Fab Fungi: A penicillin története

A penicillin felfedezése igazi fordulópont maradt; nemcsak az orvostudomány, hanem általában az emberiség történelmében is. A világ egyik első antibiotikumaként ez azt jelentette, hogy az orvosok végre olyan eszközzel rendelkeztek, amellyel meggyógyíthatták betegeiket a korábban halálos ítéletet jelentő fertőző betegségekből. A penicillint egy penészgombából, az úgynevezett Penicillium notatum, és bármennyire is ellentétesnek tűnik az általunk elképzelt steril orvosi környezetekkel, a penészgombát már régóta használják az orvosi kutatásban. 

A gombák családja

A penész a gombafélék családjába tartozik, és az ízletes konyhagombák, valamint az elmebajos trippergombák unokatestvére. Bár velük ellentétben a penész sokkal kevésbé vonzó. Szóval, hogy lehet, hogy valami, ami a halál és a rothadás szinonimája, végül számtalan életet mentett meg? Nos, mint Albert Hofmann az LSD felfedezése (az anyarozsgombából származik) ez egyfajta baleset volt...

Dr. Fleming visszatér egy zűrzavaros...

Képzeljük el a helyszínt: 1928-ban járunk, és Dr. Alexander Fleming bakteriológus épp most tért vissza Londonba skóciai nyári vakációjáról. A St. Mary's Kórházban lévő laboratóriumában meglehetősen nagy a rendetlenség, és észreveszi, hogy a kolóniái Staphylococcus aureus (egy baktériumtípus, natch) penészgombával fertőzöttek. Olyan, mint amikor véletlenül otthagysz valahol egy bögre félig megivott teát, és egy hét múlva egy egész ökoszisztémát találsz ott boldogan növekedni. Ezt a penészt úgy hívták Penicillium notatum, és kiabálás helyett "fúj! és kiürítette a petri-csészéket, Fleming bakteriológusként viselkedett, és úgy döntött, hogy mikroszkópja alatt megnézi őket.  

A baktériumok és a penész közötti kölcsönhatást megfigyelve Fleming meglepődve tapasztalta, hogy a  Penicillium notatum megakadályozta a normális növekedést a Staphylococcus aureus. Ahhoz, hogy megerősítse a megállapításait, Flemingnek meg kellett várnia, hogy a penészből még több nőjön... (ami valószínűleg csak minimálisan jobb, mint a festék száradását nézni!) De amint ez megtörtént, Fleming megerősíthette hihetetlen felfedezését, miszerint a Penicillium penészgomba képes gátolni a baktériumok növekedését. Ez azt jelentette, hogy potenciálisan felhasználható a fertőző betegségek elleni küzdelemben. 

"Nem terveztem az orvostudomány forradalmasítását"

Dr. Fleming később írt erről a végzetes napról;

 "Amikor 1928. szeptember 28-án, közvetlenül hajnalban felébredtem, bizonyára nem terveztem, hogy forradalmasítom az egész orvostudományt azzal, hogy felfedezem a világ első antibiotikumát, vagyis a baktériumölőt. De azt hiszem, pontosan ezt tettem."

Ebben az esetben nem igazán hibáztathatjuk Dr. Fleminget azért, hogy a saját szarvát dicséri. A történet azonban itt még nem ér véget. Még jó néhány lépést kell megtenni, mielőtt a gombát ténylegesen orvosi felhasználásra kerülhetne. És sajnos Flemingnek sem a kémiai képzettsége, sem pedig a St. Mary's-ben a felszereltsége nem volt meg ahhoz, hogy elvégezze azokat a dolgokat, amelyekkel ez egy életképes kezeléssé válhatott volna. Ezek a "dolgok" a következők voltak: a penicillin penészgomba hatóanyagának izolálása, tisztítása, annak kidolgozása, hogy milyen baktériumokkal szemben képes felvenni a harcot, és hogyan lehet ténylegesen használni. Fleming kutatásai tehát felfedezése ellenére, miután publikálta a felfedezésről szóló tanulmányt, elhaltak. Az biztos, hogy hálásak vagyunk, hogy egyszerűen megehetjük a pszilocibin gombát! 

A bakteriális botot átadják

Így ezt a feladatot véletlenül Dr. Howard Florey, az Oxfordi Egyetem patológus professzora vette át. Ő értett a kutatási támogatások megszerzéséhez, és a tudós kollégákból álló álomcsapatok összeállításában. A baktériumok és a penészgombák közötti antagonisztikus kapcsolat iránt régóta érdeklődő Dr. Florey 1938-ban a következő könyvek régi kiadásait lapozgatta The British Journal of Experimental Pathology, amikor véletlenül rábukkant Fleming tanulmányára a penicillium penészgomba baktériumölő tulajdonságairól. Hamarosan összegyűjtötte laboratóriumi munkatársait, és készen álltak arra, hogy megfejtsék, mit értett Fleming a penicilliumok "antibakteriális hatás."

A csapat, amelynek tagja volt a tehetséges biokémikus, Dr. Ernst Chain is, hamarosan egy sor kezdetleges kivonatot állított elő a penicillium penészgomba kultúrából. Ezután 1940 nyarán 50 szerencsétlen egéren kísérleteztek, megfertőzve őket halálos streptococcusokkal. Az állatok fele belehalt a súlyos szepszisbe. A másik fele azonban, akiknek penicillininjekciót adtak, túlélte.

A termelés kérdése

Az egyértelmű siker után Dr. Florey úgy döntött, hogy elegendő bizonyítékkal rendelkezik ahhoz, hogy a gyógyszert embereken tesztelje. De volt egy probléma. Több mint 2000 liter penészre volt szükség ahhoz, hogy elegendő tiszta penicillint lehessen előállítani egy ember kezeléséhez. szepszis. És nem meglepő módon, ekkora penésztermés termesztése nem volt a legkönnyebb vagy leghatékonyabb dolog a világon.  

Ennek a folyamatnak egy fontos alakja volt Dr. Norman Heatley, egy biokémikus, aki küldetésének tekintette, hogy minden rendelkezésre álló edényben penészgombát termesszen. (egy kicsit úgy hangzik, mint a régi szobatársam! 😉) A palacktól az ágytálig Heatley penicillin penészgombát növesztett, leszívta a folyadékot, és módot talált a tisztítására. Ma a penicillint hatalmas erjesztő tartályokban állítják elő, és kifinomult extrakciós technikákat alkalmaznak. Az antibiotikum előállítása azonban szerény módon így kezdődött. 

A penicillin átkel a tavon

1941-ben, nem sokkal azelőtt, hogy az USA belépett volna a II. világháborúba, Florey és Heatley az Államokba utazott, hogy az Illinois állambeli Peoriában amerikai tudósokkal együttműködve kidolgozzák a "csodaszer" tömeges előállításának módját. 

Rájöttek, hogy az OG Penicillin notatum soha nem lesz képes annyi penicillint előállítani, hogy megbízhatóan kezelhesse az embereket, a két orvos egy termelékenyebb penészgomba-fajta után kutatott. 

Aztán egy meleg nyári napon Mary Hunt laborasszisztens egy sárgadinnyét hozott be a piacról, amelyet egy "szép, arany, penész." A szerencse úgy hozta, hogy ez a gyönyörű penészgomba kiderült, hogy az a gomba. Penicillium chrysogeum. Megállapították, hogy az eredetileg vizsgált fajhoz képest 200-szoros mennyiséget ad. De még ezt a fajt is mutációt előidéző röntgensugarakkal és szűréssel kellett fokozni. Végül azonban 1000-szer annyi penicillint tudtak előállítani, mint az eredeti erőfeszítéseik. 

A penicillin megmenti a katonákat

A penicillin a háború alatt bizonyított. A történelem során a háborúk legnagyobb gyilkosa a fertőzés volt. A penicillin előtti I. világháborúban a bakteriális tüdőgyulladásban szenvedők közül 18% halt meg. A második világháborúban ez az arány kevesebb mint 1%-re csökkent. 

A háború végére az amerikai gyógyszergyárak havonta 650 milliárd egység penicillint állítottak elő. Dr. Florey és oxfordi tudóscsoportja legnagyobb megdöbbenésére azonban a "csodaszerről" szóló híradásokban a figyelem középpontjában Dr. Fleming állt, és az ő jelentős hozzájárulásukat figyelmen kívül hagyták. 

Ezt 1945-ben némileg korrigálták, amikor Fleming, Florey és Chain megkapták az élettani vagy orvosi Nobel-díjat. Heatley hozzájárulását csak 1990-ben ismerték el, amikor az Oxfordi Egyetem 800 éves örökségének első tiszteletbeli orvosi doktori címét adományozta neki.  

Minden szeptember 28-án ünnepeljük a penicillin felfedezését, amelyet Dr. Fleming tett. De érdemes megemlékezni arról az elkötelezett embercsoportról is, akik segítettek megszületni, hogy azzá váljon, ami ma. 

A gyógygombák jövője

Ki tudja megmondani, hogy mi lesz a pszilocibin mint globális gyógyszer jövője? Természetesen nagyon különbözik a penicillintől, segíti a mentális egészséget, és krónikus fájdalom és nem fertőzés. És, ismét másképp, bárki hozzáférhet. Mindössze egy gombatermesztő készletre vagy néhány varázslatos szarvasgombára van szükséged, így ez valóban egy egészen más tészta.

Ami azonban a penicillium penészgombát és a pszilocibin gombát összeköti, az az, hogy ezek lenyűgöző gombák, amelyek valahogy képesek gondoskodni és gyógyítani az emberiséget. Egyszerre titokzatosak és varázslatosak. Úgy tűnik, hogy az orvostudomány számára a múlt, a jelen és a jövő..... gombák 😉.