Fab Fungi: Penitsilliini ajalugu

Penitsilliini avastamine jääb tõeliseks pöördepunktiks mitte ainult meditsiiniajaloos, vaid inimkonna ajaloos üldiselt. Üheks esimeseks antibiootikumiks maailmas tähendas see, et arstidel oli lõpuks ometi olemas vahend, mille abil ravida oma patsiente nakkushaigustest, mis varem olid olnud surmaotsus. Penitsilliin on saadud hallitusest nimega Penicillium notatum, ja nii vastandlik, kui see ka ei tundu olevat steriilsele meditsiinilisele keskkonnale, on hallitust juba ammu kasutatud meditsiinilistes uuringutes. 

Seened perekond

Hallitusseened kuuluvad seente perekonda ja on nii maitsvate kulinaarsete seente kui ka meeliülendavate trippide sugulased. Kuigi erinevalt neist on hallitusseened palju vähem ahvatlevad. Kuidas on siis midagi, mis on surma ja lagunemise sünonüüm, tegelikult päästnud lugematuid elusid? Noh, pigem nagu Albert Hofmanni LSD avastamine (saadud tungaltera seenest) see oli mingi õnnetus...

Dr. Fleming naaseb messi...

Kujutage ette: on 1928. aasta ja bakterioloog dr Alexander Fleming on just naasnud Londonisse oma suvepuhkuselt Šotimaalt. Tema laboratoorium St Mary's haiglas on jäänud üsna räpaseks ja ta märkab, et tema kolooniad Staphylococcus aureus (bakteritüüp, natch). on saastunud hallituse poolt. Umbes nagu siis, kui jätate kogemata kuskile pooleldi joodud tee ja leiate nädal hiljem sealt õnnelikult kasvamas terve ökosüsteemi. Seda hallitust nimetati Penicillium notatum, ja selle asemel, et karjuda "juu! ja tühjendades oma Petri tassi, käitus Fleming nagu bakterioloog, kes ta oli, ja otsustas neid oma mikroskoobi all uurida.  

Jälgides bakterite ja hallituse vastastikmõju, avastas Fleming hämmastusega, et  Penicillium notatum oli takistanud normaalset kasvu Staphylococcus aureus. Oma leidude kinnitamiseks pidi Fleming ootama, et hallitust kasvaks rohkem. (mis on ilmselt vaid vähesel määral parem kui värvi kuivamise jälgimine!) Aga kui see kord õnnestus, sai Fleming kinnitada oma uskumatut avastust - et Penicillium hallitusseenel on võime pärssida bakterite kasvu. See tähendas, et seda saaks potentsiaalselt kasutada nakkushaiguste vastu võitlemiseks. 

"Ma ei kavatsenud revolutsiooniliselt muuta meditsiini"

Dr. Fleming kirjutas hiljem sellest saatuslikust päevast;

 "Kui ma 28. septembril 1928. aastal vahetult pärast koidikut ärkasin, ei kavatsenud ma kindlasti kogu meditsiini revolutsiooniliselt muuta, avastades maailma esimese antibiootikumi ehk bakteritõrje. Aga ma arvan, et just seda ma tegin."

Sellisel juhul ei saa dr Flemingit tegelikult süüdistada selles, et ta omaenda sarvi kõnetab. Kuid lugu ei lõpe sellega. Enne, kui seeni saaks tegelikult meditsiiniliselt kasutada, oleks veel mitu sammu. Ja kahjuks ei olnud Flemingil ei keemiakoolitust ega St. Mary's'i rajatisi, et teha asju, mis võiksid seda elujõuliseks raviks muuta. Need "asjad" olid: penitsilliini hallitusseene toimeaine isoleerimine, selle puhastamine, selle välja töötamine, milliste mikroobide vastu see võiks võidelda ja kuidas seda tegelikult kasutada. Nii et hoolimata oma avastusest, pärast seda, kui Fleming oli avaldanud selle kohta artikli, jäid tema teadusuuringud soiku. Kindlasti teeb see teid tänulikuks, et saate lihtsalt psiilotsübiini seeni süüa! 

Bakteriaalne teatepulk on edasi antud

Nii et selle ülesande võttis juhuslikult üles dr Howard Florey, Oxfordi ülikooli patoloogiaprofessor. Ta oli osav uurimistoetuste taotlemisel, ja teadlasest kolleegidest koosnevate unistuste meeskondade kokkupanemisel. Dr. Florey oli juba pikka aega huvitatud bakterite ja hallitusseente vahelistest antagonistlikest suhetest ning 1938. aastal lehitses dr Florey mõned vanad väljaanded ajakirjast The British Journal of Experimental Pathology, kui ta sattus Flemingi kirjutisele penitsilliumide baktereid hävitavate omaduste kohta. Peagi oli ta oma laboratooriumi kolleegid kokku kogunud ja nad olid valmis lahti harutama, mida Fleming mõtles penicilliumi "antibakteriaalne toime."

Meeskond, kuhu kuulus ka andekas biokeemik dr Ernst Chain, valmistas peagi penicillium'i hallituskultuuride primitiivsete ekstraktide seeria. Seejärel alustasid nad 1940. aasta suvel eksperimente 50 õnnetu hiirega, nakatades neid surmava streptokokiga. Pooled neist surid äärmisesse sepsisesse. Kuid teine pool, kellele oli manustatud penitsilliini süstid, jäi ellu.

Tootmisprobleem

Pärast seda selget edu otsustas dr Florey, et tal on piisavalt tõendeid, et katsetada ravimit inimeste peal. Kuid oli üks probleem. Ühe inimese ravimiseks piisava koguse puhta penitsilliini tootmiseks oli vaja üle 2000 liitri hallituse. sepsis. Ja, mis ei ole üllatav, nii suure hallituse saagi kasvatamine ei olnud kõige lihtsam ega tõhusam asi maailmas.  

Selle protsessi oluline tegelane oli dr Norman Heatley, biokeemik, kes tegi oma missiooniks kasvatada hallitust igas olemasolevas anumas. (kõlab natuke nagu mu vana toakaaslane! 😉) Pudelist voodipannini kasvatas Heatley penitsilliini hallitust, imes vedeliku ära ja lõi viise selle puhastamiseks. Tänapäeval toodetakse penitsilliini hiiglaslikes käärimismahutites ja kasutatakse keerukaid ekstraheerimistehnikaid. Kuid see oli tagasihoidlik viis, kuidas antibiootikumide tootmine algas. 

Penitsilliin ületab tiigi

1941. aastal, mitte ammu enne Ameerika Ühendriikide sisenemist Teise maailmasõja, sõitsid Florey ja Heatley Ameerika Ühendriikidesse, et töötada koos Ameerika teadlastega Peorias, Illinoisi osariigis, välja viis, kuidas oma arenevat "imeravimit" massiliselt toota. 

Mõistes, et nende OG Penitsilliin notatum ei suudaks kunagi toota piisavalt penitsilliini, et ravida inimesi usaldusväärselt, otsisid kaks arsti tootlikumat hallituse liiki. 

Siis, ühel soojal suvepäeval, tõi labori assistent Mary Hunt turult melonit, mis oli kaetud "ilus, kuldne, hallitus." Nagu õnneks, osutus see uhke hallitusseeneks Penicillium chrysogeum. Leiti, et see annab 200 korda suurema koguse kui algselt katsetatud liikide puhul. Kuid isegi seda liiki oli vaja suurendada mutatsiooni esilekutsuvate röntgenkiirte ja filtreerimisega. Lõpuks suutsid nad siiski toota 1000 korda rohkem penitsilliini kui nende esialgsed pingutused. 

Penitsilliin päästab sõdureid

Penitsilliin tõestas end sõja ajal. Sõdade peamine tapja on läbi ajaloo olnud nakkus. Penitsilliinieelses I maailmasõjas suri 18% bakteriaalsesse kopsupõletikku haigestunutest. Teises maailmasõjas langes see arv alla 1%. 

Sõja lõpuks valmistasid Ameerika ravimifirmad kuus 650 miljardit ühikut penitsilliini. Dr. Florey ja tema Oxfordi teadlaste meeskonna suureks pahameeleks keskendusid uudisteated "imeravimi" kohta siiski ainult dr Flemingile ja nende märkimisväärset panust ignoreeriti. 

See sai 1945. aastal mõnevõrra parandatud, kui Flemingile, Floreyle ja Chainile anti Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemia. Heatley panust tunnustati alles 1990. aastal, kui Oxfordi ülikool andis talle oma 800-aastase pärandi esimese meditsiiniteaduse audoktori tiitli.  

Iga aasta 28. septembril tähistatakse dr Flemingi poolt tehtud penitsilliini avastamist. Kuid tasub meeles pidada ka seda pühendunud inimrühma, kes aitas selle sünnitada selliseks, nagu see täna on. 

Ravimiseenede tulevik

Kes oskab öelda, milline on psiilotsübiini kui ülemaailmse ravimi tulevik? Muidugi on see väga erinev penitsilliinist, mis aitab vaimset tervist ja krooniline valu pigem kui nakkus. Ja teistsugusena võib sellele jälle igaüks ligi pääseda. Kõik, mida te vajate, on seenekasvatuskomplekt või mõned maagilised trühvlid, mis muudab selle tõepoolest väga erinevaks.

Penitsillium-seeni ja psilotsübiini seeni ühendab aga see, et tegemist on põnevate seentega, mis on kuidagi võimelised hoolitsema ja tervendama inimkonda. Nad on nii salapärased kui ka maagilised. Tundub, et meditsiini jaoks on minevik, olevik ja tulevik..... seened 😉.