Banebrytende vitenskap: Penicillin

Den berømte historien fra laboratoriet ble publisert året etter: On the antibacterial action of cultures of a penicillinum, with special reference to their use in the isolation of B. Influenzæ. (1) Her kan vi lese Fleming sin egen beskrivelse av hva som hendte, dog i noe kort format.

«While working with staphylococcus variants a number of culture-plates were set aside on the laboratory bench and examined from time to time. In the examinations these plates were necessarily exposed to the air and they became contaminated with various microorganisms. It was noticed that around a large colony of a contaminating mould the staphylococcus colonies became transparent and were obviously undergoing lysis (see Fig. 1).»

For å komme med noen innrømmelser, det er ikke ofte figur 1 i en artikkel gir undertegnede gåsehud.

Jeg har ofte hørt folk fortelle at Fleming selv ikke forstod omfanget av oppdagelsen, men i hans publikasjon kan man lese:

«In addition to its possible use in the treatment of bacterial infections penicillin is certainly useful to the bacteriologist for its power of inhibiting unwanted microbes in bacterial cultures so that penicillin insensitive bacteria can readily be isolated.»

Problemet var snarere at han ikke klarte å isolere og fremstille adekvate mengder av det til terapeutiske eksperimenter. Det hører med til fortellingen at Fleming ikke var den første til å observere muggsoppens effekt mot bakterier. Både antiseptikkens far Joseph Lister (1827-1912), William Roberts (1830-1899) og Ernest Duchesne (1874-1912) observerte muggsoppens antibakterielle effekt i siste halvdel av det 19. århundre. Penicillin var heller ikke det første fremstilte stoffet med antimikrobielle effekt i bruk som terapeutikum. (2)

Tolv år etter Flemings funn kom en practice-changing artikkel (for å si det mildt) på trykk i Lancet. Drivkreftene var kjemikeren Ernst Chain (1906 – 1979) og legen Howard Walter Florey (1898-1968). (3) Mangt og mye forskning lå bak publikasjonen.

«It has been known for a long time that a number of bacteria and moulds inhibit the growth of pathogenic micro-organisms. Little, however, has been done to purify or to determine the properties of any of these substances.»

I artikkelen gjør de rede for bakgrunnen, Fleming sine observasjoner om antibakteriell effekt mot Staphylococci, Streptococci, Gonococci, Meningococci og Corynebacterium diphteriae. Grunnen til at de nå publiserer er at det har klart å fremstille betydelige mengder penicillin.

«This investigation was begun with a study of a substance with promising antibacterial properties, produced by a mould and described by Fleming (1929).»

Resultatene er oppsiktsvekkende. Først tester de subkutan og intravenøs injeksjon av penicillin på friske dyr (mus, rotter og katter) i forskjellige konsentrasjoner. De ser ingen betydelig toksisitet eller reaksjoner. En av kattene som fikk svært høye doser penicillin hadde tegn til nefritt, utover det fant de ingen andre bivirkninger. De noterte seg også at minst 40-50 % skilles ut i urinen i aktiv form.

De går videre til utprøving av terapeutisk effekt i mus infisert med Streptocci, Staphylococci og Cl. Septique (red.anm. Clostridium septicum).

I de første eksperimentene så det at behandlingstid på 12 timer var utilstrekkelig. Musene døde. Sekvensielt forsøkte de å øke behandlingstiden. To dagers behandlings hjalp heller ikke, og infeksjonen blusset opp igjen. Til sist forsøkte de 10 dager, 3 timer de første 41 timene, deretter lengre intervaller, og til sist to ganger daglig for de siste 2 dagene. To-og-tyve dager etter behandlingsstart så de ingen dødsfall.

• Streptococcus: 25/25 kontroller døde. 24/25 i penicillingruppen overlevde.
• Staphylococcus aureus: 24/24 kontroller døde. 21/24 i penicillingruppen overlevde.
• Cl. Septicum: 25/25 kontroller døde, 24/25 i penicillingrupppen overlevde.

De gjør seg ikke mer umake enn å konkludere slik: "The results are clear cut, and show that penicillin is active in vivo against at least three of the organisms inhibited in vitro."

And the rest is history. Få - om ingen - har reddet så mange liv som forsker-pionerene bak antibiotika.