej forme a študovali jej terapeutické vlastnosti. 12. februára 1941 bola podaná prvá injekcia penicilínu človeku. Pacient Flory and Chain bol londýnsky policajt, ktorý umieral na otravu krvi. Po niekoľkých injekciách sa cítil lepšie, ale zásoby liekov sa rýchlo minuli a pacient zomrel. V roku 1943 Howard Flory preniesol technológiu na získanie nového lieku na amerických vedcov a v USA vznikla masová výroba antibiotika. V roku 1945 dostali Alexander Fleming, Howard Florey a Ernst Chain Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu.
V 70. rokoch 19. storočia Lekári Alexey Polotebnov a Vyacheslav Manassein študovali pleseň a zistili, že blokuje rast iných mikroorganizmov. Polotebnov odporučil používať tieto vlastnosti plesní v medicíne, najmä na liečbu kožných ochorení. Myšlienka sa však nepresadila.
V ZSSR prvé vzorky penicilínu získali mikrobiológovia Zinaida Ermolyeva a Tamara Balezina. V roku 1942 objavili kmeň Penicillium Crustosum, ktorý produkuje penicilín. Počas testovania liek vykazoval oveľa väčšiu aktivitu ako jeho anglické a americké náprotivky. Výsledné antibiotikum však počas skladovania stratilo svoje vlastnosti a u pacientov spôsobilo horúčku.
V roku 1945 sa v Sovietskom zväze začali pokusy s penicilínom, vyvinutým podľa západných vzorov. Technológiu jeho výroby zvládol Výskumný ústav epidemiológie a hygieny Červenej armády pod vedením Nikolaja Kopylova.
spoveď
Masová výroba penicilínu sa začala počas druhej svetovej vojny. Podľa niektorých odhadov sa vďaka tomuto antibiotiku počas vojny a po nej zachránilo asi 200 miliónov ľudí. Objav tohto lieku bol opakovane uznávaný ako jeden z najdôležitejších vedeckých úspechov v histórii ľudstva. Väčšina moderných antibiotík bola vytvorená po výskume liečivých vlastností penicilínu.
Ľudstvo prešlo náročnou a tŕnistou cestou po ceste svojho vývoja. Za posledné tisícročia sa v rôznych oblastiach ľudského života uskutočnili tisíce veľkých objavov a vynikajúcich vynálezov. Jedným z týchto najväčších objavov, ktorý spôsobil skutočnú revolúciu v medicíne, bol vynález penicilínu- prvé antibiotikum na svete. Začiatkom 20. storočia si ľudstvo naplno zvyklo na také vynálezy ako telegraf, telefón, rádio, auto, lietadlo a sny o prieskume vesmíru. A zároveň tisíce ľudí na celom svete naďalej zomierali na týfus, úplavicu, pľúcny mor a dokonca zápal pľúc a sepsa sa stala rozsudkom smrti. Myšlienka boja proti mikróbom pomocou samotných mikróbov bola predstavená v 19. Výsledkom výskumu, ktorý uskutočnil Louis Pasteur, sa teda zistilo, že pod vplyvom určitých mikróbov umierajú bacily antraxu. Nedávno objavená práca študenta medicíny Ernesta Duchesna ukazuje, že už v roku 1897 používal pleseň (penicilín, ktorý obsahuje) na boj proti baktériám, ktoré infikujú ľudské telo. Svoje pokusy robil na morčatách na liečbu týfusu. Bohužiaľ, otvorenie nebolo dokončené pre náhlu smrť E. Duchesna.
Oficiálne sa za vynálezcu prvého antibiotika (penicilínu) považuje britský bakteriológ Alexander Fleming a dátum jeho objavu je 3. september 1928. Vedec si pri štúdiu stafylokokov všimol, že o mesiac neskôr sa na jednom z kultivačné taniere, 
zničenie kolónií stafylokokov, ktoré tam boli predtým umiestnené. Fleming klasifikoval huby pestované na tanieri so stafylokokmi ako patriace do rodu Penicillium a izolovanú látku nazval penicilín. Ďalšie štúdie ukázali, že okrem stafylokoka ovplyvňuje penicilín aj patogény, ktoré spôsobujú šarlach, záškrt, zápal pľúc a meningitídu. Bohužiaľ, liek, ktorý izoloval, sa ukázal ako bezmocný proti paratýfusu a brušnému týfusu. V roku 1929 vedec publikoval správu o svojom objave v anglickom časopise Journal of Experimental Pathology. Ďalší výskum ukázal, že produkcia penicilínu bola pomalá a vedec nebol schopný vyčistiť a extrahovať účinnú látku. Do roku 1939 Fleming nedokázal vyvinúť účinnú kutturu, nová droga bola veľmi nestabilná. Fleming pracoval na jeho vylepšovaní až do roku 1942.
V roku 1940 sa biochemik E.B. aktívne pokúsil vyčistiť a izolovať penicilín. Reťazec a bakteriológ H.W. Flory, už v roku 1941 sa nahromadilo dostatok penicilínu na účinnú dávku. 15-ročného chlapca s otravou krvi ako prvého zachránili vďaka antibiotikám, ktoré dostal. Za objav penicilínu dostali E. Chain, A. Fleming a W. H. Flory v roku 1945 Nobelovu cenu pre troch. Všetci traja odmietli patenty na vynález penicilínu v presvedčení, že liek, ktorý by mohol zachrániť ľudstvo, by sa nemal stať zdrojom zisku. Toto je jediný prípad, keď si nikto nikdy nenárokoval autorské práva na vynález takého rozsahu. Vďaka penicilínu a víťazstvu nad nebezpečnými infekčnými chorobami dokázala medicína predĺžiť život človeka o 30-35 rokov.
Počas druhej svetovej vojny bola v USA zavedená výroba penicilínu v priemyselnom meradle, ktorá zachránila životy desaťtisícom zranených vojakov. Po vojne sa výrazne zlepšil spôsob výroby antibiotík, 
Od roku 1952 našiel praktické uplatnenie v celosvetovom meradle. Pomocou penicilínu sa vyliečili predtým smrteľné choroby ako osteomyelitída, syfilis, zápal pľúc, horúčka v šestonedelí a vylúčil sa vznik infekcií po ranách a popáleninách. Antibakteriálne lieky boli čoskoro izolované. Antibiotiká sa na niekoľko desaťročí stali všeliekom na všetky choroby. V Sovietskom zväze má veľkú zásluhu na vytvorení množstva antibiotík vynikajúci mikrobiológ Z.V. Ermolyeva. Je prvou ruskou vedkyňou, ktorá študovala interferón ako antivírusovú látku. Podľa samotného profesora W. H. Floryho bol penicilín, ktorý dostávala Z. V. Ermolyeva, 1,4-krát účinnejší ako ten anglo-americký. Prvé časti penicilínu získal Ermolyeva v roku 1942. Čoskoro vďaka nej bola zavedená hromadná výroba sovietskeho antibiotika.
Koľko nehôd viedlo k objavu jedného z najúčinnejších liekov 20. storočia a ako pomohlo laboratórne okno a stena protileteckého krytu, sa dočítate v sekcii „História vedy“.
13. septembra 1929 škótsky bakteriológ Alexander Fleming na stretnutí Medical Research Club v St. Mary z Londýnskej univerzity najprv oznámila, že objavil prvé antibiotikum – penicilín. Následne sa zistilo, že penicilín sa stal jedným z najväčších medicínskych objavov dvadsiateho storočia a toto storočie už bolo veľmi bohaté na objavy v medicíne. Nech je to akokoľvek, v roku 1945 sa Fleming stal jedným z laureátov Nobelovej ceny, ocenenej práve za objav penicilínu.
Vo svojom Nobelovom prejave Fleming potom uviedol: „Hovorí sa, že som vynašiel penicilín. Žiadny človek to však nedokázal vymyslieť, pretože túto látku vytvára príroda. Nevynašiel som penicilín, len som naň upozornil ľudí a dal som mu meno." V skutočnosti je situácia s penicilínom ešte zaujímavejšia: zdá sa, že príroda musela tvrdo pracovať a zariadiť celú sieť nehôd, aby prinútila ľudí, predovšetkým samotného Fleminga, objaviť túto látku.
Musíme začať tým, že Fleming sa stal lekárom čiastočne vďaka nehode. Vzhľadom na celú škálu svojich talentov si náš hrdina mohol vybrať iný vedecký smer, dokonca sa mohol venovať umeniu (od detstva mal rád maľovanie) alebo sa stať vojenským mužom. Na radu svojho staršieho brata si vybral medicínu a prihlásil sa na celoštátnu súťaž na lekársku fakultu v St. Mária. Keď Fleming získal najvyššie skóre na skúške a po ukončení štúdia sa stal chirurgom, spojil sa s touto nemocnicou po zvyšok svojho života.
Alexander Fleming
Imperial War Museums/Wikimedia Commons
Začal pracovať v laboratóriu na výskum rán a ukázal svoj talent ako výskumník tým, že ukázal, že kyselina karbolová, vtedy široko používaná na liečbu otvorených rán, nie je vhodná ako antiseptikum. Faktom je, že zabíja leukocyty, ktoré vytvárajú ochrannú bariéru v tele a v konečnom dôsledku podporuje prežitie patogénnych baktérií v tkanivách.
Ďalšia nehoda sa stala Flemingovi v roku 1922, keď objavil enzým, ktorý sa neskôr nazýval lyzozým. Tento enzým zabil niektoré baktérie bez poškodenia zdravého tkaniva. Nehoda tu bola v tom, že vedec nebol veľmi úhľadný a naozaj nerád upratoval svoj laboratórny stôl. Raz, keď bol prechladnutý, kýchol do Petriho misky, kde si v živnej pôde pestoval baktérie, a nedezinfikoval ju, ako to vyžadujú pravidlá. O niekoľko dní neskôr podľa farby zvyšku v tomto pohári zistil, že v miestach, kde mu dopadli sliny, boli baktérie zničené.
Pleseň obsahujúca penicilín
Wikimedia Commons
Pravda, lyzozým ako antiseptikum veľmi nefungoval: na väčšinu baktérií pôsobil veľmi pomaly, a tak Fleming spočiatku začal používať lyzozým pri maľovaní avantgardných obrazov, kde rôzne farby na plátne vytvárali rôzne baktérie. Aby tieto baktérie nepreliezli z jednej farebnej škvrny na druhú, ošetril okraje takýchto škvŕn lyzozýmom.
Fleming však v laboratóriu myslel viac na nájdenie dobrého antiseptika ako na svoj obraz. A v roku 1928 sa história s jeho neopatrnosťou zopakovala. Nejakým zázrakom sa do jednej z jeho nedezinfikovaných Petriho misiek, kde vysieval kolóniu zlatého stafylokoka, dostala zo susedného laboratória pleseň – pomerne vzácna pleseň. Penicillium notatum. Po pár dňoch vysiatu kultúru rozpustil a tam, kde spadla do pohára, bolo vidieť namiesto žltej zakalenej hmoty kvapky podobné rose.
Tu mal Fleming zjavenie: navrhol, že pleseň má na baktérie smrtiaci účinok. Tento predpoklad sa potvrdil a vedec z tejto huby získal intenzívne žltú látku, ktorú nazval penicilín.
Zistilo sa, že aj penicilín zriedený 500-800-krát potláčal rast nielen stafylokokov, ale aj streptokokov, pneumokokov, gonokokov, záškrtových bacilov a antraxových bacilov, nemal však vplyv na E. coli, týfusové bacily a patogény chrípky, paratýfusu , cholera. Mimoriadne dôležitým objavom bola absencia škodlivého účinku penicilínu na ľudské leukocyty, a to aj v dávkach mnohonásobne vyšších ako je dávka deštruktívna pre stafylokoky. To znamenalo, že penicilín je pre ľudí neškodný.
Fleming strávil asi rok štúdiom vlastností látky, ktorú objavil, a hoci sa mu ju nepodarilo získať v čistej forme, predsa len sa rozhodol o nej povedať svojim kolegom.
Flemingov penicilín sa stal skutočným antibiotikom oveľa neskôr, po tom, čo v jeho výskume v roku 1938 pokračovali profesor Oxfordskej univerzity, patológ a biochemik Howard Florey a chemik Ernst Boris Chain, ktorí po nástupe nacistov k moci emigrovali z Nemecka. Po roku pokusov sa vedcom podarilo to, čo Fleming nedokázal – získať prvých 100 miligramov čistého penicilínu. Huba, z ktorej sa penicilín získaval, sa však ukázala byť príliš rozmarná, bolo potrebné nájsť za ňu „poslušnejšiu“ a účinnejšiu náhradu.
Howard Florey a Ernst Boris Chain
Wikimedia Commons
Na tento účel Cheyne naverboval ďalších odborníkov: bakteriológov, chemikov a lekárov. Vznikla takzvaná Oxford Group. Práca skupiny sa ukázala ako úspešná a v roku 1941 penicilín po prvýkrát zachránil človeka s otravou krvi pred istou smrťou - bol to 15-ročný teenager.
Vojna, ktorá sa v tom čase rozhorela, neumožnila masovú výrobu penicilínu v Anglicku a v lete 1941 išla Oxfordská skupina vylepšiť technológiu v USA. Použitím extraktu z americkej kukurice sa výťažok penicilínu zvýšil 20-krát. Potom sa rozhodli hľadať nové kmene plesní, ktoré by boli produktívnejšie ako Penicillium notatum, ktorý raz vletel do Flemingovho okna. Laboratórium skupiny začalo dostávať vzorky foriem z celého sveta. V skupine bola aj Mary Hunt, ktorá bola čoskoro prezývaná „Plesnivá Mary“, pretože nakupovala všetky plesnivé potraviny na trhu. Stalo sa, že to bola ona, ktorá priniesla z trhu zhnitý melón, v ktorom sa našiel vysoko produktívny kmeň, ktorý vedci hľadali - P. chrysogenum.
Na základe tohto kmeňa bola vyvinutá technológia na hromadnú výrobu penicilínu. V roku 1945 výroba tohto lieku dosiahla 15 ton ročne av roku 1950 - 150 ton.
Mechanizmus účinku penicilínov sa ukázal ako veľmi zložitý a až v roku 1957 ho objasnil americký výskumník James Park, ktorý objavil nukleotid, ktorý potláča rast bunkovej steny mnohých mikróbov.
Model chemickej štruktúry penicilínu
Wikimedia Commons
Ďalší výskum ukázal aj hlavnú nevýhodu penicilínov: patogénne mikroorganizmy si na ich prítomnosť rýchlo zvykli. Takže, ak bola v roku 1945 kvapavka úplne vyliečená jedinou injekciou 300 000 jednotiek penicilínu, potom začiatkom sedemdesiatych rokov si to vyžadovalo kurz desaťkrát silnejších injekcií. Od roku 1998 sa u 78 % gonokokov vyvinula rezistencia na penicilínové antibiotiká. Z tohto dôvodu akékoľvek antibiotikum bolo a zostáva hlavným liekom 20. storočia. V 21. storočí sa vedci stretávajú s problémom vytvorenia nového lieku, na ktorý si mikróby už nebudú môcť zvyknúť.
Osud narodenia penicilínu v ZSSR je zvedavý. V roku 1941 dostala rozviedka informáciu, že v Anglicku vzniká zázračný antimikrobiálny liek na báze nejakého druhu plesne. Okamžite sme začali pracovať týmto smerom a už v roku 1942 mikrobiologička Zinaida Ermolyeva získala penicilín z plesne Penicillium crustosum, prevzatý zo steny jedného z bombových krytov v Moskve. V roku 1944 bol liek úspešne testovaný na ranených vojakoch.
Zinaida Ermolyeva
Wikimedia Commons
Sovietsky penicilín bol však napriek významu tohto výsledku nedokonalý a nedal sa vyrobiť v množstve potrebnom pre front. Okrem toho to spôsobilo výrazné zvýšenie teploty pacientov, zatiaľ čo západný penicilín nespôsoboval žiadne vedľajšie účinky. V Spojených štátoch nebolo možné kúpiť technológiu na masovú výrobu tejto „drogy storočia“, pretože v zámorí platil zákaz predaja akejkoľvek technológie súvisiacej s penicilínom.
Situáciu vtedy zachránil Ernst Chain, ktorý bol autorom anglického patentu na penicilín. Ponúkol svoju pomoc Sovietskemu zväzu a v roku 1948 s jeho pomocou naši vedci dokázali vyvinúť potrebnú technológiu, pomocou ktorej jeden z moskovských farmaceutických závodov okamžite začal vyrábať lieky.
V roku 1945 získali Alexander Fleming, Howard Florey a Ernst Boris Chain Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu. Fleming vo svojej Nobelovej prednáške poznamenal, že „fenomenálny úspech penicilínu viedol k intenzívnemu štúdiu antibakteriálnych vlastností plesní a iných nižších predstaviteľov rastlinnej ríše. Takéto vlastnosti má len niekoľko z nich.“
Za zvyšných desať rokov života bolo vedcovi udelených 25 čestných titulov, 26 medailí, 18 cien, 30 ocenení a čestné členstvo v 89 akadémiách vied a vedeckých spoločnostiach.
11. marca 1955 Fleming zomrel na infarkt myokardu. Pochovali ho v katedrále svätého Pavla v Londýne - vedľa najuznávanejších Britov. V Grécku, kde vedec navštívil, vyhlásili v deň jeho smrti štátny smútok. A v španielskej Barcelone všetky kvetinárky v meste nasypali náruče kvetov zo svojich košíkov na pamätnú tabuľu s menom veľkého bakteriológa a lekára.
