Fab Fungi: Penicilīna vēsture

Penicilīna atklāšana joprojām ir patiess pagrieziena punkts ne tikai medicīnas vēsturē, bet arī cilvēces vēsturē kopumā. Tā bija viena no pirmajām antibiotikām pasaulē, un tas nozīmēja, ka ārsti beidzot ieguva līdzekli, ar ko izārstēt savus pacientus no infekcijas slimībām, kas kādreiz bija nāves spriedums. Penicilīnu iegūst no pelējuma, ko sauc par penicilīnu. Penicillium notatum, un, lai cik pretēja sterilajai medicīniskajai videi, kādu mēs to iedomājamies, pelējums jau sen tiek izmantots medicīniskajos pētījumos. 

Sēņu dzimta

Pelējums ir sēņu dzimtas sēne, un tā ir garšīgo kulinārijas sēņu, kā arī prātu aizraujošu tripu sēņu radiniece. Tomēr atšķirībā no tām pelējums ir daudz mazāk pievilcīgs. Kā tas, kas ir nāves un pūšanas sinonīms, galu galā izglāba neskaitāmas dzīvības? Nu, gluži kā Alberta Hofmaņa LSD atklāšana (iegūta no melno sēnīšu sēnītes) tas bija nelaimes gadījums...

Dr. Flemings atgriežas pie haosa...

Iedomājieties ainu: ir 1928. gads, un bakteriologs Dr. Aleksandrs Flemings tikko atgriezies Londonā no vasaras brīvdienām Skotijā. Viņa laboratorija Svētās Marijas slimnīcā ir palikusi diezgan nesakārtota, un viņš pamana, ka viņa kolonijas no Staphylococcus aureus (baktēriju veids, protams). ir piesārņotas ar pelējumu. Gluži kā tad, kad nejauši kaut kur atstājat krūzi ar pusdzērtu tēju un pēc nedēļas atklājat, ka tur laimīgi aug vesela ekosistēma. Šī pelējuma nosaukums bija Penicillium notatum, un tā vietā, lai kliegtu "fuk! un iztukšojot Petri trauciņus, Flemings rīkojās kā īstens bakteriologs un nolēma tos apskatīt zem mikroskopa.  

Novērojot baktēriju un pelējuma mijiedarbību, Flemings bija pārsteigts, konstatējot, ka baktērijas un pelējums.  Penicillium notatum bija kavējusi normālu augšanu Staphylococcus aureus. Lai apstiprinātu savus atklājumus, Flemingam bija jāgaida, kamēr izaug vairāk pelējuma. (kas, iespējams, ir tikai nedaudz labāk nekā skatīties, kā žūst krāsa!) Taču, kad tas bija noticis, Flemings varēja apstiprināt savu neticamo atklājumu - ka Penicillium pelējums spēj kavēt baktēriju augšanu. Tas nozīmēja, ka to potenciāli varētu izmantot cīņā pret infekcijas slimībām. 

"Es neplānoju veikt revolūciju medicīnā"

Dr. Flemings vēlāk rakstīja par šo liktenīgo dienu;

 "Kad 1928. gada 28. septembrī pamodos uzreiz pēc rītausmas, es noteikti neplānoju, ka revolucionizēšu visu medicīnu, atklājot pasaulē pirmo antibiotiku jeb baktēriju iznīcinātāju. Taču, šķiet, tieši to es arī izdarīju."

Šajā gadījumā nevar pārmest Dr. Flemingam, ka viņš pats sevi apbrīno. Tomēr ar to stāsts nebeidzas. Būtu jāveic vēl vairāki soļi, pirms sēnītes patiešām varētu izmantot medicīnā. Diemžēl Flemingam nebija ne ķīmijas zinātņu, ne arī St. Mary's slimnīcas aprīkojuma, lai veiktu pasākumus, kas padarītu to par dzīvotspējīgu ārstniecības metodi. Šīs "lietas" bija šādas: penicilīna pelējuma aktīvās vielas izolēšana, attīrīšana, noskaidrošana, pret kādiem mikroorganismiem tas var cīnīties un kā to faktiski izmantot. Tādējādi, neraugoties uz savu atklājumu, pēc tam, kad Flemings publicēja par to darbu, viņa pētījumi apsīka. Tas noteikti liek būt pateicīgam, ka var vienkārši ēst psilocibīna sēnes! 

Baktēriju stafete ir nodota

Šo uzdevumu nejauši uzņēmās Dr. Hovards Florijs, Oksfordas universitātes patoloģijas profesors. Viņš bija prasmīgs pētniecības dotāciju piesaistītājs, un zinātnieku kolēģu sapņu komandu apvienošanā. Ilgu laiku interesējies par baktēriju un pelējuma antagonistiskajām attiecībām, 1938. gadā Dr. Florijs pāršķirstīja dažus vecus žurnāla "Baktērijas un pelējums" izdevumus. Britu eksperimentālās patoloģijas žurnāls, kad viņš nonāca pie Fleminga raksta par penicillium pelējuma baktēriju nogalināšanas īpašībām. Drīz vien viņš bija sapulcinājis savus laboratorijas kolēģus, un viņi bija gatavi noskaidrot, ko Flemings domāja ar penicillium. "antibakteriāla iedarbība."

Komanda, kuras sastāvā bija arī talantīgais bioķīmiķis Dr. Ernsts Čains, drīz vien izveidoja virkni primitīvu penicillium pelējuma kultūras ekstraktu. Tad 1940. gada vasarā viņi veica eksperimentus ar 50 nelaimīgām pelēm, inficējot tās ar nāvējošu streptokoku. Puse no tām nomira no smagas sepses. Taču otra puse, kam bija ievadītas penicilīna injekcijas, izdzīvoja.

Ražošanas jautājums

Pēc šiem acīmredzamajiem panākumiem Dr. Florijs nolēma, ka viņam ir pietiekami daudz pierādījumu, lai pārbaudītu šo zāļu iedarbību uz cilvēkiem. Taču radās problēma. Bija vajadzīgi vairāk nekā 2000 litru pelējuma, lai pagatavotu pietiekami daudz tīra penicilīna viena cilvēka ārstēšanai. sepse. Un nav pārsteidzoši, ka tik lielu pelējuma ražu izaudzēt nebija ne visvieglāk, ne arī visefektīvāk pasaulē.  

Šajā procesā nozīmīga loma bija doktoram Normanam Hītlijam, bioķīmiķim, kura misija bija audzēt pelējumu visos pieejamajos traukos. (izklausās mazliet līdzīgi manam vecajam istabas biedram! 😉) No pudeles līdz gultas podam, Hītlijs audzēja penicilīna pelējumu, izsūca šķidrumu un radīja veidus, kā to attīrīt. Mūsdienās penicilīnu ražo milzīgās fermentācijas tvertnēs un izmanto sarežģītas ekstrakcijas metodes. Tomēr šis bija pieticīgais veids, kā sākās antibiotikas ražošana. 

Penicilīns šķērso dīķi

1941. gadā, neilgi pirms ASV iesaistīšanās Otrajā pasaules karā, Florijs un Hītlijs devās uz ASV, lai kopā ar amerikāņu zinātniekiem Peorijā, Ilinoisas štatā, izstrādātu veidu, kā masveidā ražot topošo "brīnumlīdzekli". 

Apzinoties, ka viņu OG Penicillin notatum nekad nespēs saražot pietiekami daudz penicilīna, lai droši ārstētu cilvēkus, abi ārsti meklēja produktīvāku pelējuma sugu. 

Kādā siltā vasaras dienā laboratorijas asistente Mērija Hanta no tirgus atnesa kantalūpes meloni, kas bija pārklāta ar "skaista, zeltaina, pelējuma." Kā jau tas laimējās, šī brīnišķīgā pelējuma sēne izrādījās sēne. Penicillium chrysogeum. Tika konstatēts, ka tā dod 200 reizes lielāku daudzumu nekā sākotnēji testētās sugas. Taču pat šo sugu vajadzēja uzlabot ar mutācijas izraisošiem rentgena stariem un filtrēšanu. Tomēr galu galā viņiem izdevās saražot 1000 reižu vairāk penicilīna nekā sākotnēji. 

Penicilīns glābj karavīrus

Penicilīns sevi pierādīja kara laikā. Visā vēsturē karu galvenais slepkava bija infekcija. Pirmajā pasaules karā pirms penicilīna 18% no tiem, kas slimoja ar bakteriālu pneimoniju, nomira. Otrā pasaules kara laikā šis skaits samazinājās līdz mazāk nekā 1%. 

Līdz kara beigām Amerikas farmācijas uzņēmumi mēnesī saražoja 650 miljardus penicilīna vienību. Tomēr Dr. Florijs un viņa Oksfordas zinātnieku komanda bija ļoti sarūgtināti, jo ziņās par "brīnumaino medikamentu" galvenā uzmanība tika pievērsta Dr. Flemingam, un viņu nozīmīgais ieguldījums tika ignorēts. 

Tas tika nedaudz labots 1945. gadā, kad Flemingam, Florijam un Čainam tika piešķirta Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā. Hītlija ieguldījums tika atzīts tikai 1990. gadā, kad Oksfordas universitāte piešķīra viņam pirmo medicīnas goda doktora grādu savā 800 gadu mantojumā.  

Katru gadu 28. septembrī tiek atzīmēta Dr. Fleminga penicilīna atklāšana. Taču ir vērts atcerēties arī to apņēmīgo cilvēku grupu, kas palīdzēja penicilīnu izveidot tādu, kāds tas ir šodien. 

Ārstniecības sēņu nākotne

Kas var pateikt, kāda būs psilocibīna kā globālas zāles nākotne? Protams, tas ļoti atšķiras no penicilīna, palīdzot garīgajai veselībai un hroniskas sāpes nevis infekcija. Un, atšķirīgi, tai var piekļūt ikviens. Viss, kas jums nepieciešams, ir sēņu audzēšanas komplekts vai maģiskās trifeles, kas to padara par pavisam atšķirīgu produktu.

Tomēr penicillium pelējumu un psilocibīna sēnes vieno tas, ka tās ir aizraujošas sēnes, kas kaut kādā veidā spēj rūpēties par cilvēci un dziedināt to. Tās ir gan noslēpumainas, gan maģiskas. Šķiet, ka medicīnai pagātne, tagadne un nākotne ir..... sēnes 😉.