Fab Fungi: História penicilínu

Objavenie penicilínu zostáva skutočným zlomom nielen v dejinách medicíny, ale aj v dejinách ľudstva všeobecne. Ako jedno z prvých antibiotík na svete znamenal, že lekári mali konečne nástroj na liečenie svojich pacientov z infekčných chorôb, ktoré boli kedysi rozsudkom smrti. Penicilín sa získava z plesne nazývanej Penicillium notatum, a akokoľvek sa to môže zdať protikladné sterilnému lekárskemu prostrediu, ktoré si predstavujeme, plesne sa už dlho používajú v lekárskom výskume. 

Rodina húb

Plesne patria do čeľade húb a sú príbuzné chutných kulinárskych húb, ako aj tripových húb, ktoré ohýbajú myseľ. Na rozdiel od nich je však pleseň oveľa menej príťažlivá. Ako sa teda stalo, že niečo, čo je synonymom smrti a rozkladu, nakoniec zachránilo nespočetné množstvo životov? No, skôr ako Albert Hofmann objavenie LSD (odvodený od námeľovej huby) bola to nehoda...

Doktor Fleming sa vracia k neporiadku...

Píše sa rok 1928 a bakteriológ Dr. Alexander Fleming sa práve vrátil do Londýna z letnej dovolenky v Škótsku. Jeho laboratórium v nemocnici svätej Márie zostalo v neporiadku a on si všimol, že jeho kolónie Staphylococcus aureus (typ baktérie) boli kontaminované plesňou. Niečo podobné, ako keď niekde náhodou necháte hrnček s napoly vypitým čajom a o týždeň neskôr zistíte, že tam veselo rastie celý ekosystém. Táto pleseň sa volala Penicillium notatum, a namiesto kriku "fuj! a vyprázdnil Petriho misky, Fleming sa zachoval ako bakteriológ a rozhodol sa pozrieť sa na ne pod mikroskopom.  

Pri pozorovaní interakcie medzi baktériami a plesňou Fleming s úžasom zistil, že  Penicillium notatum zabránil normálnemu rastu Staphylococcus aureus. Na potvrdenie svojich zistení musel Fleming počkať, kým sa rozrastie viac plesní. (čo je pravdepodobne len o málo lepšie ako sledovať schnutie farby!) Ale keď sa tak stalo, Fleming mohol potvrdiť svoj neuveriteľný objav - že pleseň Penicillium má schopnosť inhibovať rast baktérií. To znamenalo, že by sa potenciálne mohla využiť v boji proti infekčným chorobám. 

"Neplánoval som revolúciu v medicíne"

Doktor Fleming neskôr o tom osudnom dni napísal;

 "Keď som sa 28. septembra 1928 tesne po svitaní zobudil, určite som neplánoval prevrat v medicíne objavením prvého antibiotika alebo zabijaka baktérií na svete. Ale myslím, že presne to som urobil."

V tomto prípade nemôžete obviňovať doktora Fleminga z toho, že sa sám chváli. Tým sa však príbeh nekončí. K tomu, aby sa huby mohli skutočne používať v medicíne, by bolo potrebných ešte niekoľko krokov. A nanešťastie, Fleming nemal chemické vzdelanie ani vybavenie v nemocnici St Mary's, aby mohol urobiť veci, ktoré by z nej mohli urobiť životaschopnú liečbu. Tieto "veci" boli: izolácia účinnej látky v penicilínovej plesni, jej čistenie, zistenie, proti akým choroboplodným zárodkom môže bojovať, a ako ju skutočne použiť. Takže napriek svojmu objavu, po uverejnení článku o ňom, Flemingov výskum utíchol. Určite je človek vďačný, že môže jednoducho jesť psilocybínové huby! 

Bakteriálna štafeta je odovzdaná

Tejto úlohy sa náhodou chopil Dr. Howard Florey, profesor patológie na Oxfordskej univerzite. Bol skúsený v získavaní výskumných grantov, a v zostavovaní vysnívaných tímov vedeckých kolegov. Dr. Florey sa dlhodobo zaujímal o antagonistický vzťah medzi baktériami a plesňami a v roku 1938 prelistoval niekoľko starých vydaní The British Journal of Experimental Pathology, keď sa mu dostala do rúk Flemingova práca o vlastnostiach plesne penicillium zabíjať baktérie. Čoskoro zhromaždil svojich laboratórnych kolegov a tí boli pripravení odhaliť, čo Fleming myslel tým, že penicillium "antibakteriálny účinok".

Tím, ktorého súčasťou bol aj nadaný biochemik Dr. Ernst Chain, čoskoro vytvoril sériu primitívnych extraktov z kultúry plesne penicillium. Potom v lete 1940 pristúpili k pokusom na 50 nešťastných myšiach a infikovali ich smrteľným streptokokom. Polovica z nich zomrela na extrémnu sepsu. Druhá polovica, ktorej boli podávané penicilínové injekcie, však prežila.

Výrobná záležitosť

Po tomto jednoznačnom úspechu sa doktor Florey rozhodol, že má dostatok dôkazov na to, aby liek otestoval na ľuďoch. Bol tu však problém. Na výrobu dostatočného množstva čistého penicilínu na liečbu jedného človeka bolo potrebných viac ako 2 000 litrov plesne. sepsa. A nie je prekvapujúce, že vypestovať takú veľkú úrodu plesní nebolo najjednoduchšie ani najefektívnejšie na svete.  

Dôležitou osobnosťou v tomto procese bol Dr. Norman Heatley, biochemik, ktorý si dal za úlohu pestovať plesne v každej dostupnej nádobe. (znie to trochu ako môj bývalý spolubývajúci! 😉) Heatley pestoval penicilínové plesne, odsával tekutinu a vytváral spôsoby jej čistenia. Dnes sa penicilín vyrába v obrovských fermentačných nádržiach a používa sofistikované techniky extrakcie. Toto však bol skromný spôsob, akým sa výroba antibiotika začala. 

Penicilín prekračuje hranice rybníka

V roku 1941, krátko pred vstupom USA do druhej svetovej vojny, Florey a Heatley odcestovali do Spojených štátov, aby v Peorii v štáte Illinois spolupracovali s americkými vedcami na vývoji spôsobu masovej výroby ich vznikajúceho "zázračného lieku". 

Uvedomujúc si, že ich OG Penicillin notatum nikdy nebude schopný vyrobiť dostatok penicilínu na spoľahlivú liečbu ľudí, hľadali obaja doktori produktívnejší druh plesne. 

V jeden teplý letný deň priniesla laborantka Mary Huntová z trhu melón cantaloupe, ktorý bol pokrytý "pekný, zlatý, plesnivý." Našťastie sa ukázalo, že táto nádherná pleseň je huba Penicillium chrysogeum. Zistilo sa, že poskytuje 200-násobne väčšie množstvo pôvodne testovaného druhu. Ale aj tento druh bolo potrebné vylepšiť pomocou röntgenového žiarenia, ktoré vyvoláva mutácie, a filtrácie. Nakoniec sa im však podarilo vyprodukovať 1 000-krát viac penicilínu ako pri pôvodnom úsilí. 

Penicilín zachraňuje vojakov

Penicilín sa osvedčil počas vojny. Hlavným zabijakom vo vojnách bola počas celej histórie infekcia. V prvej svetovej vojne pred zavedením penicilínu zomrelo 18% ľudí s bakteriálnym zápalom pľúc. V druhej svetovej vojne to bolo menej ako 1%. 

Do konca vojny americké farmaceutické spoločnosti vyrábali 650 miliárd jednotiek penicilínu mesačne. K veľkému zdeseniu doktora Floreyho a jeho tímu oxfordských vedcov sa však správy o "zázračnom lieku" sústredili na doktora Fleminga a ich významný prínos sa ignoroval. 

To sa trochu napravilo v roku 1945, keď Fleming, Florey a Chain dostali Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu. Heatleyho prínos bol uznaný až v roku 1990, keď mu Oxfordská univerzita udelila vôbec prvý čestný doktorát medicíny vo svojom 800-ročnom dedičstve.  

Každý rok 28. septembra sa oslavuje objavenie penicilínu doktorom Flemingom. Stojí však za to pripomenúť si aj obetavú skupinu ľudí, ktorí ho pomohli zrodiť do dnešnej podoby. 

Budúcnosť liečivých húb

Kto vie povedať, aká bude budúcnosť psilocybínu ako globálneho lieku? Samozrejme, že sa veľmi líši od penicilínu, pomáha duševnému zdraviu a chronická bolesť skôr ako infekcia. A opäť inak, môže k nemu mať prístup ktokoľvek. Všetko, čo potrebujete, je súprava na pestovanie húb alebo zázračné hľuzovky, čo z nej robí naozaj úplne inú rybu.

Penicillium a psilocybínové huby však spája to, že sú to fascinujúce huby, ktoré sa nejakým spôsobom dokážu starať o ľudstvo a liečiť ho. Sú záhadné a magické zároveň. Zdá sa, že pre medicínu je minulosť, prítomnosť aj budúcnosť..... húb 😉