Hoe Alexander Fleming penicilline ontdekte

In 1928 deed bacterioloog Alexander Fleming een toevallige ontdekking van een reeds weggegooide, vervuilde petrischaal. De schimmel die het experiment had besmet, bleek een krachtig antibioticum, penicilline, te bevatten. Hoewel Fleming werd gecrediteerd met de ontdekking, duurde het meer dan tien jaar voordat iemand anders penicilline veranderde in het wondermiddel dat miljoenen levens heeft gered.

Vuile petrischalen

Op een septemberochtend in 1928 zat Alexander Fleming op zijn werkbank in het St. Mary's Hospital nadat hij net was teruggekeerd van een vakantie in de Dhoon (zijn landhuis) met zijn gezin. Voordat hij op vakantie was gegaan, had Fleming een aantal van zijn petrischalen opgestapeld aan de zijkant van de bank zodat Stuart R. Craddock zijn werkbank kon gebruiken terwijl hij weg was.

Terug van vakantie, sorteerde Fleming de lange onbeheerde stapels om te bepalen welke konden worden geborgen. Veel van de gerechten waren besmet. Fleming plaatste elk van deze in een steeds groeiende stapel in een dienblad van Lysol.

Op zoek naar een wondermiddel

Veel van Flemings werk concentreerde zich op de zoektocht naar een 'wondermiddel'. Hoewel het concept van bacteriën al bestond sinds Antonie van Leeuwenhoek het in 1683 voor het eerst beschreef, was het pas in de late negentiende eeuw dat Louis Pasteur bevestigde dat bacteriën ziekten veroorzaakten. Hoewel ze deze kennis hadden, was er nog niemand in staat een chemische stof te vinden die schadelijke bacteriën zou doden maar ook het menselijk lichaam niet zou schaden.

In 1922 deed Fleming een belangrijke ontdekking, lysozyme. Tijdens het werken met sommige bacteriën lekte Flemings neus en liet wat slijm op het gerecht vallen. De bacteriën verdwenen. Fleming had een natuurlijke substantie ontdekt die voorkomt in tranen en neusslijm die het lichaam helpt bacteriën te bestrijden. Fleming realiseerde zich nu de mogelijkheid om een ​​stof te vinden die bacteriën zou kunnen doden maar het menselijk lichaam niet nadelig kan beïnvloeden.

De schimmel vinden

Toen hij in 1928 zijn stapel borden doorzocht, kwam Fleming's voormalige laboratoriumassistent D. Merlin Pryce langs om Fleming te bezoeken. Fleming maakte van de gelegenheid gebruik om te klagen over de hoeveelheid extra werk die hij moest doen sinds Pryce uit zijn laboratorium was overgeplaatst.

Om dit te demonstreren, snuffelde Fleming door de grote stapel platen die hij in de Lysol-schaal had gelegd en haalde er een aantal tevoorschijn die veilig boven de Lysol waren gebleven. Als er niet zo veel waren geweest, zou elk zijn ondergedompeld in Lysol, waarbij de bacteriën werden gedood om de platen veilig te reinigen en vervolgens opnieuw te gebruiken.

Toen Fleming één gerecht oppakte om Pryce te laten zien, merkte Fleming iets vreemds op. Terwijl hij weg was, was er een schimmel op het gerecht gegroeid. Dat was op zichzelf niet vreemd. Deze bijzondere schimmel leek echter de dood te hebben gedaan Staphylococcus aureus dat was gegroeid in het gerecht. Fleming besefte dat deze schimmel potentieel had.

Wat was die schimmel??

Fleming bracht enkele weken door met het kweken van meer schimmel en probeerde de specifieke stof in de schimmel te bepalen die de bacteriën doodde. Na de schimmel te hebben besproken met mycoloog (schimmeldeskundige) C. J. La Touche, die zijn kantoor onder die van Fleming had, besloten ze dat de schimmel een Penicillium-schimmel was. Fleming noemde toen het actieve antibacteriële middel in de schimmel, penicilline.

Maar waar kwam de schimmel vandaan? Hoogstwaarschijnlijk kwam de schimmel uit de kamer van La Touche beneden. La Touche had een grote hoeveelheid mallen verzameld voor John Freeman, die onderzoek deed naar astma, en het is waarschijnlijk dat sommigen naar het laboratorium van Fleming zweefden.

Fleming bleef talloze experimenten uitvoeren om het effect van de schimmel op andere schadelijke bacteriën te bepalen. Verrassend, doodde de schimmel een groot aantal van hen. Fleming voerde vervolgens verdere tests uit en ontdekte dat de schimmel niet giftig was.

Zou dit het "wondermiddel" kunnen zijn? Voor Fleming was dat niet zo. Hoewel hij het potentieel ervan inzag, was Fleming geen chemicus en kon het actieve antibacteriële element, penicilline, dus niet isoleren en kon het element niet lang genoeg actief houden om bij mensen te worden gebruikt. In 1929 schreef Fleming een paper over zijn bevindingen, die geen wetenschappelijke interesse opleverde.

12 jaar later

In 1940, het tweede jaar van de Tweede Wereldoorlog, deden twee wetenschappers van Oxford University onderzoek naar veelbelovende projecten in de bacteriologie die mogelijk zouden kunnen worden verbeterd of voortgezet met chemie. De Australiër Howard Florey en de Duitse vluchteling Ernst Chain begonnen met penicilline te werken.

Met behulp van nieuwe chemische technieken waren ze in staat om een ​​bruin poeder te produceren dat zijn antibacteriële kracht langer dan een paar dagen kon behouden. Ze experimenteerden met het poeder en vonden het veilig.