SIR ALEKSANDER FLEMING – ZNACZENIE JEGO ODKRYĆ DLA
LUDZKOŚCI. CZEGO MOŻEMY SIĘ OD NIEGO NAUCZYĆ DZISIAJ?
W 133. ROCZNICĘ URODZIN
„Trzeba niezwykłych okoliczności, aby nazwisko uczonego przenieść z historii nauki do historii ludzkości”
Honoré de Balzac
Aleksander Fleming – wybitny uczony, odkrywca penicyliny i laureat nagrody Nobla – urodził się 6 sierpnia 1881 roku w Ayrshire, w Szkocji.
Szkoci uważają się za naród odmienny od Anglików. Szkocja była początko-wo katolicka, później protestancka; nigdy nie zgodziła się jednak na wprowadze-nie liturgii i hierarchii kościoła anglikańskiego. Ubóstwo w połączeniu z surowo-ścią obyczajów sprawiło, że Szkoci byli ludźmi twardymi i odważnymi. Bieda była spowodowana nieurodzajną ziemią, surowym klimatem i brakiem łączności; jed-na farma mogła stanowić podstawę wyżywienia tylko dla jednej rodziny. Młodzi ludzie opuszczali więc dom rodzinny i wstępowali na uniwersytet, gdzie otrzymy-wali bardzo skromne środki na utrzymanie. Szkoci nauczyli się wielkiej oszczęd-ności, w Anglii ich skąpstwo było zawsze przedmiotem dowcipów. Ich mowa ce-chowała się dużymi naleciałościami celtyckimi. Szkoci posiadają własne, specy-ficzne poczucie humoru, bardzo odmienne od Anglików, którzy lubią opowia-dania rozwlekłe, kpiące i sentymentalne. Szkoci mają dowcip lakoniczny, suchy i jędrny, umieszczony w jednym słowie i opowiadany z nieprzeniknionym wyra-zem twarzy. W ich kraju gościnność jest szlachetną tradycją.
Szkoci mogą być Highlanderami – zamieszkującymi wyżynę na północy Szko-cji – i Lowlanderami mieszkającymi na terenach nizinnych. W istocie te dwa typy ludzi są między sobą dobrze przemieszane. Zarówno Highlanderzy, jak i Low-landerzy są uczuciowi, romantyczni i uparci, lecz bardzo się boją, aby się z tym nie zdradzić. Stąd pochodzi ich zawzięte milczenie i niechęć do okazywania wła-snych uczuć. W obawie przed przykrościami Szkoci stają się skryci i niedostępni; zauważa się z tego powodu u nich pewną agresywność.
Hugh Fleming – ojciec Aleksandra (Aleca) – wydzierżawił od hrabiego Lo-udouna ośmiusetakrową farmę, zwaną Lochfield Farm. Była położona na granicy trzech hrabstw: Lamark, Ayr i Renfrew, a leżała w hrabstwie Ayrshire, z którym miała wspólną granicę. Farma była umiejscowiona na pięknym wzgórzu, a w pro-mieniu mili nie było żadnego innego domu. Za Lochfield Farm znajdowały się rozległe wrzosowiska. Hugh Fleming był dwukrotnie żonaty. Z pierwszego mał-żeństwa miał pięcioro dzieci, z których jedno zmarło jako niemowlę. Po śmier-ci pierwszej żony Fleming ożenił się powtórnie (w wieku 60 lat) z panną Gra-ce Morton, córką farmera z pobliża. Miał z nią czworo dzieci. Przedostatni syn – Aleksander – urodził się 6 sierpnia 1881 roku. Najstarszy brat Aleca – Hugh – gospodarował na farmie, a Tom wyjechał do Glasgow na uniwersytet. Wszyscy
Instytut Fizjologii i Żywienia Zwierząt im. J. Kielanowskiego w Jabłonnie, Polska Akademia Nauk,
ul. Instytucka 2, 05-110 Jabłonna, Tel.: (22) 756 33 00, Fax: (22) 756 33 02, e-mail: jafsed@ifzz.pan.pl
Wpłynęło: 25.04.2014
Zaakceptowano: 20.05.2014
w rodzinie Flemingów mieli przyjemną powierzchowność, jasnoniebieskie oczy patrzące śmiało i szczerze każdemu rozmówcy prosto w twarz.
Bracia Flemingowie w czasie wolnym od zajęć szkolnych przeszukiwali wąwozy oraz wrzosowiska, dzięki czemu roz-wijali swój zmysł obserwacji. W rzekach łowili pstrągi i za-poznawali się ze zwyczajami tych bardzo wrażliwych ryb. Po wrzosowiskach otaczających Lochfield Farm biegały za-jące i króliki. Alec wraz z bratem Bobem opanowali sztu-kę chwytania tych zwierząt bez żadnych narzędzi, co wyma-gało od nich niezwykłej zręczności oraz spostrzegawczości. Wzgórza obfitowały w ptactwo: kuropatwa i głuszec były uważane za nietykalne, natomiast zbieranie jaj siewki było dozwolone i dzieci mogły je sprzedawać wędrownemu han-dlarzowi. Alec Fleming dzięki bliskości natury zyskał umie-jętność wyciągania wniosków ze zjawisk przyrodniczych oraz postępowania zgodnego ze swoimi spostrzeżeniami. Po ukończeniu 5. roku życia zaczął uczęszczać do szkoły.
Gdy mali Flemingowie skończyli odpowiednio osiem i dziesięć lat, zostali przeniesieni do szkoły w miasteczku Darvel. Wypadek z lat dziecięcych pozostawił u Aleksandra pamiątkę na całe życie – zmiażdżony nos, przypominający nosy bokserów. Chłopiec, biegnąc, skręcił nagle i wpadł pę-dem zza węgła na Jacksona, który był niższego wzrostu i jego czoło przygniotło nos Fleminga. Chrząstka uległa złamaniu, a po wyleczeniu okazało się, że twarz Aleca ma zmieniony wyraz. Nie wezwano chirurga, więc do końca życia zacho-wał nos boksera, co go zmieniło, lecz nie oszpeciło.
Aleksander Fleming ukończył szkołę w Darvel w wieku dwunastu lat i wówczas matka oraz starsi bracia zdecydo-wali, że pójdzie na Akademię w Kilmarnook. Było to jed-no z ważniejszych miast w hrabstwie Ayr. W każdy piątek wieczorem i w poniedziałek rano chłopiec musiał przejść 10 kilometrów. Akademia była bardzo dobrą uczelnią, a częste egzaminy trzymały uczniów w gotowości. Aleksander stu-diował dwa przedmioty rocznie: chemię nieorganiczną, ma-gnetyzm i elektryczność, ciepło, optykę i akustykę oraz fi-zjologię. Rodzina Flemingów bardzo dbała o edukację dzie-ci i posyłała je do najlepszej szkoły.
Tom – starszy brat Aleksandra – osiadł w Londynie jako lekarz i zaczął ściągać do siebie młodszych braci. Gdy Alec Fleming w wieku 13,5 roku przybył do niego, Tom rozpo-czął przyjmowanie pacjentów jako okulista. W ten sposób rodzina organizowała i kształtowała przyszłe losy Aleksan-dra. Była to gwałtowna zmiana w życiu tego młodego jesz-cze chłopca – przejście od miejsca, gdzie przyroda była do-minująca, do hałaśliwego miasta, gdzie drzewa rosły tylko w parkach. Na pewno często nucił piosenkę: „My heart is in the Highlands / My heart is not here / My heart is in the Hi-ghlands / A-chasing the deer.”
Alec, a nieco później również jego brat Robert, uczęsz-czali na wykłady do Polytechnic School przy Regent Street. Gdy Aleksander rozpoczął naukę, umieszczono go w klasie
odpowiadającej jego wiekowi. Jednak już po dwóch tygo-dniach został przeniesiony do piątej klasy i był tam wśród chłopców o wiele starszych od niego. Koledzy na począt-ku wyśmiewali się z Aleca i Roberta z racji ich szkockiego pochodzenia, co bardzo onieśmielało Flemingów. Jednakże po pewnym czasie przyzwyczaili się do tego, a nawet stwier-dzili, że Anglicy są tolerancyjni i wspaniałomyślni dla przy-byszów ze Szkocji.
Po ukończeniu szkoły Alec objął posadę urzędnika w To-warzystwie Okrętowym „American Line”. Pomimo że nie lu-bił tej pracy, godził się na swoją sytuację w milczeniu i poko-rze, a z obowiązków wywiązywał się wzorowo.
W 1900 roku wybuchła wojna z Burami. Bracia Flemin-gowie zgłosili się do wojska, wstąpili do London Scottish, pułku wyłącznie szkockiego. Ponieważ liczba ochotników znacznie przewyższała zapotrzebowanie, Alec oddał się wte-dy sportowi, a sukcesy w tej dziedzinie bardzo mu później pomogły. Sprawiły one, że Szkot – cichy urzędnik o niebie-skich oczach – stał się jednym z ulubieńców pułku.
Tom Fleming doszedł do wniosku, że brat marnuje swój talent na urzędniczej posadzie i że mógłby studiować medy-cynę. Aleksander Fleming w wieku 20 lat otrzymał mały spa-dek po wuju Johnie i to mu dodatkowo pomogło. Tom pora-dził mu, aby spadek oraz stypendium przeznaczył na opłace-nie studiów (jeżeli się na na opłace-nie dostana opłace-nie). Alec Fleming – gdy był jeszcze małym chłopcem – potrafił obserwować przyro-dę i spostrzegać to, czego inni nie widzieli. Zdawał sobie spra-wę ze swojej niezwykłej inteligencji, lecz był typowym Szko-tem – ostrożnym i małomównym. W tym milczącym chłop-cu biło serce wrażliwe i szczere, a umysł był niezależny i bły-skotliwy. Aleksander pragnął być stale wierny swojej rodzinie, pułkowi, drużynie sportowej, Szkocji i Imperium Brytyjskie-mu. Był w nim wdzięk małego chłopca i ucznia oraz zapał, aby robić postępy i czerpać z nich cichą radość.
Aleksander Fleming zdał egzamin kwalifikacyjny na Uczelnię Medyczną ze świetnym wynikiem, a w czasie studiów zdobywał prawie wszystkie wyróżnienia i najważ-niejsze nagrody.
W 1905 roku Fleming odbył miesięczną praktykę położ-niczą, w tym czasie przerabiał również anatomię i fizjologię. Jeden z kolegów poradził mu, aby spróbował zdać pierwszy egzamin z chirurgii. Aby do niego przystąpić, należało wpła-cić pięć funtów. Fleming został od razu dopuszczony. Jed-nakże chirurgia wcale go nie interesowała, a okoliczności skierowały na jeszcze inne dziedziny zainteresowań. Alek-sander zaczął się zastanawiać nad zdaniem egzaminu koń-cowego. Wpłacił również pięć funtów i spróbował szczęścia. Zdał egzamin znakomicie i uzyskał tytuł Fellow Royal Col-lege of Surgeons oraz prawo do umieszczania zaszczytnego skrótu przed nazwiskiem (F.R.C.S). Kariera naukowa Alek-sandra Fleminga układała się dzięki kolejnym zbiegom oko-liczności: mężczyzna studiował medycynę, ponieważ jego starszy brat już był lekarzem; rozpoczął pracę w szpitalu
St Mary’s, z którym był związany do końca swego życia, dla-tego że grał w waterpolo; uzyskał tytuł F.R.C.S., bo szkoda mu było pięciu funtów.
Aleksander Fleming wybrał bakteriologię, której za-wdzięczał późniejszą sławę, z powodów nie mniej osobli-wych i jeszcze mniejszej rangi. Od 1902 roku jednym z wy-bitnych nauczycieli w Szkole Medycznej był profesor Alm-roth Wright – bakteriolog, który cieszył się zasłużoną sła-wą. Przyjął on Fleminga do laboratorium za namową swoich młodszych pracowników, bynajmniej nie z racji naukowych.
Aleksander Fleming ożenił się 23 grudnia 1915 roku podczas pobytu na urlopie. Jego żona – Sarah (Sareen) Ma-rion McElroy – była dyplomowaną pielęgniarką i właściciel-ką prywatnej kliniki w Londynie. Jej pacjentami byli głów-nie arystokraci, którzy głów-nie wyobrażali sobie chorować w in-nym szpitalu. Sarah urodziła się w Irlandii jako córka wła-ściciela bardzo dużej farmy. Lubiła wojażować i aktywnie żyć, wszystkim podobała się jej niezwykła żywotność, do-broć oraz poczucie wartości i pewność siebie, wynikają-ce z jej dotychczasowych sukwynikają-cesów. Spodobał jej się Szkot, poważny, małomówny i powściągliwy, stanowiący jej prze-ciwieństwo. Sarah McElroy miała wielki szacunek do męża i ułatwiła mu pracę, zapewniając pewien komfort material-ny. Aleksander – mimo że był już mężem i ojcem – zawsze pozostał sobą.
W 1922 roku Fleming, który – w przeciwieństwie do swo-ich kolegów – nie przykładał wagi do przesadnej czystości, a po pracy lubił przetrzymywać kontrole nawet dwa lub trzy tygodnie i obserwować czy są na nich zmiany, zostawił przypadkowo na jednej płytce Petriego trochę śluzu z nosa, gdy był zakatarzony. Obserwując płytkę, uczony zoriento-wał się od razu, że śluz zawiera substancję, która ma zdol-ność rozpuszczania i zabijania bakterii w swoim sąsiedztwie. Od tego momentu zaczął prowadzić badania nad nieznaną substancją. Badał wpływ wydzieliny z nosa (w próbówce), a do doświadczenia użył niechorobotwórczych, Gram-do-datnich ziarenkowców. Ku swemu ogromnemu zdziwieniu zaobserwował, że w ciągu paru minut mętna i szklista za-wiesina bakterii stała się idealnie czysta. Było to zdumiewa-jące zjawisko. Następne doświadczenia dowiodły, że łzy za-wierają substancję rozpuszczającą drobnoustroje w szybkim tempie. Fleming zaobserwował to jako pierwszy, a odkry-tą substancję postanowił nazwać „lizozymem”. Naukowiec kontynuował wytrwale swoje badania. Po odkryciu lizozy-mu w umyśle Aleksandra zrodziła się idea, która go bardzo nurtowała. Dlaczego naturalna wydzielina ciała ludzkiego posiada moc bakteriobójczą? Dlatego, że ma osłaniać po-wierzchnie wystawiane na niebezpieczeństwo.
Doświadczenia naukowe Fleminga wyrobiły w nim wiel-ki szacunek do naturalnych sił obronnych ustroju. Orga-nizm posiadał mechaOrga-nizm obrony przed bakteriami, które usiłują wedrzeć się poza śluzówkę oraz przed drobnoustro-jami, które nadmiernie się rozmnażają. Krew, wraz ze swoją
armią fagocytów, jest częścią systemu obrony naturalnej. Prowadząc dalsze badania, Aleksander izolował lizozymy wszędzie. Stwierdził, że powierzchnie najbardziej narażone na niebezpieczeństwo zakażenia są jednocześnie najlepiej chronione: „Zrozumiałem, że każdy organizm żyjący musi być uzbrojony w mechanizm obronny”. Była to myśl funda-mentalna, która pomagała w dalszych badaniach.
Na Pierwszym Międzynarodowym Kongresie Mikrobio-logii w 1930 roku Juliusz Bordet, uczony z Belgii, bardzo wy-soko ocenił prace Fleminga.
Aleksander Fleming dalej poszukiwał substancji, któ-ra niszczyłaby bakterie chorobotwórcze i jednocześnie nie szkodziłaby tkankom. Przypadek sprawił, że sama znalazła się na jego stole laboratoryjnym. Pracownia uczonego była zimna i były w niej stosy płytek z koloniami. Po raz kolejny badacz dowiódł, że nieład może być często bardzo pomocny. Niektóre płytki były zanieczyszczone pleśnią. Po ich dłuż-szej obserwacji Fleming bardzo się zdziwił, gdy w jednej ho-dowli, wokół pleśni, nieprzezroczyste kolonie gronkowców uległy rozpuszczeniu i przypominały wyglądem krople rosy.
Naukowiec zarzucił dotychczasowe prace nad gronkow-cami i z pasją rozpoczął badania pleśni. Pleśń wydawała się zawierać substancję hamującą rozwój bakterii chorobotwór-czych i niszczącą je.
Fleming pokazał pleśń mykologowi, a ten po zbadaniu jej orzekł, że jest to Penicillium rubrum. Następne badania nad bakteriobójczymi własnościami płynu otrzymanego z
Pe-nicillium dały mu mocne przeświadczenie, że spotkał się
ze zjawiskiem zwanym antybiozą. Pleśń, organizm szczątko-wy, wytworzyła substancje niszczące inne żyjątka – bakterie. Pokojowe współistnienie tych dwóch grup organizmów nie jest możliwe. Wszystkie poprzednie doświadczenia wykaza-ły, że każda substancja szkodliwa dla bakterii niszczy rów-nież tkanki ustroju ludzkiego. Wydawało się to faktem bez-spornym. Dlaczego substancja szkodliwa dla jednych ko-mórek żywych nie miałaby być równie szkodliwa dla innych komórek, tak samo delikatnych jak tamte?
Fleming stwierdził: „Okoliczność, że antagonizm pomię-dzy bakteriami był zjawiskiem znanym i to dobrze znanym, raczej szkodziła niż pomagała w badaniu antybiotyków ta-kich, jakie znamy dzisiaj”. Zjawiska te nie budziły już żadne-go zainteresowania. Opierając się na serii wspaniałych eks-perymentów, naukowiec udowodnił, że wszystkie antysep-tyki są zawodne. Będąc bystrym obserwatorem bez powzię-tych z góry uprzedzeń, ujrzał wielką nadzieję w przesączu z pleśni Penicillium. Aleksander Fleming postanowił porzu-cić wszystkie inne prace i skupić się na tej jednej.
Do kontynuowania badań naukowcowi były potrzebne duże ilości przesączu z pleśni Penicillium. Stwierdził z rado-ścią, że antyseptyk ten nie jest toksyczny dla zwierząt.
In vitro substancja ta, hamująca całkowicie wzrost
gron-kowców w roztworze 1:600, nie przeszkadzała działalności leukocytów w większym stopniu niż zwykły bulion.
Fleming zdecydował się nazwać substancję w przesączu z pleśni „penicyliną”, a następnie postanowił ją wyizolować i oczyścić. Jednakże wiele podejmowanych prób nie przy-niosło zasadniczych postępów.
Uczony zmuszony do zatrzymania się u progu odkry-cia może mieć czyste sumienie, o ile jest pewien, że zrobił wszystko, co było w ludzkiej mocy. Tę pewność mieli – Ra-istrick i Lovell – uczeni, którzy pracowali wraz z Flemin-giem nad oczyszczaniem penicyliny. „Jestem niezmiernie szczęśliwy – pisał Lovell – że mogłem przyłożyć swą malut-ką cegiełkę do dzieła przygotowania penicyliny i do dobro-dziejstw, jakich ona dokonała”. Prawdziwy człowiek nauki doznaje satysfakcji, przyczyniając się do wielkiego wspólne-go dzieła, a tewspólne-go zadowolenia nie przesłaniają mu ani ambi-cje osobiste, ani zawiść. „Badania naukowe nigdy nie są cał-kowicie zakończone. Honor dobrej pracy polega na tym, iż otwiera drogę pracy jeszcze lepszej, co sprawia, że musi sama usunąć się w cień. Celem badacza winny być nie suk-cesy osobiste, lecz postępy wiedzy”.
W 1932 roku niemiecki uczony Gerhard Domagk stwier-dził, że badany przez niego czerwony barwnik chroni więk-szość myszy zakażonych paciorkowcem. Wnioskował z tego, że część barwnika wiąże się z drobnoustrojami, zakłóca ich równowagę chemiczną i w rezultacie paciorkowiec ginie. Wyniki te otrzymał przy stężeniu barwnika znacznie mniej-szym od dawek zagrażających życiu myszy. Odkrycie miało duże znaczenie dla terapii. Cudowny związek Domagk na-zwał „prontosilem”. Wypróbował następnie jego działanie na własnej córce, która podczas pracy nad hodowlą pacior-kowców w laboratorium uległa zakażeniu tymi bakteriami. Prontosil wyleczył chorą dziewczynkę. W ciągu trzech lat przeprowadzono – w większości potajemne – próby lecze-nia tą substancją. W 1935 roku uroczyście podano do wia-domości świata nauki działanie prontosilu. Domagk wygło-sił na ten temat wykład w Royal Medical Society w Anglii. Był na nim obecny Fleming w towarzystwie doktora Joun-ga, na którym dokumentacja przedstawiona przez niemiec-kiego badacza zrobiła ogromne wrażenie. Fleming powie-dział mu po wykładach krótko: „Tak, ale penicylina może dać jeszcze lepsze wyniki”. Mimo wszystko prontosil bardzo go zainteresował. Natomiast profesor Wright nie ufał wyni-kom i pytał, jak jest możliwe, aby zakażenia bakteryjne mo-gły być wyleczone tak szybko za pomocą leków podawanych doustnie. Powodem niedowierzania był fakt, że Wright nie wierzył w statystyki podawane przez niemieckich uczonych.
Fleming po lekcji, jaką dały mu lizozymy i penicylina, był skłonny do przyjęcia nowych odkryć. Gotów był uznać przekonywające wyniki badań pod warunkiem, że doświad-czenia były przeprowadzone bezbłędnie. Powiedział wtedy do doktora Breena: „Wydaje mi się, że tym razem mamy na-prawdę coś w ręku”. Tym czymś był właśnie prontosil. Breen zapytał go z niedowierzaniem: „Czy będzie pan mógł wysta-rać się dla mnie o próbkę?”. „Postaram się” – odpowiedział
Fleming i za tydzień dał badaczowi niewielką ilość pronto-silu. Ten zaraz wypróbował działanie tego związku w kil-ku przypadkach róży (erysipelas) i kil-ku swemu ogromnemu zdziwieniu uzyskał całkowite wyzdrowienie. Tym razem na-prawdę medycyna „miała coś nowego w ręku”.
W Instytucie Pasteura w Paryżu, w dziale kierowanym przez wybitnego uczonego Ernesta Fourneau i pod jego kie-runkiem czworo badaczy: Trefonel, jego żona, Bovet i Nit-ti prowadziło badania nad prontosilem. Stwierdzili oni, że związek ten – bardzo aktywny w organizmie – nie nisz-czył bakterii in vitro. Wskazywało to, że substancja po wpro-wadzeniu do ustroju ludzkiego podlega transformacji i czynnik bakteriobójczy sam się wydziela. Podobnie było z atoksylem, który – jak udowodnił Erlich – przekształcał się w ustroju w związek zawierający arsen, a więc niszczą-cy trypanosomy. Systematyczne badania pochodnych pron-tosilu dowiodły, że jego czynność bakteriostatyczna była związana każdorazowo tylko z jedną stroną cząsteczki: z pa-ra-amino-fenylo-sulfonamidem. Naukowcy z Instytutu Pa-steura, badając dokładnie tę cząsteczkę, stwierdzili, że jedy-nie ona wykazuje aktywność. Wysnuli hipotezę, że pronto-sil w ustroju podlega rozszczepieniu do para-amino-feny-lo-sulfonamidu, którego obecność wykryto w następnych doświadczeniach, we krwi i moczu chorych, którym wstrzy-kiwano tę substancję.
Odkrycie to całkowicie zmieniło warunki stosowania tego leku. Prontosil był preparatem opatentowanym wcze-śniej przez firmę Bayer, co oznaczało, że chorzy na całym świecie musieli używać go jako produktu tej firmy. Obec-nie już sulfonamid, jako związek dobrze znany, może być wytwarzany przez każdą inną firmę chemiczną. Od dawna miał on zastosowanie przy produkcji barwników, ponieważ jego cząsteczka jest wyjątkowo „czepliwa” i sprawia, że farby mają większą trwałość. Podobnie jak przedmiotów farbowa-nych, sulfonamid „czepiał” się paciorkowców.
Lekarze w Anglii i we Francji zaczęli powszechnie uży-wać prontosilu do niszczenia bakterii w organizmie człowie-ka. Profesor Fourneau powiedział: „Chemik rodzi lek, ale le-karz podpiera jego pierwsze kroki”.
W całej Francji sukcesy osiągnięte przez René Martina i Alberta Delauney’a z Instytutu Pasteura wywarły olbrzy-mie wrażenie na lekarzach. W Anglii, po dokładnych bada-niach nad jego leczniczą aktywnością w przypadkach go-rączki poporodowej, lek zyskał wielką popularność. Le-onard Colebrook i Meave Kenny ze Szpitala Królowej Ka-roliny przeprowadzili gruntowne badania działania tego preparatu. Zakażenia połogowe w tamtych czasach zdarza-ły się jeszcze dość często w londyńskich szpitalach, a śmier-telność wynosiła do 20%. W 1936 roku Colebrook i Kenny ogłosili, że w 64 przypadkach ilość zgonów spadła do 4%. Wkrótce sulfonamid (1162 F) został uznany we wszystkich krajach za lek skuteczny w walce nie tylko z paciorkowca-mi, lecz także z: meningokokami (wywołującymi zapalenie
opon mózgowych), gonokokami (wywołującymi rzeżącz-kę), pneumokokami, a nawet z niektórymi wirusami prze-sączalnymi. Zakres badań rozszerzał się. Chemicy udosko-nalali tę „kulę magiczną”, z jednej strony zmniejszając istnie-jącą wciąż jeszcze toksyczność sulfonamidów, z drugiej zaś wytwarzając preparaty o bardziej złożonym składzie che-micznym, które będą mogły w przyszłości atakować inne drobnoustroje.
Profesor Fourneau i jego szkoła dali lekarzom precy-zyjne wskazówki, kierujące się wyraźnie na charakter py atomów odpowiedzialnych za działalność leczniczą gru-py, która „czepiała się” bakterii. Sulfonamidy mnożyły się i – jak to często bywa – stały się wówczas przesadnie mod-ne. Cudowne działanie tych leków wzbudzało powszech-ny zachwyt, ponieważ pozytywne efekty były zdumiewa-jące. Śmiertelność w przypadkach zapalenia opon mózgo-wo-rdzeniowych spadła z 30 do 3%. Przy rzeżączce wyzdro-wienie następowało w 90 przypadkach na 100 w ciągu dzie-sięciu dni. Narodziła się era chemoterapii przeciwbakteryj-nej, jako spadkobierczyni chemoterapii przeciwpasożytni-czej Erlicha. Sulfonamidy okazały się jednak bezsilne wo-bec niektórych bakterii i w tych przypadkach lekarze nadal byli bezradni. Poza tym w niektórych sytuacjach chorobo-wych o etiologii bakteryjnej, dotyczących tkanek martchorobo-wych lub ropy, nie można było dotrzeć do źródła zakażenia. Drob-noustroje wytwarzały prawdopodobnie ciała ochronne, ni-welujące działanie sulfonamidów. Fleming, bakteriolog sta-rej szkoły, który żył za pan brat z drobnoustrojami i znał ich obyczaje, oświadczył – gdy sulfonamidy były jeszcze w po-wijakach – że szczepy oporne będą się rozmnażały, o ile na przykład nie podziała się na gonokoki dawką dość sil-ną, by mogła zniszczyć je całkowicie. Istotnie, nieustraszo-ne gonokoki stawiały czoło sulfonamidom. „Wytłumacze-nie może być dwojakie – orzekł naukowiec – albo lek wyda-lił najwrażliwsze drobnoustroje, mniej wrażliwe natomiast utrzymały się przy życiu i rozmnażając się, wyprodukowa-ły całe pokolenia bakterii już odpornych, albo też pod dzia-łaniem małej dawki leku bakterie, uprzednio wrażliwe, zdo-były odporność”.
Chociaż tak powściągliwy i milczący z natury, Fleming miał nadzieję, że w końcu jego umiłowane dziecię – peni-cylina – stanie się lekiem skuteczniejszym niż wszystkie do-tychczas wynalezione. Nie ustawał w poszukiwaniach che-mika, który mógłby oczyścić substancję, aby była chemicz-nie czysta. W 1935 roku ginekolog Douglas Mac Leod sie-dział z Flemingiem przy obiedzie w stołówce przy szpita-lu St Mary’s. Lekarze rozmawiali o zdumiewających wyni-kach stosowania prontosilu w gorączce połogowej. Fleming, nie szczędząc pochwał dla nowego leku, powiedział: „Wiesz, Mac, ja mam coś jeszcze lepszego niż prontosil, ale nikt nie chce mnie wysłuchać i nie mogę znaleźć ani lekarza, który by się tym zainteresował, ani chemika, który by wyodręb-nił ten produkt w postaci chemicznie czystej”. Dr Mac Leod
wspomina: „Zapytałem go, jak się nazywa ta substancja. Powiedział mi, że nadał jej nazwę «penicylina». Musiałem przyznać się, że nigdy o czymś takim nie słyszałem. Zaprosił mnie do swej pracowni. Poszedłem z nim. Pokazał mi pleśń i nawet dał mi jej próbkę, którą zachowałem po dziś dzień. Dyskutowaliśmy nad ewentualnym zastosowaniem jej w gi-nekologii i wysunąłem sugestię, czy nie można by wypróbo-wać jej działania w niektórych sprawach zakaźnych pochwy i szyjki macicznej. Uzgodniliśmy między sobą, że podejmie-my próby wprowadzenia tej substancji do pochwy, lecz re-zultaty nie były dodatnie, gdyż wydzielina z pochwy szybko neutralizowała działanie przesączu z pleśni”.
Ogniwa łańcucha wydarzeń, prowadzących do wielkich odkryć, są liczne i skomplikowane. Fleming odkrył penicy-linę, udowodnił jej moc bakteriobójczą i brak własności tru-jących w postaci pierwotnej. Wysunął sugestię, by zaczęto stosować substancję w zakażeniach przyrannych, wywoły-wanych przez bakterie reagujące na nią oraz ogłosił pomyśl-ne wyniki przeprowadzonych doświadczeń. Usiłował nakła-niać chemików, żeby przystąpili do jej oczyszczenia. Róż-ne przeszkody i przeciwności losu nie pozwoliły żadRóż-nemu z nich doprowadzić tych prób do końca. Tymczasem dwaj uczeni z dwóch odległych punktów globu ziemskiego spo-tkali się w Oksfordzie w 1935 roku, by wspólnie rozwiązać to ważne zagadnienie.
Jednym z nich był doktor Howard Florey, Australij-czyk urodzony w Adelaidzie w 1898 roku. Studiował me-dycynę, ożenił się z koleżanką z tego samego fakultetu, Ethel Reed. Ona zamierzała praktykować jako lekarz, on – poświęcić się badaniom naukowym. Florey otrzy-mał stypendium na studia i pracę w Oksfordzie, a na-stępnie w Cambridge na wydziale patologii. Interesowa-ły go problemy medycyny i to zarówno w zakresie fizjo-logii, jak i patologii; osiągnął już świetne wyniki w tej pracy. W 1925 roku otrzymał stypendium Rockefelle-ra na pRockefelle-racę w szeregu laboRockefelle-ratoriów w Stanach Zjedno-czonych. Po powrocie do Anglii w 1928 roku Florey za-znajomił się z badaniami Fleminga nad lizozymem i bar-dzo się nimi zainteresował. W 1935 roku został profeso-rem patologii w szkole im. sir Williama Dunna w Oksfor-dzie. Ta uczelnia była świetnie wyposażona i uznawana za wzorową. Florey kontynuował tam swoje badania nad lizozymem. Wyodrębnienie substancji w postaci czystej powierzył doktorowi Robertsowi, co udało mu się w 1937 roku. Następnie czysty lizozom uzyskał także doktor Bra-ham. Florey zaprosił do Oksfordu również doktora Ern-sta Borisa Chaina i powierzył mu kierowanie wydziałem biochemii. Doktor Chain urodził się w Berlinie w 1906 roku, gdzie studiował biochemię i fizjologię. Po emigracji do Anglii pracował w Londynie, a następnie w Cambrid-ge. Chain przyjął propozycję Florey’a z radością. Austra-lijski naukowiec dał mu swobodę w wyborze tematu pra-cy, lecz podsunął myśl o badaniu lizozymu.
Studiując publikacje naukowe, najbardziej interesujący wydał się Chainowi artykuł Fleminga z 1929 roku o odkry-ciu penicyliny. Naukowiec dowiedział się z niego, że istnie-je substancja o właściwościach przeciwbakteryjnych, rodzą-ca wiele nadziei na przyszłość. Ma ona wyższość nad lizo-zymem, ponieważ może niszczyć zarazki i jest – zdaniem Fleminga – całkowicie nietoksyczna. Dowiedział się tak-że, że podjęto poważne próby oczyszczenia penicyliny, lecz na razie bez żadnego pozytywnego rezultatu.
Obydwaj naukowcy – Chain i Florey – ustalili, że po oczyszczeniu penicyliny przez pierwszego z nich, dru-gi wykona próby biolodru-giczne.
Z pomocą w pracy przyszła im nowa metoda liofilizacji, czyli suszenie w stanie zamrożenia. Szkoła im. sir Williama Dunna w Oksfordzie miała swój szczep Penicillium. Gdy pe-nicylina była częściowo oczyszczona, Chain chciał spraw-dzić jej działanie biologiczne. Po podaniu myszom stężo-nej penicyliny nie zaobserwowano żadnych objawów za-trucia. Dzięki prowadzonym badaniom uczeni z Oksfordu mieli w swych rękach cudowną substancję. Florey włączył do zespołu młodego badacza Heartley’a, a Chain udosko-nalił oczyszczanie penicyliny. Już pierwsze próby wykazały, że preparat w stanie oczyszczonym był silniejszy tysiąc razy niż pierwotna penicylina i dziesięć razy niż najbardziej ak-tywne sulfonamidy.
Po pierwszych badaniach naukowcy stwierdzili, że peni-cylina może być wypróbowana jako czynnik terapeutyczny. Próbę wykonano 25 maja 1940 roku na trzech grupach my-szy. Wyniki były pomyślne. W czerwcu 1940 roku, podczas wielkiej ofensywy niemieckiej, dalsze badania graniczyły z cudem. Pomimo tego w piśmie The Lancet ukazał się ar-tykuł Florey’a, Chaina i Heartley’a „Penicylina jako czynnik chemoterapeutyczny”. Autorzy ci pierwsi otrzymali czystą, trwałą i aktywną penicylinę.
Fleming dotychczas nigdy nie miał tak dużego i wykwali-fikowanego zespołu. „Praca zespołu – pisał Chain – jest nie-zbędna do rozwinięcia pomysłu, ale nie wierzę, aby zespół mógł sam wpaść na nowy pomysł”.
Fleming napisał: „Narodziny nowego zazwyczaj poprze-dza jakieś banalne wydarzenie z życia: Newton spostrzegł spadające jabłko, James Watt zaobserwował, jak kipi woda w kociołku, Rentgenowi zmętniała klisza fotograficzna. Ale wszyscy ci ludzie mieli wiedzę tak rozległą, że umieli z ba-nalnych zdarzeń wyciągnąć rewelacyjne wnioski”. Nauko-wiec zaobserwował jedynie, że pleśń niszczy bakterie, ale miał tak rozległą wiedzę, że potrafił przewidzieć jej zastoso-wanie w przyszłości.
Fleming przeczytał w The Lancet artykuł grupy oks-fordzkiej i ocenił go jako najszczęśliwsze wydarzenie w swo-im życiu. Wcześniej stale powtarzał, że penicylina zosta-nie oczyszczona i zastosowana w leczeniu zakażeń. Uczony po lekturze pracy przyjechał do Oksfordu do Florey’a i Cha-ina. Chain był przekonany, że Fleming już nie żyje.
Dalsze próby w badaniach zespołu oksfordzkiego wypa-dły znakomicie. Penicylina jako lek weszła do powszechne-go użytku.
W okresie lat 1940–1942 wokół osoby Aleksandra Fle-minga zapanowała wielka cisza. „Sława, ta bogini o gwał-townych i nieprzewidzianych wzlotach – pisał biograf Fle-minga, André Maurois – nagle zagarnęła milczącego Szkota w roku 1943 pod swe skrzydła. Istna powódź listów napły-wała od 1943 roku do niego ze wszystkich stron. Wszyscy wielcy chcieli się z nim spotkać”.
Na Fleminga posypały się honory i zaszczyty. W 1944 roku został nominowany do Fellow of the Royal Society (FRS), najstarszego i cieszącego się szacunkiem stowarzy-szenia naukowego w Wielkiej Brytanii. Sława nie zmieni-ła go jednak, naukowiec pozostał skromny i pełen prostoty. W lipcu 1944 roku ogłoszono listę osób uhonorowanych od-znaczeniami królewskimi, wśród nich był również nauko-wiec. Bakteriologa ze szpitala St Mary’s odtąd nazywano sir Aleksandrem Flemingiem.
25 października 1945 roku zawiadomiono Fleminga de-peszą ze Sztokholmu, że przyznano mu nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny. Komitet Naczelny Nagrody ustalił, że zostanie ona podzielona na trzy równe części: Fleming, Florey i Chain.
Podczas triumfalnej wizyty sir Aleksandra Flemin-ga w Stanach Zjednoczonych wielkie amerykańskie firmy wyrobów chemicznych zebrały w czerwcu, lipcu i sierp-niu 1945 roku sto tysięcy dolarów i ofiarowały mu tę kwo-tę jako dowód wdzięczności za odkrycie penicyliny. Na-ukowiec oświadczył, że osobiście takiego daru przyjąć nie może, ale byłby szczęśliwy, gdyby tak ogromna suma zosta-ła przekazana szpitalowi St Mary’s na rozbudowę laborato-riów i dla pracowników naukowych. W ten sposób powstał fundusz im. Aleksandra Fleminga, przy czym zarówno ka-pitał, jak i odsetki zostały przeznaczone dla pracowników naukowych.
Punktem kulminacyjnym podróży po Ameryce był Com-mencement Day na Uniwersytecie Harvarda, gdzie Fleming otrzymał doktorat honoris causa. Na dziedzińcu, na któ-rym odbywała się ceremonia, doktor Conant, ówczesny rek-tor Uniwersytetu Harvarda, powiedział jedynie: „Mam wiel-ki zaszczyt, że mogę przedstawić sir Aleksandra Flemin-ga, odkrywcę penicyliny”. Owacje zebranych na tej uroczy-stości trwały kilka minut. Fleming stał przed mikrofonem z lekko pochyloną głową. Następnie zaczął mówić, jak za-wsze spokojnie: „Chciałbym opowiedzieć wam pewną histo-rię, w której Opatrzność odegrała dużą rolę. Zadziwiające, jak na ogół wielką rolę odgrywa Szczęście, Fatum czy Prze-znaczenie – każdy nazywa to po swojemu – w naszym ży-ciu. Decyzje, które podejmujemy bez żadnego szczególne-go powodu lub też z powodów dość błahych, a nawet decy-zje, które podejmują inni, mogą wywołać gruntowne zmia-ny w naszym życiu. Być może, że jesteśmy tylko pionkami
przesuwanymi na szachownicy życia, a przypuszczamy na-iwnie, że sami decydujemy o naszych losach... Pozwólcie, że opowiem wam mój własny życiorys. Urodziłem się i wy-chowałem na farmie szkockiej, zostałbym farmerem, gdy-by inni – moja matka i bracia – nie postanowili wysłać mnie do Londynu; zostałbym skromnym urzędnikiem, gdyby mały spadek nie umożliwił mi studiowania medycyny; nie wybrałbym szpitala St Mary’s, gdybym nie był dobrym pły-wakiem; ze szpitala St Mary’s wyszedłbym jako przeciętny lekarz, gdyby Profesor Almroth Wright nie zaproponował mi pracy w laboratorium. Almroth Wright, jeden większych ludzi naszej epoki, którego olbrzymia, pio nierska praca nie doczekała się jeszcze należytego uznania...”
Fleming w swoim przemówieniu przedstawił historię li-zozymu, a następnie odkrycia penicyliny. Z wielkim sza-cunkiem wymienił nazwiska Raistricka „wielkiego chemi-ka”, Florey’a, Chaina oraz wspomniał o ich współpracowni-kach z Oksfordu, którzy umożliwili praktyczne zastosowa-nie penicyliny.
Następnie powiedział: „Starałem się wykazać, że Los wy-wiera na nasze życie przemożny wpływ. Nie siedźcie z za-łożonymi rękami i nie oczekujcie, że przypadek podsunie wam świetną myśl i rozwiązanie. Musicie pracować wytrwa-le. Musicie świetnie opanować swój przedmiot i szczególnie świetnie poznać i opanować warsztat waszej pracy. Młodym uczonym chciałbym powiedzieć jedno: nie lekceważcie ni-gdy tego, co wydaje wam się niecodzienne, niezwykłe. Może to będzie – i tak też często bywa – tylko fałszywy alarm, któ-ry nie pociągnie za sobą żadnych skutków, ale może się zda-rzyć, że będzie to klucz, który Los daje Wam do ręki i który otworzy przed wami drogę do postępu badań”.
Fleming kładł nacisk na to, że tylko swobodne poszuki-wania mogą być owocne. „Badacz musi mieć swobodę obie-rania takiego kierunku, jakiego wymaga nowe odkrycie... Każdy pracownik naukowy powinien mieć pewną ilość cza-su wyłącznie dla siebie, tak żeby mógł pracować na własną rękę, bez potrzeby zdawania komukolwiek sprawy z tego (chyba, żeby sam sobie życzył). Podczas takiej pracy poza godzinami obowiązkowymi mogą rodzić się kapitalne po-mysły”. Fleming często opowiadał z ironią historyjkę o tym, jak mała firma chemiczna postanowiła zdobyć się na decy-dujący krok i powiększyć swój sztab pracowników o spe-cjalistę naukowca. Chemik rozpoczął pracę w poniedzia-łek rano. Urządzono mu laboratorium, oddzielone oszklo-nym przepierzeniem od pokoju dyrekcji. Przez całe rano dy-rektorzy, nie ukrywając ciekawości, przyglądali się nowemu pracownikowi w białym fartuchu. Około południa, nie mo-gąc już dłużej wytrzymać, weszli do laboratorium i zapytali: „No i co, jeszcze pan niczego nie odkrył?”
„Ta żądza błyskawicznych rezultatów nie jest zjawiskiem odosobnionym, ale ogromnie szkodliwym – mówił Fleming. – Badania naukowe, mogące przynieść prawdziwy pożytek, są zawsze długofalowe. Może się zdarzyć, że w ciągu długich
lat w laboratorium nie wyjdzie na świat nic, co miałoby war-tość praktyczną. A potem nagle coś się wykluje – coś może innego, niż to czego poszukiwano – i pokryje koszta labo-ratorium na sto lat z góry”. Naukowiec jako przykład przy-taczał odkrycia Pasteura. Ludzie dziwili się: tyle hałasu z powodu wykrycia niewielkiej asymetrii kształtów? A ja-kiż z tego pożytek? Można by odpowiedzieć na to słowami Franklina: „A jaki pożytek z nowo narodzonego dziecka”. „Jeśli pracownik naukowy, przyzwyczajony do pracy w zwy-kłym laboratorium, zostanie przeniesiony do pałacu z mar-muru, to jedno z dwojga: albo on pokona marmurowy pałac, albo marmurowy pałac pokona jego. Jeśli zwycięży badacz, to pałac stanie się jego warsztatem i upodobni się do zwykłej pracowni. Ale jeśli zwycięży pałac – to biada badaczowi!”
Nieczęsto spotyka się ludzi takich jak Fleming, których sukcesy nie zepsuły. „Uderzało mnie niejednokrotnie – pi-sał doktor Steward – iż Fleming stanowi ucieleśnienie przy-miotów dziś niezmiernie rzadkich. Nie ma w nim ani trochę sztuczności, jest to prawdziwy człowiek”.
W dniu 20 października 1949 roku ukochana żona Fle-minga, Sareen, zmarła. Jej śmierć była dla naukowca dużym wstrząsem, ponieważ była ona jego towarzyszką życia przez 34 lata i pomagała mu zawsze zarówno w chwilach ciężkich, jak i w chwilach chwały. 3 kwietnia 1953 roku Fleming oże-nił się ze swoją uczennicą, doktor Amelią Voureka, pocho-dzącą z Grecji.
Sir Aleksander Fleming zmarł 11 marca 1955 roku. Zo-stał pochowany w krypcie katedry świętego Pawła w Londy-nie, gdzie znajdują się groby najbardziej zasłużonych Angli-ków. Wartę honorową przy trumnie pełnili studenci i pielę-gniarki z St Mary’s. Profesor Pannett, przyjaciel i kolega Fle-minga od chwili, gdy obaj rozpoczęli studia, wygłosił mowę pożegnalną: „Przed pięćdziesięciu laty kilku młodych ludzi, nie mających jeszcze lat dwudziestu, spotkało się w Szkole Lekarskiej przy szpitalu St Mary’s. Wtedy właśnie poznałem Aleksandra Fleminga. Był trochę starszy i bardziej dojrza-ły od nas, ten młodzieniec o czujnych, błę kitnych oczach, patrzących wnikliwie i śmiało; budził sympatię. Na począt-ku rywalizowaliśmy z sobą, później nasze ścieżki się roze-szły, lecz więzy przyjaźni między nami nigdy się nie rozluź-niły, gdyż kryształowy i niewzruszony charakter Flemin-ga był gwarancją naszej dozgonnej przyjaźni. Ta wyjątko-wa i niezwykła stałość była bardzo charakterystyczną cechą jego usposobienia, budziła w jego kolegach i przyjaciołach ufność, której nigdy i w niczym nie zawiódł”.
KONFLIKT INTERESÓW: nie zgłoszono.
PIŚMIENNICTWO
1. Maurois A. La Vie de Sir Alexsander Fleming. Librarie Hachette, Paris, Fran-ce, 1965.
