"Fab Fungi" grybai: Penicilino istorija

Penicilino atradimas yra tikras lūžis ne tik medicinos istorijoje, bet ir apskritai žmonijos istorijoje. Tai buvo vienas pirmųjų pasaulyje antibiotikų, todėl gydytojai pagaliau turėjo įrankį, kuriuo galėjo išgydyti savo pacientus nuo infekcinių ligų, kurios anksčiau buvo mirties nuosprendis. Penicilinas gaunamas iš pelėsio, vadinamo Penicillium notatum, ir, kad ir kaip tai prieštarautų mūsų įsivaizduojamai steriliai medicininei aplinkai, pelėsis jau seniai naudojamas medicininiuose tyrimuose. 

Grybų šeima

Pelėsiai priklauso grybų šeimai ir yra skanių kulinarinių grybų, taip pat protą sukeliančių triukų grybų giminaičiai. Nors, skirtingai nuo jų, pelėsis yra kur kas mažiau patrauklus. Taigi kaip tai, kas yra mirties ir irimo sinonimas, galiausiai išgelbėjo nesuskaičiuojamą daugybę gyvybių? Na, panašiai kaip Alberto Hofmano LSD atradimas (gaunamas iš degligės grybo) tai buvo nelaimingas atsitikimas...

Dr. Flemingas grįžta į netvarką...

Įsivaizduokite sceną: 1928 m., bakteriologas daktaras Aleksandras Flemingas ką tik grįžo į Londoną iš vasaros atostogų Škotijoje. Marijos ligoninėje esančioje laboratorijoje buvo palikta netvarka, ir jis pastebėjo, kad jo kolonijos Staphylococcus aureus (bakterijų rūšis, savaime suprantama) buvo užteršti pelėsiu. Panašiai kaip atsitiktinai kur nors palikus pusiau išgertos arbatos puodelį ir po savaitės radus ten laimingai augančią visą ekosistemą. Šis pelėsis vadinosi Penicillium notatum, ir vietoj to, kad šauktų "Fui! ir ištuštindamas Petri lėkšteles, Flemingas pasielgė kaip tikras bakteriologas ir nusprendė juos apžiūrėti pro mikroskopą.  

Stebėdamas bakterijų ir pelėsio sąveiką, Flemingas nustebo pastebėjęs, kad  Penicillium notatum neleido normaliai augti Staphylococcus aureus. Norėdamas patvirtinti savo išvadas, Flemingas turėjo palaukti, kol pelėsis išaugs dar daugiau. (tai tikriausiai tik šiek tiek geriau nei stebėti džiūstančius dažus!) Tačiau kai tai įvyko, Flemingas galėjo patvirtinti savo neįtikėtiną atradimą, kad Penicillium pelėsis gali slopinti bakterijų augimą. Tai reiškė, kad jį galima panaudoti kovai su infekcinėmis ligomis. 

"Aš neplanavau padaryti revoliucijos medicinoje"

Vėliau daktaras Flemingas rašė apie tą lemtingą dieną;

 "Kai 1928 m. rugsėjo 28 d. atsibudau iškart po aušros, tikrai neplanavau sukelti revoliucijos medicinoje ir atrasti pirmąjį pasaulyje antibiotiką arba bakterijų žudiką. Tačiau manau, kad būtent tai ir padariau."

Šiuo atveju negalima kaltinti daktaro Flemingo už tai, kad jis pasigiria savimi. Tačiau istorija tuo nesibaigia. Reikėjo atlikti dar nemažai etapų, kol grybai iš tikrųjų galėjo būti naudojami medicinoje. Deja, Flemingas neturėjo nei cheminio išsilavinimo, nei patalpų Sent Marijos ligoninėje, kad galėtų atlikti tai, kas leistų paversti šį gydymą perspektyviu. Šie dalykai buvo šie: penicilino pelėsio veikliosios medžiagos išskyrimas, išgryninimas, nustatymas, su kokiais mikrobais jis gali kovoti ir kaip jį iš tikrųjų naudoti. Taigi, nepaisant jo atradimo, paskelbus straipsnį apie jį, Flemingo tyrimai nutrūko. Tai tikrai verčia dėkoti, kad galite tiesiog valgyti psilocibino grybus! 

Bakterijų estafetė perduota

Taigi, atsitiktinai šios užduoties ėmėsi Oksfordo universiteto patologijos profesorius daktaras Howardas Florey. Jis buvo įgudęs prašyti dotacijų moksliniams tyrimams, ir sugebėti suburti svajonių komandas iš kolegų mokslininkų. Ilgą laiką domėjęsis bakterijų ir pelėsių antagonistiniais santykiais, 1938 m. daktaras Florey peržvelgė keletą senų žurnalo Britų eksperimentinės patologijos žurnalas, kai jam į rankas pateko Flemingo straipsnis apie penicilijų pelėsių bakterijas naikinančias savybes. Netrukus jis subūrė savo laboratorijos kolegas ir jie buvo pasirengę išsiaiškinti, ką Flemingas turėjo omenyje, sakydamas, kad penicillium "antibakterinis poveikis".

Komanda, kurioje dirbo talentingas biochemikas daktaras Ernstas Chainas, netrukus pagamino keletą primityvių penicillium pelėsių kultūros ekstraktų. Tada 1940 m. vasarą jie ėmėsi eksperimentuoti su 50 nelaimingų pelių, užkrėsdami jas mirtinu streptokoku. Pusė jų mirė nuo itin sunkaus sepsio. Tačiau kita pusė, kuriai buvo suleista penicilino injekcijų, išgyveno.

Gamybos problema

Po šios akivaizdžios sėkmės daktaras Florey nusprendė, kad turi pakankamai įrodymų išbandyti vaistą su žmonėmis. Tačiau iškilo problema. Reikėjo daugiau kaip 2 000 litrų pelėsių, kad būtų pagaminta pakankamai gryno penicilino vienam žmogui gydyti. sepsis. Nenuostabu, kad išauginti tokį didelį pelėsių derlių nebuvo pats lengviausias ir veiksmingiausias dalykas pasaulyje.  

Svarbi šio proceso figūra buvo daktaras Normanas Heatley, biochemikas, kurio misija buvo auginti pelėsius visuose turimuose induose. (skamba šiek tiek panašiai kaip mano senoji kambariokė! 😉) Heatley augino penicilino pelėsį, siurbė skystį ir kūrė būdus, kaip jį išgryninti. Šiandien penicilinas gaminamas milžiniškose fermentacijos talpyklose, naudojami sudėtingi ekstrahavimo metodai. Tačiau taip kukliai buvo pradėtas gaminti antibiotikas. 

Penicilinas perplaukia tvenkinį

1941 m., likus nedaug laiko iki JAV įsitraukimo į Antrąjį pasaulinį karą, Florey ir Heatley išvyko į JAV, kad kartu su amerikiečių mokslininkais Peorijoje, Ilinojaus valstijoje, sukurtų būdą, kaip masiškai gaminti jų kuriamą "stebuklingą vaistą". 

Suprasdami, kad jų OG Penicillin notatum niekada nepavyks pagaminti pakankamai penicilino, kad būtų galima patikimai gydyti žmones, abu gydytojai ieškojo produktyvesnės pelėsių rūšies. 

Vieną šiltą vasaros dieną laborantė Mary Hunt iš turgaus parsinešė kantalupės melioną, kuris buvo padengtas "gražus, auksinis, pelėsinis". Laimei, šis nuostabus pelėsis pasirodė esąs grybelis Penicillium chrysogeum. Buvo nustatyta, kad iš jo gaunamas 200 kartų didesnis kiekis nei iš pradžių tirtų rūšių. Tačiau net ir šią rūšį reikėjo sustiprinti mutacijas sukeliančiais rentgeno spinduliais ir filtruoti. Tačiau galiausiai jiems pavyko pagaminti 1000 kartų daugiau penicilino nei pirminėmis pastangomis. 

Penicilinas gelbsti kareivius

Penicilinas pasiteisino karo metu. Per visą istoriją pagrindinis žudikas karuose buvo infekcija. Pirmojo pasaulinio karo metais iki penicilino vartojimo 18% žmonių, susirgusių bakteriniu plaučių uždegimu, mirė. Antrojo pasaulinio karo metais šis skaičius sumažėjo iki mažiau nei 1%. 

Iki karo pabaigos Amerikos farmacijos bendrovės per mėnesį pagamindavo 650 mlrd. vienetų penicilino. Tačiau, daktaro Florey ir jo Oksfordo mokslininkų komandos siaubui, naujienų pranešimuose apie "stebuklingąjį vaistą" daugiausia dėmesio buvo skiriama daktarui Flemingui, o jų svarus indėlis buvo ignoruojamas. 

Tai buvo šiek tiek ištaisyta 1945 m., kai Flemingui, Florey ir Chainui buvo paskirta Nobelio fiziologijos ar medicinos premija. Heatley indėlis buvo pripažintas tik 1990 m., kai Oksfordo universitetas suteikė jam pirmąjį medicinos garbės daktaro vardą per 800 metų.  

Kiekvieną rugsėjo 28 d. minima daktaro Flemingo penicilino atradimo diena. Tačiau verta prisiminti ir atsidavusią grupę žmonių, kurie padėjo jam gimti tokiam, koks jis yra šiandien. 

Vaistinių grybų ateitis

Kas gali pasakyti, kokia bus psilocibino, kaip pasaulinio vaisto, ateitis? Žinoma, jis labai skiriasi nuo penicilino, padedančio psichikos sveikatai ir lėtinis skausmas o ne infekcija. Be to, prie jos gali prisijungti bet kas. Tereikia turėti grybų auginimo rinkinį arba stebuklingų triufelių, todėl tai iš tiesų yra visai kitoks dalykas.

Tačiau penicillium pelėsius ir psilocibino grybus vienija tai, kad jie yra žavūs grybai, kurie kažkokiu būdu gali rūpintis žmonija ir ją gydyti. Jie ir paslaptingi, ir stebuklingi. Atrodo, kad medicinai praeitis, dabartis ir ateitis yra..... grybai 😉