Fabelhafte Pilze: Die Geschichte des Penicillins

Die Entdeckung des Penicillins bleibt ein echter Wendepunkt, nicht nur in der Medizingeschichte, sondern in der Geschichte der Menschheit im Allgemeinen. Als eines der ersten Antibiotika der Welt bedeutete es, dass Ärzte endlich über ein Mittel verfügten, mit dem sie ihre Patienten von Infektionskrankheiten heilen konnten, die früher ein Todesurteil bedeuteten. Penicillin wird aus einem Schimmelpilz namens Penicillium notatum, Und so konträr zu den sterilen medizinischen Umgebungen, die wir uns vorstellen, es auch erscheinen mag, Schimmel wird seit langem in der medizinischen Forschung verwendet. 

Die Familie der Pilze

Schimmel gehört zur Familie der Pilze und ist ein Cousin der köstlichen Speisepilze und der verrückten Trippelpilze. Im Gegensatz zu ihnen ist Schimmel jedoch weit weniger attraktiv. Wie kam es also dazu, dass etwas, das für Tod und Verfall steht, unzählige Leben retten konnte? Nun, ähnlich wie bei Albert Hofmann's Entdeckung von LSD (aus dem Mutterkornpilz gewonnen) es war eine Art Unfall...

Dr. Fleming kehrt in ein Chaos zurück...

Wir schreiben das Jahr 1928 und der Bakteriologe Dr. Alexander Fleming ist gerade von seinem Sommerurlaub in Schottland nach London zurückgekehrt. In seinem Labor im St. Mary's Hospital herrscht ein ziemliches Durcheinander, und er stellt fest, dass seine Kolonien von Staphylococcus aureus (eine Bakterienart, natürlich) durch Schimmelpilze kontaminiert worden sind. Das ist ungefähr so, wie wenn man aus Versehen eine Tasse mit halb ausgetrunkenem Tee irgendwo stehen lässt und eine Woche später feststellt, dass dort ein ganzes Ökosystem wächst. Dieser Schimmelpilz wurde als Penicillium notatum, und statt zu schreien 'Igitt!' und seine Petrischalen zu leeren, handelte Fleming wie der Bakteriologe, der er war, und beschloss, einen Blick auf sie unter seinem Mikroskop zu werfen.  

Bei der Beobachtung der Interaktion zwischen den Bakterien und dem Schimmelpilz stellte Fleming erstaunt fest, dass die  Penicillium notatum hatte das normale Wachstum des Staphylococcus aureus. Um seine Ergebnisse zu bestätigen, musste Fleming warten, bis mehr Schimmelpilze gewachsen waren (was wahrscheinlich nur unwesentlich besser ist, als Farbe beim Trocknen zuzusehen!) Doch dann konnte Fleming seine unglaubliche Entdeckung bestätigen - dass der Schimmelpilz Penicillium die Fähigkeit besitzt, das Wachstum von Bakterien zu hemmen. Dies bedeutete, dass er möglicherweise zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten eingesetzt werden könnte. 

"Ich hatte nicht vor, die Medizin zu revolutionieren"

Dr. Fleming schrieb später über diesen schicksalhaften Tag;

 "Als ich am 28. September 1928 kurz nach Sonnenaufgang aufwachte, hatte ich sicher nicht vor, die gesamte Medizin zu revolutionieren, indem ich das erste Antibiotikum oder Bakterienkiller der Welt entdeckte. Aber ich denke, genau das habe ich getan."

In diesem Fall kann man Dr. Fleming nicht wirklich vorwerfen, dass er sich ins eigene Horn stößt. Doch damit ist die Geschichte noch nicht zu Ende. Bis die Pilze tatsächlich medizinisch genutzt werden konnten, waren noch einige Schritte notwendig. Und leider verfügte Fleming weder über die chemische Ausbildung noch über die Einrichtungen am St. Mary's, um die Dinge zu tun, die ihn zu einer brauchbaren Behandlung machen könnten. Diese "Dinge" waren die Isolierung des Wirkstoffs im Penicillin-Schimmelpilz, seine Reinigung, die Erforschung der Keime, die er bekämpfen konnte, und die Frage, wie man ihn tatsächlich einsetzen konnte. Trotz seiner Entdeckung wurde Flemings Forschung nach der Veröffentlichung einer Arbeit darüber eingestellt. Da ist man doch froh, wenn man Psilocybin-Pilze einfach essen kann! 

Der bakterielle Staffelstab wird weitergegeben

So wurde diese Aufgabe zufällig von Dr. Howard Florey, einem Professor für Pathologie an der Universität Oxford, übernommen. Er war geschickt im Einwerben von Forschungsgeldern, und bei der Zusammenstellung von Traumteams aus Wissenschaftlerkollegen. Dr. Florey interessierte sich schon lange für die antagonistische Beziehung zwischen Bakterien und Schimmelpilzen und blätterte 1938 in einigen alten Ausgaben von Das britische Journal für experimentelle Pathologie, als er zufällig auf Flemings Arbeit über die bakterientötenden Eigenschaften des Schimmelpilzes Penicillium stieß. Bald hatte er seine Laborkollegen um sich versammelt, und sie waren bereit, zu enträtseln, was Fleming mit der bakterientötenden Wirkung von Penicillium meinte "antibakterielle Wirkung".

Das Team, zu dem auch der begabte Biochemiker Dr. Ernst Chain gehörte, stellte bald eine Reihe von primitiven Extrakten aus der Penicillium-Schimmelpilzkultur her. Im Sommer 1940 experimentierten sie dann an 50 unglücklichen Mäusen und infizierten sie mit tödlichen Streptokokken. Die Hälfte von ihnen starb an einer schweren Sepsis. Die andere Hälfte jedoch, die Penicillin-Injektionen erhalten hatte, überlebte.

Eine Frage der Produktion

Nach diesem eindeutigen Erfolg beschloss Dr. Florey, dass er genug Beweise hatte, um das Medikament an Menschen zu testen. Doch es gab ein Problem. Mehr als 2.000 Liter Schimmelpilze wurden benötigt, um genug reines Penicillin für die Behandlung einer Person mit Sepsis. Und es überrascht nicht, dass der Anbau einer so großen Menge an Schimmelpilzen nicht die einfachste oder effizienteste Sache der Welt ist.  

Eine wichtige Figur in diesem Prozess war Dr. Norman Heatley, ein Biochemiker, der es sich zur Aufgabe gemacht hatte, Schimmel in jedem verfügbaren Gefäß zu züchten (klingt ein bisschen wie meine alte Mitbewohnerin! 😉 ) Von der Flasche bis zur Bettpfanne züchtete Heatley Penicillin-Schimmel, saugte die Flüssigkeit ab und entwickelte Verfahren zu ihrer Reinigung. Heute wird Penicillin in riesigen Gärtanks und mit ausgeklügelten Extraktionsverfahren hergestellt. Die Produktion des Antibiotikums begann jedoch auf diese bescheidene Weise. 

Penicillin überquert den Teich

Im Jahr 1941, kurz vor dem Eintritt der USA in den Zweiten Weltkrieg, reisten Florey und Heatley in die USA, um mit amerikanischen Wissenschaftlern in Peoria, Illinois, zusammenzuarbeiten und ein Verfahren zur Massenproduktion ihrer aufkeimenden "Wunderdroge" zu entwickeln. 

Die Erkenntnis, dass ihre OG Penicillin notatum niemals genug Penicillin für eine zuverlässige Behandlung von Menschen produzieren könnte, suchten die beiden Ärzte nach einer produktiveren Schimmelpilzart. 

An einem warmen Sommertag brachte die Laborassistentin Mary Hunt eine Cantaloupe-Melone vom Markt mit, die mit einer dünnen Schicht bedeckt war. "schön, golden, Schimmel". Wie es der Zufall wollte, entpuppte sich dieser prächtige Schimmelpilz als der Pilz Penicillium chrysogeum. Es stellte sich heraus, dass sie die 200-fache Menge der ursprünglich getesteten Art lieferte. Aber auch diese Spezies musste durch mutationsfördernde Röntgenstrahlen und Filtration verbessert werden. Letztendlich konnten sie jedoch die 1.000-fache Menge Penicillin im Vergleich zu ihren ursprünglichen Versuchen herstellen. 

Penicillin rettet Soldaten

Penicillin sollte sich während des Krieges bewähren. Die Haupttodesursache in Kriegen waren im Laufe der Geschichte Infektionen gewesen. Im Ersten Weltkrieg, also vor der Einführung von Penicillin, starben 18% der an bakterieller Lungenentzündung Erkrankten. Im Zweiten Weltkrieg sank diese Zahl auf weniger als 1%. 

Bei Kriegsende produzierten die amerikanischen Pharmaunternehmen 650 Milliarden Einheiten Penicillin pro Monat. Zum Leidwesen von Dr. Florey und seinem Team von Oxford-Wissenschaftlern konzentrierten sich die Berichte über das "Wundermittel" jedoch ausschließlich auf Dr. Fleming, und ihre wichtigen Beiträge wurden ignoriert. 

Dies wurde 1945 etwas korrigiert, als Fleming, Florey und Chain den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielten. Heatleys Beitrag wurde erst 1990 gewürdigt, als die Universität Oxford ihm die erste Ehrendoktorwürde für Medizin in ihrem 800-jährigen Bestehen verlieh.  

Jedes Jahr am 28. September wird die Entdeckung des Penicillins durch Dr. Fleming gefeiert. Aber es lohnt sich auch, an die engagierte Gruppe von Menschen zu erinnern, die dazu beigetragen haben, dass es zu dem wurde, was es heute ist. 

Die Zukunft der Medizinalpilze

Wer kann schon sagen, wie die Zukunft von Psilocybin als globales Medikament aussehen wird? Natürlich ist es ganz anders als Penicillin, es hilft der geistigen Gesundheit und chronische Schmerzen als eine Infektion. Und, noch einmal anders, es kann von jedem genutzt werden. Alles, was man braucht, ist ein Shroom-Grow-Kit oder ein paar magische Trüffel, was es in der Tat zu einer ganz anderen Art von Fisch macht.

Was Penicillium-Schimmel und Psilocybin-Pilze jedoch verbindet, ist, dass sie faszinierende Pilze sind, die irgendwie in der Lage sind, sich um die Menschheit zu kümmern und sie zu heilen. Sie sind sowohl geheimnisvoll als auch magisch. Es scheint, dass für die Medizin die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft ..... Pilze sind 😉