Kto pierwszy na świecie odkrył penicylinę. Penicylina: historia stworzenia i nowoczesności

Wiadomo, że już w XV-XVI wieku. stosowany w medycynie ludowej do leczenia ropiejących ran zielona pleśń. Na przykład Alena Arzamasska, współpracownica Stepana Razina i rosyjska Joanna d'Arc, byli w stanie go leczyć. Próby nałożenia pleśni bezpośrednio na powierzchnię rany przyniosły, co dziwne, dobre rezultaty.

Penicyliny nie należy uważać za jedyną zasługę A. Fleminga; już w 1922 roku dokonał pierwszego ważnego odkrycia - wyizolował z tkanki ludzkiej substancję, która miała zdolność dość aktywnego rozpuszczania niektórych rodzajów drobnoustrojów. Odkrycia tego dokonano niemal przez przypadek, próbując wyizolować bakterie wywołujące przeziębienie. Profesor A. Wright, pod którego kierownictwem A. Fleming kontynuował prace badawcze, nazwał nową substancję lizozymem (liza – niszczenie mikroorganizmów). Co prawda okazało się, że lizozym jest nieskuteczny w walce z najniebezpieczniejszymi drobnoustrojami chorobotwórczymi, chociaż skutecznie niszczy stosunkowo mniej groźne mikroorganizmy.

Zatem zastosowanie lizozymu w praktyce medycznej nie miało zbyt szerokich perspektyw. Skłoniło to A. Fleminga do dalszych poszukiwań leków przeciwbakteryjnych, które byłyby skuteczne, a jednocześnie jak najbardziej nieszkodliwe dla człowieka. Trzeba powiedzieć, że już w 1908 roku przeprowadził eksperymenty z lekiem o nazwie „salwarsan”, który laboratorium profesora A. Wrighta jako jedno z pierwszych w Europie otrzymało do kompleksowych badań. Lek ten został stworzony przez utalentowanego niemieckiego naukowca P. Ehrlicha (Nagroda Nobla wspólnie z I.I. Miecznikowem, 1908). Szukał leku, który zabije patogeny, ale będzie bezpieczny dla pacjenta, tzw. magicznej kuli. Salwarsan był dość skutecznym lekiem przeciwsyfilitycznym, ale miał toksyczne skutki uboczne dla organizmu. Były to dopiero pierwsze małe kroki w kierunku stworzenia nowoczesnych leków przeciwdrobnoustrojowych i chemioterapeutycznych.

Opierając się na doktrynie antybiozy (tłumienia jednych mikroorganizmów przez inne), której podwaliny położyli L. Pasteur i nasz wielki rodak I. I. Miecznikow, A. Fleming w 1929 r. ustalili, że efekt terapeutyczny zieloną pleśń wywołuje specjalna substancja, którą wydziela środowisko.

Czy wszystko, co genialne, zostaje odkryte przez przypadek?

Pierwsza wzmianka o terapii antybakteryjnej?

Co ciekawe, w Biblii znajdujemy niezwykle dokładne wskazanie właściwości rośliny półkrzewiastej – hyzopu. Oto fragment Psalmu 50, o którym notabene przypomniał także A. Fleming: „Oczyść mnie hizopem, a będę czysty; Obmyj mnie, a stanę się bielszy niż śnieg.”

Spróbujmy odtworzyć łańcuch niemal niewiarygodnych wypadków i zbiegów okoliczności, które poprzedziły wielkie odkrycie. Co dziwne, podstawową przyczyną była niechlujność A. Fleminga. Roztargnienie jest charakterystyczne dla wielu naukowców, ale nie zawsze prowadzi do tak pozytywnych rezultatów. Tak więc A. Fleming przez kilka tygodni nie czyścił naczyń spod badanych kultur, w wyniku czego on miejsce pracy okazało się, że było tam pełno pięćdziesięciu filiżanek. To prawda, podczas czyszczenia skrupulatnie sprawdzał każdą filiżankę w obawie, że przeoczy coś ważnego. I nie przegapiłem tego.

Pewnego pięknego dnia odkrył w jednym z kubków puszystą pleśń, która zahamowała rozwój kultury gronkowców wysianej w tym kubku. Wyglądało to tak: zniknęły łańcuchy gronkowców wokół pleśni, a w miejscu żółtej, mętnej masy pojawiły się krople przypominające rosę. Po usunięciu pleśni A. Fleming stwierdził, że „bulion, na którym wyrosła pleśń, nabył wyraźną zdolność hamowania rozwoju mikroorganizmów oraz właściwości bakteriobójcze i bakteriologiczne wobec wielu pospolitych bakterii chorobotwórczych”.

Wygląda na to, że zarodniki pleśni przyniesiono przez okno z laboratorium, w którym pobrano próbki pleśni z domów cierpiących na nią pacjentów astma oskrzelowa w celu uzyskania ekstraktów odczulających. Naukowiec zostawił kubek na stole i wyjechał na wakacje. Pewną rolę odegrała londyńska pogoda: niższe temperatury sprzyjały rozwojowi pleśni, a późniejsze ocieplenie sprzyjało rozwojowi bakterii. Gdyby choć jedno zdarzenie miało miejsce w wyniku łańcucha przypadkowych zbiegów okoliczności, kto wie, kiedy ludzkość dowiedziałaby się o penicylinie. Pleśń, która zainfekowała kulturę gronkowcową, była dość liczna rzadkie gatunki raczej Penicillium -P. Notatum , który po raz pierwszy został znaleziony na zgniłym hyzopie (roślinie półkrzewiastej zawierającej olejek eteryczny i używana jako przyprawa);

Zalety nowego wynalazku

Dalsze badania wykazały, że na szczęście nawet w dużych dawkach penicylina jest nietoksyczna dla zwierząt doświadczalnych i jest w stanie zabić bardzo oporne patogeny. W Szpitalu Mariackim nie było biochemików, w związku z czym nie można było wyizolować penicyliny do postaci do wstrzykiwania. Prace te przeprowadzili w Oksfordzie H. W. Flory i E. B. Cheyne dopiero w 1938 roku. Penicylina poszłaby w zapomnienie, gdyby A. Fleming nie odkrył wcześniej lizozymu (tutaj naprawdę się przydała!). To właśnie to odkrycie skłoniło naukowców z Oksfordu do podjęcia badań właściwości lecznicze penicyliny, w wyniku czego wyizolowano lek w czystej postaci w postaci benzylopenicyliny i poddano testom klinicznym. Już pierwsze badania A. Fleminga dostarczyły szeregu bezcennych informacji na temat penicyliny. Napisał, że jest to „skuteczna substancja przeciwbakteryjna, która ma wyraźny wpływ na ropne (tj. powodujące powstawanie ropy) ziarniaki i prątki z grupy błonicy. Penicylina, nawet w dużych dawkach, nie jest toksyczna dla zwierząt. Można założyć, że będzie to skuteczny środek antyseptyczny leczenie zewnętrzne obszarach dotkniętych drobnoustrojami wrażliwymi na penicylinę lub gdy jest ona podawana doustnie.”

Lek został zdobyty, ale jak go użyć?

Podobnie jak Instytut Pasteura w Paryżu, dział szczepień w Szpitalu Mariackim, w którym pracował A. Fleming, istniał i otrzymywał fundusze na badania poprzez sprzedaż szczepionek. Naukowiec odkrył, że podczas przygotowywania szczepionek penicylina chroni kultury przed gronkowcami. Było to małe, ale znaczące osiągnięcie i A. Fleming szeroko je wykorzystał, co tydzień zlecając produkcję dużych partii bulionu na bazie penicylium. Podzielił się próbkami kultury Penicillium z kolegami z innych laboratoriów, ale, co dziwne, A. Fleming nie zdecydował się na tak oczywisty krok, jaki podjął 12 lat później H. W. Flory i miał na celu sprawdzenie, czy myszy eksperymentalne uchronią się przed śmiertelną infekcją, jeśli zastosują zastrzyki bulionu z penicyliną. Patrząc w przyszłość, powiedzmy, że te myszy miały ogromne szczęście. A. Fleming przepisał bulion kilku pacjentom jedynie do użytku zewnętrznego. Jednak wyniki były bardzo, bardzo sprzeczne. Roztwór był nie tylko trudny do oczyszczenia w dużych ilościach, ale także okazał się niestabilny. Ponadto A. Fleming ani razu nie wspomniał o penicylinie w żadnym z 27 artykułów czy wykładów opublikowanych w latach 1930-1940, nawet gdy mówiły o substancjach powodujących śmierć bakterii. Nie przeszkodziło to jednak naukowcowi w otrzymaniu wszystkich należnych mu wyróżnień i Nagroda Nobla uzyskał tytuł doktora fizjologii i medycyny w 1945 r. Minęło dużo czasu, zanim naukowcy doszli do wniosku, że penicylina jest bezpieczna zarówno dla ludzi, jak i zwierząt.

Kto jako pierwszy wynalazł penicylinę?

Co działo się w tym czasie w laboratoriach naszego kraju? Czy krajowi naukowcy naprawdę siedzieli z założonymi rękami? Oczywiście nie jest to prawdą. Wielu czytało trylogię „Otwarta księga” V. A. Kaverina, ale nie wszyscy wiedzą, że główna bohaterka, dr Tatyana Vlasenkova, miała prototyp - Zinaida Vissarionovna Ermolyeva (1898–1974), wybitna mikrobiolog, twórczyni wielu domowych antybiotyków . Ponadto Z. V. Ermolyeva była pierwszym rosyjskim naukowcem, który rozpoczął badania interferonu jako środka przeciwwirusowego. Jako członek zwyczajny Akademii Nauk Medycznych wniosła ogromny wkład w naukę rosyjską. Na wybór zawodu 3. V. Ermolyevy wpłynęła historia śmierci jej ulubionego kompozytora. Wiadomo, że P.I. Czajkowski zmarł po zarażeniu się cholerą. Po ukończeniu uniwersytetu Z. V. Ermolyeva pozostał asystentem na wydziale mikrobiologii; jednocześnie kierowała oddziałem bakteriologicznym Instytutu Bakteriologicznego Północnego Kaukazu. Kiedy w 1922 r. W Rostowie nad Donem wybuchła epidemia cholery, ona, ignorując śmiertelne niebezpieczeństwo, badała tę chorobę, jak mówią, na miejscu. Później przeprowadziła niebezpieczny eksperyment z samozarażeniem, który zaowocował znaczącym odkryciem naukowym.

Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej, obserwując rannych, Z. V. Ermolyeva zauważył, że wielu z nich umierało nie bezpośrednio z powodu odniesionych ran, ale z powodu zatrucia krwi. Do tego czasu badania w jej laboratorium, całkowicie niezależnym od Brytyjczyków, wykazały, że niektóre pleśnie hamują rozwój bakterii. 3. V. Ermolyeva oczywiście wiedział, że w 1929 r. A. Fleming uzyskał penicylinę z pleśni, ale nie mógł jej wyizolować w czystej postaci, ponieważ lek okazał się bardzo niestabilny. Wiedziała też, że nasi rodacy już dawno dostrzegli lecznicze właściwości pleśni na poziomie tradycyjnej medycyny i czarów. Ale jednocześnie, w przeciwieństwie do A. Fleminga, los nie pozwolił Z. V. Ermolyevowi szczęśliwych wypadków. W 1943 roku W. H. Flory i E. Chain zdołali rozpocząć produkcję penicyliny na skalę przemysłową, jednak w tym celu musieli zorganizować produkcję w USA. 3. V. Ermolyeva, która w tym czasie była dyrektorem Ogólnounijnego Instytutu Medycyny Doświadczalnej, postawiła sobie za cel uzyskanie penicyliny wyłącznie z surowców krajowych. Musimy oddać hołd jej wytrwałości – w 1942 roku uzyskano pierwsze porcje sowieckiej penicyliny. Największą i niekwestionowaną zasługą Z. V. Ermolyevy było to, że nie tylko uzyskała penicylinę, ale także udało jej się rozpocząć masową produkcję pierwszego krajowego antybiotyku. Należy wziąć pod uwagę, że trwała Wielka Wojna Ojczyźniana i dotkliwie brakowało rzeczy najprostszych i najbardziej niezbędnych. Jednocześnie rosło zapotrzebowanie na penicylinę. I 3. V. Ermolyeva dokonała niemożliwego: udało jej się zapewnić nie tylko ilość, ale także jakość, a raczej siłę leku.

Ilu rannych ludzi zawdzięcza jej życie, nie da się nawet z grubsza obliczyć. Powstanie radzieckiej penicyliny stało się swego rodzaju impulsem do stworzenia szeregu innych antybiotyków: pierwszych krajowych próbek streptomycyny, tetracykliny, chloramfenikolu i ekmoliny - pierwszego antybiotyku pochodzenia zwierzęcego wyizolowanego z mleka jesiotra. Wiadomość pojawiła się stosunkowo niedawno, a jej autentyczność wciąż trudno ręczyć. Oto ona: penicylinę odkrył jeszcze przed A. Flemingiem pewien student medycyny Ernest Augustine Duchenne, który w swojej rozprawie szczegółowo opisał niesamowite odkrycie, którego dokonał. skuteczny lek do zwalczania różnych bakterii, które mają szkodliwy wpływ na ludzkie ciało. E. Duchenne nie mógł dokończyć swojego odkrycia naukowego z powodu przejściowej choroby, która zakończyła się śmiercią. O odkryciu młodego badacza nie miał jednak pojęcia A. Fleming. I dopiero całkiem niedawno w Leon (Francja) przypadkowo odnaleziono rozprawę E. Duchenne’a.

Nawiasem mówiąc, patent na wynalazek penicyliny nie został nikomu wydany. A. Fleming, E. Chain i W. H. Florey, którzy otrzymali między sobą jedną Nagrodę Nobla za to odkrycie, kategorycznie odmówili otrzymania patentów. Uważali, że substancja mająca wszelkie szanse na uratowanie całej ludzkości nie powinna być źródłem zysku, kopalnią złota. Ten przełom naukowy jest jedynym przełomem na taką skalę, do którego nikt nigdy nie rościł sobie praw autorskich.

Warto wspomnieć, że po pokonaniu wielu powszechnych i niebezpiecznych chorób zakaźnych penicylina przedłużała życie człowieka średnio o 30-35 lat!

Początek ery antybiotyków

Tak zaczęło się w medycynie nowa era- era antybiotyków. „Podobne leczy podobne” – zasada ta znana jest lekarzom od czasów starożytnych. Dlaczego więc nie walczyć z niektórymi mikroorganizmami przy pomocy innych? Efekt przeszedł nasze najśmielsze oczekiwania; Ponadto odkrycie penicyliny zapoczątkowało poszukiwania nowych antybiotyków i źródeł ich produkcji. W momencie odkrycia penicyliny charakteryzowały się wysoką aktywnością chemioterapeutyczną i szerokim spektrum działania, co zbliżało je do leków idealnych. Działanie penicylin jest ukierunkowane na pewne „cele” w komórkach drobnoustrojów, których nie ma w komórkach zwierzęcych.

Odniesienie. Penicyliny należą do szerokiej klasy antybiotyków gamma-laktamowych. Dotyczy to również cefalosporyn, karbapenemów i monobaktamów. Cechą wspólną w budowie tych antybiotyków jest obecność pierścienia β-laktamowego; antybiotyki β-laktamowe stanowią podstawę współczesnej chemioterapii infekcji bakteryjnych.

Atak antybiotyków - bakterie bronią, bakterie atakują antybiotyki bronią

Penicyliny mają właściwości bakteriobójcze, to znaczy mają szkodliwy wpływ na bakterie. Głównym celem działania są białka bakterii wiążące penicylinę, będące enzymami końcowego etapu syntezy ściany komórkowej bakterii. Zablokowanie syntezy peptydoglikanu przez antybiotyk prowadzi do zakłócenia syntezy ściany komórkowej i ostatecznie do śmierci bakterii. W procesie ewolucji drobnoustroje nauczyły się się bronić. Wydzielają specjalną substancję, która niszczy antybiotyk. To także enzym o przerażającej nazwie ß-laktamaza, który niszczy pierścień ß-laktamowy antybiotyku. Ale nauka nie stoi w miejscu, pojawiły się nowe antybiotyki zawierające tzw. inhibitory (β-laktamazy – kwas klawulanowy, klawulanian, sulbaktam i tazobaktam). Takie antybiotyki nazywane są chronionymi przed penicylinazą.

Ogólna charakterystyka leków przeciwbakteryjnych

Antybiotyki to substancje selektywnie hamujące aktywność mikroorganizmów. Przez „selektywny wpływ” rozumiemy działanie wyłącznie w interakcji mikroorganizmów przy zachowaniu żywotności komórek gospodarza i wpływ nie na wszystkie, ale tylko na określone rodzaje i typy mikroorganizmów. Na przykład kwas fusydowy ma wysoką aktywność przeciwko gronkowcom, w tym opornym na metycylinę, ale nie ma wpływu na pneumokoki GABHS. Z selektywnością ściśle związana jest koncepcja szerokiego spektrum działania leków przeciwbakteryjnych. Jednak z dzisiejszej perspektywy podział antybiotyków na leki o szerokim i wąskim spektrum wydaje się arbitralny i podlega poważnej krytyce, głównie ze względu na brak kryteriów takiego podziału. Założenie, że leki o szerokim spektrum działania są bardziej niezawodne i skuteczne, jest błędne.

Ścieżka prowadząca donikąd

Panowie, ostatnie słowo pozostanie za zarazkami!
Ludwik Pasteur

Wszystkim mikroskopijnym wrogom rodzaju ludzkiego ogłoszono wojnę na śmierć i życie. Prowadzona jest ona dotychczas z różnym skutkiem, jednak niektóre choroby już ustąpiły, jak się wydaje, na zawsze, np. ospa. Ale jednocześnie pozostaje ospa wielbłąda i krowy, a także ospa małpia. Jednak w przypadku ospy nie wszystko jest takie proste. Od połowy lat 80-tych. przypadków ospy prawdziwej nie odnotowuje się. W związku z tym od dłuższego czasu dzieci nie są szczepione przeciwko ospie prawdziwej. Tym samym z roku na rok zmniejsza się liczba osób odpornych na wirusa ospy w populacji ludzkiej. Ale ten wirus nie zniknął. Można go przechowywać na kościach osób, które zmarły na ospę (nie wszystkie zwłoki zostały spalone, niektórych nie było kogo spalić) przez dowolnie długi czas. I pewnego dnia na pewno dojdzie do spotkania osoby nieszczepionej, na przykład archeologa, z wirusem. L. Pasteur miał rację. Wiele wcześniej śmiertelnych chorób zeszło na dalszy plan – czerwonka, cholera, infekcje ropne, zapalenie płuc itp. Wydaje się jednak, że nosacizna, której nie obserwowano od prawie 100 lat, powróciła. W wielu krajach po dziesięcioleciach bez tej strasznej choroby występują epidemie polio. Dodano nowe zagrożenia, w szczególności ptasią grypę. Drapieżne ssaki już umierają z powodu wirusa ptasiej grypy. Otwarte granice uniemożliwiły walkę z zarazkami w jednym państwie. Jeśli wcześniej istniały choroby bardziej charakterystyczne dla danego regionu, teraz nawet granice stref klimatycznych bardziej charakterystycznych dla określonego typu patologii są zatarte. Oczywiście specyficzne infekcje strefy tropikalnej nie zagrażają jeszcze mieszkańcom Dalekiej Północy, ale na przykład infekcje przenoszone drogą płciową, AIDS, wirusowe zapalenie wątroby typu B, C w wyniku procesu ogólnej globalizacji stały się naprawdę globalne zagrożenie. Malaria rozprzestrzeniła się z gorących krajów aż do koła podbiegunowego.
Przyczyną klasycznych chorób zakaźnych są patogenne mikroorganizmy reprezentowane przez bakterie (takie jak prątki, ziarniaki, krętki, riketsje), wirusy z wielu rodzin (herpeswirusy, adenowirusy, papowawirusy, parwowirusy, ortomyksowirusy, paramyksowirusy, retrowirusy, bunyawirusy, togawirusy, koronawirusy) , pikornawirusy, arenowirusy i rabdowirusy), grzyby (oomycetes, workowce, promieniowce, podstawczaki, deuteromycetes) i pierwotniaki (wiciowce, sarkoidy, sporozoany, orzęski). Oprócz mikroorganizmów chorobotwórczych istnieje duża grupa drobnoustrojów oportunistycznych, które mogą powodować rozwój tzw. infekcji oportunistycznych - procesu patologicznego u osób z różnymi niedoborami odporności. Ponieważ jednoznacznie udowodniono możliwość otrzymywania antybiotyków z mikroorganizmów, odkrycie nowych leków stało się kwestią czasu. Zwykle okazuje się, że czas nie działa na korzyść lekarzy i mikrobiologów, a wręcz przeciwnie – przedstawicieli patogennej mikroflory. Jednak początkowo był nawet powód do optymizmu.

Kalendarium pojawienia się antybiotyków

W 1939 r. wyizolowano wówczas gramicydynę porządek chronologiczny- streptomycynę (w 1942 r.), chlortstracyklinę (w 1945 r.), chloramfenikol (w 1947 r.), a do 1950 r. opisano ponad 100 antybiotyków. Warto dodać, że w latach 1950-1960. spowodowało to przedwczesną euforię w kręgach medycznych. W 1969 roku przedstawiono Kongresowi USA bardzo optymistyczny raport, zawierający tak śmiałe stwierdzenia, jak „książka choroby zakaźne będzie zamknięte.”

Jednym z największych błędów ludzkości jest próba wyprzedzenia naturalnego procesu ewolucyjnego, człowiek jest bowiem tylko częścią tego procesu. Poszukiwanie nowych antybiotyków to bardzo długi, żmudny proces, który wymaga poważnych środków finansowych. Wiele antybiotyków wyizolowano z mikroorganizmów, których siedliskiem jest gleba. Okazało się, że w glebie znajdują się śmiercionośni wrogowie wielu ludzkich mikroorganizmów chorobotwórczych - wywołujących dur brzuszny, cholerę, czerwonkę, gruźlicę itp. Z mikroorganizmów glebowych wyizolowano także streptomycynę, która do dziś jest stosowana w leczeniu gruźlicy . Aby wybrać pożądany szczep, 3. Waksman (odkrywca streptomycyny) badał ponad 500 upraw przez 3 lata, zanim znalazł odpowiednią odmianę – taką, która uwalnia do środowiska więcej streptomycyny niż inne rośliny uprawne. Podczas badań naukowych wiele tysięcy kultur mikroorganizmów jest dokładnie badanych i odrzucanych. Do późniejszych badań wykorzystywane są tylko pojedyncze egzemplarze. Nie oznacza to jednak, że wszystkie staną się później źródłem nowych leków. Niezwykle niska produktywność upraw oraz złożoność techniczna izolacji i późniejszego oczyszczania substancji leczniczych stwarzają dodatkowe, często nie do pokonania bariery dla nowych leków. Nowe antybiotyki są potrzebne jak powietrze. Kto mógł przewidzieć, że żywotność drobnoustrojów stanie się tak poważnym problemem? Ponadto identyfikowano coraz więcej nowych patogenów chorób zakaźnych”, a spektrum działania istniejących leków stało się niewystarczające dla skuteczna walka z nimi. Mikroorganizmy bardzo szybko się zaadaptowały i uodporniły na działanie pozornie już sprawdzonych leków. Całkiem możliwe było przewidzenie pojawienia się lekooporności u drobnoustrojów i wcale nie było konieczne, aby być utalentowanym pisarzem science fiction, aby to zrobić. Rolę genialnych wizjonerów mieli raczej odegrać sceptycy ze środowisk naukowych. Ale jeśli ktoś coś takiego przewidział, to jego głosu nie usłyszano, jego opinii nie wzięto pod uwagę. Jednak podobną sytuację zaobserwowano już po wprowadzeniu insektycydu DDT w latach czterdziestych XX wieku. Początkowo muchy, na które przeprowadzono tak zmasowany atak, niemal całkowicie zniknęły, ale potem rozmnożyły się w ogromnych ilościach, a nowa generacja much była odporna na DDT, co świadczy o genetycznej konsolidacji tej cechy. Jeśli chodzi o mikroorganizmy, A. Fleming odkrył, że kolejne generacje gronkowców tworzyły ściany komórkowe o strukturze odpornej na penicylinę. Akademik S. Schwartz ostrzegał przed stanem rzeczy, jaki mógł powstać w związku z tym wektorem wydarzeń już ponad 30 lat temu. Powiedział: „Bez względu na to, co dzieje się na wyższych piętrach przyrody, bez względu na kataklizmy, które wstrząsają biosferą... najwyższa efektywność wykorzystania energii na poziomie komórek i tkanek gwarantuje życie organizmów, które przywrócą życie wszystkim swoich podłóg w formie odpowiadającej nowym warunkom środowiskowym.” Niektóre bakterie w trakcie inwazji potrafią odrzucać lub neutralizować antybiotyki. Z tego powodu, równolegle z poszukiwaniem nowych rodzajów naturalnych antybiotyków, prowadzono pogłębione prace nad analizą struktury już znanych substancji, aby następnie w oparciu o te dane modyfikować je, tworząc nowe, znacznie skuteczniejsze. i bezpieczne leki. Nowym etapem ewolucji antybiotyków było niewątpliwie wynalezienie i wprowadzenie do praktyki medycznej leków półsyntetycznych o strukturze lub działaniu podobnym do antybiotyków naturalnych. W 1957 roku po raz pierwszy udało się wyizolować fenoksymetylopenicylinę oporną na działanie kwas chlorowodorowy sok żołądkowy, który można przyjmować w postaci tabletek. Penicyliny naturalnego pochodzenia przyjmowane doustnie były całkowicie nieskuteczne, gdyż traciły swoją aktywność w kwaśnym środowisku żołądka. Później wynaleziono metodę wytwarzania półsyntetycznych penicylin. W tym celu cząsteczkę penicyliny „przecięto” poprzez działanie enzymu penicylinazy i przy użyciu jednej z jej części zsyntetyzowano nowe związki. Dzięki tej technice możliwe było stworzenie leków o znacznie szerszym spektrum działania przeciwdrobnoustrojowego (amoksycylina, ampicylina, karbenicylina) niż oryginalna penicylina. Równie dobrze znany antybiotyk, cefalosporyna, został po raz pierwszy wyizolowany w 1945 r ścieki na Sardynii stał się twórcą nowej grupy półsyntetycznych antybiotyków – cefalosporyn, które mają silne działanie przeciwbakteryjne i są prawie nieszkodliwe dla człowieka. Istnieje już ponad 100 różnych cefalosporyn. Niektóre z nich mogą niszczyć zarówno mikroorganizmy Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne, inne działają na oporne szczepy bakterii. Oczywiste jest, że każdy antybiotyk ma specyficzny selektywny wpływ na ściśle określone typy mikroorganizmów. Dzięki temu selektywnemu działaniu znaczna część antybiotyków jest w stanie wyeliminować wiele rodzajów drobnoustrojów chorobotwórczych, działając w stężeniach nieszkodliwych lub prawie nieszkodliwych dla organizmu. To właśnie ten rodzaj antybiotyków jest niezwykle często i szeroko stosowany w leczeniu różnych chorób zakaźnych. Głównymi źródłami wykorzystywanymi do otrzymywania antybiotyków są mikroorganizmy żyjące w glebie i wodzie, gdzie w sposób ciągły oddziałują, wchodząc między sobą w różne relacje, które mogą być neutralne, antagonistyczne lub wzajemnie korzystne. Uderzającym przykładem są bakterie gnilne, które tworzą dobre warunki do normalnego funkcjonowania bakterii nitryfikacyjnych. Często jednak relacje pomiędzy mikroorganizmami są antagonistyczne, czyli skierowane przeciwko sobie. Jest to całkiem zrozumiałe, ponieważ tylko w ten sposób można początkowo utrzymać w przyrodzie równowagę ekologiczną ogromnej liczby form biologicznych. Rosyjski naukowiec I.I. Mechnikov, znacznie wyprzedził swoje czasy, jako pierwszy zaproponował praktyczne zastosowanie antagonizmu między bakteriami. Zalecał tłumienie działania bakterii gnilnych, które stale bytują w jelitach człowieka, kosztem pożytecznych bakterii kwasu mlekowego; Zdaniem naukowca odpady wydzielane przez gnilne drobnoustroje skracają życie człowieka. Istnieją różne rodzaje antagonizmu (przeciwdziałania) drobnoustrojom.

Wszystkie wiążą się z konkurencją o tlen i składniki odżywcze i często towarzyszy im zmiana równowagi kwasowo-zasadowej środowiska w kierunku optymalnie odpowiednim dla życia jednego typu mikroorganizmu, ale niekorzystnym dla jego konkurenta. Jednocześnie jednym z najbardziej uniwersalnych i skutecznych mechanizmów przejawiania się antagonizmu drobnoustrojów jest wytwarzanie przez nie różnych antybiotyków. Substancje te mogą albo hamować wzrost i rozmnażanie innych mikroorganizmów (działanie bakteriostatyczne), albo je niszczyć (działanie bakteriobójcze). Do środków bakteriostatycznych zaliczają się antybiotyki, takie jak erytromycyna, tetracykliny i aminoglikozydy. Leki bakteriobójcze powodują śmierć mikroorganizmów; organizm może poradzić sobie jedynie z eliminacją ich produktów przemiany materii. Są to antybiotyki penicylinowe, cefalosporyny, karbapenemy itp. Niektóre antybiotyki o działaniu bakteriostatycznym, stosowane w wysokich stężeniach, niszczą mikroorganizmy (aminoglikozydy, chloramfenikol). Ale nie powinieneś dać się ponieść zwiększaniu dawki, ponieważ wraz ze wzrostem stężenia gwałtownie wzrasta prawdopodobieństwo toksycznego działania na komórki ludzkie.

Historia odkrycia bakteriofagów.

Bakteriofagi (fagi) (od greckiego fagi - „pożreć”) to wirusy, które selektywnie infekują komórki bakteryjne. Najczęściej zaczynają namnażać się wewnątrz bakterii, powodując w ten sposób ich zniszczenie. Jednym z obszarów zastosowania bakteriofagów jest terapia antybakteryjna, będąca alternatywą dla antybiotyków. Wykorzystuje się na przykład bakteriofagi: paciorkowce, gronkowce, klebsiella, czerwonka wielowartościowa, pyobakteriofagi, coli, proteus i coliproteus itp. Bakteriofagi są również wykorzystywane w inżynierii genetycznej jako wektory przenoszące odcinki DNA; możliwe (transdukcja).

Bakteriofagi zostały odkryte niezależnie przez F. Tworta wraz z A. Londe i F. d'Herelem jako przenoszone przez filtry czynniki niszczące komórki bakteryjne. Początkowo uważano, że są one kluczem do zwalczania infekcji bakteryjnych, ale wczesne badania potwierdziły tę tezę w dużej mierze nieudane, wyizolowano bakteriofagi zdolne do infekowania większości grup organizmów prokariotycznych; można je łatwo wyizolować z gleby, wody, ścieków i, jak można było się spodziewać, z większości środowisk skolonizowanych przez bakterie, przeprowadzone przez G. Delbrücka , S. Luria, A. Dermanom, R. Hershey, I. Lwoff i inni, położyli podwaliny pod rozwój biologii molekularnej, która z kolei stała się podstawą dla szeregu nowych gałęzi przemysłu opartych na biotechnologii Bakteriofagi , podobnie jak inne wirusy, przenosi informację genetyczną w postaci DNA lub RNA Większość bakteriofagów ma ogony, których końcówki są przyczepione do specyficznych receptorów, takich jak cząsteczki węglowodanów, białek i lipopolisacharydów, na powierzchni bakterii gospodarza. Bakteriofag wstrzykuje swój kwas nukleinowy gospodarzowi, gdzie wykorzystuje maszynerię genetyczną gospodarza do replikacji materiału genetycznego i odczytuje go, tworząc nowy materiał fagotorebkowy, z którego powstają nowe cząsteczki faga. Liczba fagów wytwarzanych podczas pojedynczego cyklu infekcji (wielkość wydajności) waha się od 50 do 200 nowych cząstek fagów. Oporność na bakteriofagi może rozwinąć się w wyniku utraty lub zmian w cząsteczkach receptora na powierzchni komórki gospodarza. Bakterie mają również specjalne mechanizmy, które chronią je przed inwazją obcego DNA. DNA gospodarza jest modyfikowane przez metylację w określonych punktach sekwencji DNA; stwarza to ochronę przed degradacją przez endonukleazy restrykcyjne specyficzne dla gospodarza. Bakteriofagi dzielą się na 2 grupy: zjadliwe i umiarkowane. Zjadliwe fagi powodują infekcję lityczną, w wyniku której niszczone są komórki gospodarza i powstają wyraźne plamy (płytki) na koloniach podatnych bakterii. Umiarkowane fagi integrują swoje DNA przez bakterię gospodarza, powodując infekcję lizogenną, a genom faga jest przekazywany do wszystkich komórek potomnych podczas podziału komórki.

Rozwój terapii bakteriofagowej.

Terapia bakteriofagowa (wykorzystanie wirusów bakteryjnych do leczenia infekcji bakteryjnych) była przedmiotem dużego zainteresowania naukowców 60 lat temu w walce z infekcjami bakteryjnymi. Odkrycie penicyliny i innych antybiotyków w latach czterdziestych XX wieku. zapewnił skuteczniejsze i wieloaspektowe podejście do zwalczania chorób wirusowych i spowodował zamknięcie prac w tym obszarze. W Europie Wschodniej kontynuowano jednak badania i opracowano pewne metody zwalczania wirusów za pomocą bakteriofagów. Choroby jelitowe i ropno-septyczne inicjowane przez patogeny oportunistyczne, w tym zakażenia chirurgiczne, choroby zakaźne dzieci w pierwszym roku życia, choroby ucha, gardła, nosa, płuc i opłucnej; przewlekła klebsielloza górnych dróg oddechowych - ozena i twardzik; patologie układu moczowo-płciowego, zapalenie żołądka i jelit, coraz trudniej jest zareagować na tradycyjną terapię przeciwbakteryjną. Śmiertelność tych infekcji sięga 30–60%. Czynnikiem nieskuteczności terapii jest wysoka częstotliwość oporności patogenów na antybiotyki i leki chemioterapeutyczne, sięgająca 39,9-96,9%, a także tłumienie układu odpornościowego w wyniku działania tych leków na organizm pacjenta, reakcje toksyczne charakter i charakter alergiczny ze skutkami ubocznymi, objawiającymi się zaburzeniami jelitowymi na tle dysbakteriozy i podobnymi zaburzeniami górnych dróg oddechowych podczas leczenia twardzina i ozeny. Szczególnie istotny jest problem dysbiozy jelitowej u małych dzieci. Odległymi następstwami takiego leczenia u dzieci są: immunosupresja, przewlekłe choroby septyczne, zaburzenia odżywiania i braki rozwojowe.

Musisz to wiedzieć!

Bakteriofagi to wirusy, które selektywnie infekują komórki bakteryjne. Najczęściej zaczynają namnażać się wewnątrz bakterii, powodując w ten sposób ich zniszczenie. Jednym z obszarów zastosowania bakteriofagów jest terapia antybakteryjna, będąca alternatywą dla przyjmowania antybiotyków.

Badania kliniczne wykazały, że zastosowanie bakteriofagów do leczenia powierzchni wewnętrznych i pojedynczych obiektów, takich jak toalety, zapobiega przenoszeniu infekcji wywołanych przez Escherichia coli u dzieci i dorosłych. W weterynarii udowodniono, że escherichiozie u cieląt można zapobiegać poprzez opryskiwanie odchodów w kojcach wodną zawiesiną bakteriofagów. Chociaż wczesne badania wykazały znaczny sukces, terapia fagowa nie stała się ustaloną praktyką. Wyjaśniono to niemożnością selekcji wysoce zjadliwych fagów, a także selekcją fagów o zbyt wąskiej specyficzności szczepu. Inne punkty obejmowały pojawienie się szczepów opornych na fagi, neutralizację lub usunięcie fagów poprzez funkcje ochronne układ odpornościowy oraz wydalanie endotoksyn w wyniku rozległego, masowego niszczenia komórek bakteryjnych. Potencjał poziomej translacji genów toksyn za pośrednictwem fagów jest również powodem, który może ograniczać ich zastosowanie w leczeniu niektórych specyficznych infekcji. Według danych M. Slopesa (1983 i 1984) stosowanie preparatów bakteriofagowych w leczeniu chorób zakaźnych układu pokarmowego, zmian zapalnych i ropnych skóry, układu krążenia, układu oddechowego, układu mięśniowo-szkieletowego, układu moczowo-płciowego (ponad 180 jednostek nozologicznych chorób wywoływanych przez bakterie Klebsiella, Escherichiae, Proteus, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus, Serratia, Enterobacter) wykazały, że preparaty bakteriofagowe dają pożądany efekt w 78,3-93,6% przypadków i często są jedynym skutecznym środkiem terapeutycznym.

W ciągu ostatnich dwudziestu lat przeprowadzono kilka badań eksperymentalnych w celu ponownej oceny zastosowania technik terapeutycznych opartych na bakteriofagach w leczeniu chorób zakaźnych u ludzi i zwierząt. Niedawno wyniki tych badań zostały zweryfikowane. D. Smith i wsp. opublikowali wyniki serii eksperymentów dotyczących leczenia ogólnoustrojowych infekcji E. Coli u gryzoni i zaburzeń jelitowych, takich jak biegunka u cieląt. Udowodniono, że zarówno profilaktyka, jak i leczenie są możliwe, jeśli stosuje się miana fagów znacznie mniejsze niż liczba organizmów docelowych, co świadczy o proliferacji bakteriofagów in vivo. Wykazali, że domięśniowe wstrzyknięcie 106 jednostek E. Coli doprowadziło do śmierci 10 myszy doświadczalnych, natomiast jednoczesne wstrzyknięcie w drugą łapę 104 fagów wybranych przeciwko antygenowi otoczki K1 dało całkowitą ochronę.
Terapia bakteriofagowa ma wiele zalet w porównaniu z terapią antybiotykową. Jest na przykład skuteczny przeciwko organizmom lekoopornym i może być stosowany jako alternatywna terapia u pacjentów z alergią na antybiotyki. Można go stosować profilaktycznie w celu kontrolowania rozprzestrzeniania się choroby zakaźnej, jeśli jej źródło zostanie wcześnie zidentyfikowane lub gdy ogniska choroby wystąpią w stosunkowo zamkniętych organizacjach, takich jak szkoły lub domy opieki. Bakteriofagi są wysoce specyficzne dla organizmów docelowych i nie mają wpływu na organizmy, które nie są celem ataku. Są samoreplikujące i samoograniczające; gdy obecny jest docelowy organizm, replikuje się on sam, aż wszystkie docelowe bakterie zostaną zakażone i zniszczone. Bakteriofagi mutują naturalnie, aby zwalczyć mutacje oporności u gospodarza; ponadto można je celowo zmutować w laboratorium. W Rosji i krajach WNP preparaty bakteriofagowe stosuje się w leczeniu chorób ropno-septycznych i jelitowych o różnej lokalizacji, wywołanych przez bakterie oportunistyczne z rodzajów Escherichia, Proteus^ Pseudomonas, Enterobacter, Staphylococcus, Streptococcus i służą jako substytuty antybiotyków. Nie są gorsze, a nawet przewyższają te ostatnie pod względem skuteczności, nie powodując ubocznych reakcji toksycznych i alergicznych oraz bez przeciwwskazań do stosowania. Preparaty bakteriofagowe są skuteczne w leczeniu chorób wywołanych przez antybiotykooporne szczepy drobnoustrojów, w szczególności w leczeniu owrzodzeń okołomigdałkowych, stanów zapalnych zatok, a także infekcji ropno-septycznych, pacjentów oddziałów intensywnej terapii, chorób chirurgicznych, zapalenia pęcherza moczowego, odmiedniczkowego zapalenia nerek , zapalenie pęcherzyka żółciowego, zapalenie żołądka i jelit, zapalenie przyzębia, dysbioza jelitowa, choroby zapalne i posocznica noworodków. Wraz z powszechnym rozwojem oporności bakterii chorobotwórczych na antybiotyki, coraz większego znaczenia nabiera zapotrzebowanie na nowe antybiotyki i alternatywne technologie kontroli infekcji drobnoustrojowych. Bakteriofagi prawdopodobnie nie spełniły jeszcze swojej roli w leczeniu chorób zakaźnych, ani stosowane samodzielnie, ani w połączeniu z terapią antybiotykową.

Jeśli zapytasz jakąkolwiek wykształconą osobę, która odkryła penicylinę, usłyszysz w odpowiedzi nazwisko Fleming. Ale jeśli spojrzysz na radzieckie encyklopedie opublikowane przed latami pięćdziesiątymi ubiegłego wieku, nie znajdziesz tam tej nazwy. Zamiast brytyjskiego mikrobiologa wspomina się fakt, że rosyjscy lekarze Polotebnov i Manassein jako pierwsi zwrócili uwagę na lecznicze działanie pleśni. To była szczera prawda; to właśnie ci naukowcy zauważyli w 1871 roku, że jaskra hamuje rozmnażanie się wielu bakterii. Kto więc tak naprawdę odkrył penicylinę?

Flamand

Rzeczywiście pytanie, kto i jak odkrył penicylinę, wymaga bardziej szczegółowych badań. Przed Flemingiem, a nawet przed tymi rosyjskimi lekarzami, Paracelsus i Awicenna wiedzieli o właściwościach penicyliny. Nie udało im się jednak wyizolować substancji, która nadaje pleśni właściwości lecznicze. Udało się to jedynie mikrobiologowi ze St. Hospital. Maria, czyli Fleming. Naukowiec przetestował antybakteryjne właściwości odkrytej substancji na swoim asystencie, który cierpiał na zapalenie zatok. Lekarz wstrzyknął niewielką dawkę penicyliny do jamy szczęki i po trzech godzinach stan pacjentki znacznie się poprawił. Tak więc Fleming odkrył penicylinę, o czym poinformował w swoim raporcie 13 września 1929 r. Datę tę uważa się za urodziny antybiotyków, ale zaczęto je stosować później.

Badania trwają

Czytelnik już wie, kto odkrył penicylinę, warto jednak zaznaczyć, że produktu nie można było użyć – należało go oczyścić. W trakcie oczyszczania formuła stała się niestabilna, substancja bardzo szybko straciła swoje właściwości. I tylko grupa naukowców z Uniwersytetu Oksfordzkiego poradziła sobie z tym zadaniem. Aleksander Fleming był zachwycony.

Ale potem stanąłem przed uczonymi nowe zadanie: pleśń rosła bardzo powoli, więc Alexander zdecydował się wypróbować inny rodzaj pleśni, odkrywając jednocześnie enzym penicylazę - substancję, która może neutralizować penicylinę wytwarzaną przez bakterie.

USA kontra Anglia

Ten, który odkrył penicylinę, nie był w stanie uruchomić masowej produkcji leku w swojej ojczyźnie. Ale jego asystenci, Flory i Heatley, przenieśli się do Stanów Zjednoczonych w 1941 roku. Tam otrzymali wsparcie i hojne fundusze, ale sama praca była ściśle tajna.

Penicylina w ZSRR

Wszystkie podręczniki do biologii piszą o tym, jak odkryto penicylinę. Ale nigdzie nie przeczytacie o tym, jak zaczęto produkować lek w Związku Radzieckim. Istnieje jednak legenda, że ​​substancja ta była potrzebna do leczenia generała Vatutina, lecz Stalin zakazał stosowania zagranicznego leku. Aby jak najszybciej opanować produkcję, zdecydowano się na zakup technologii. Wysłali nawet delegację do ambasady USA. Amerykanie zgodzili się, ale w trakcie negocjacji trzykrotnie podnieśli cenę i wycenili swoją wiedzę na trzydzieści milionów dolarów.

Odmawiając, ZSRR zrobił to, co zrobili Brytyjczycy: wystrzelił kaczkę, którą krajowy mikrobiolog Zinaida Ermolyeva wyprodukował skorupozynę. Ten narkotyk był ulepszonym lekiem, który został skradziony przez kapitalistycznych szpiegów. To była fantazja czysta woda, ale kobieta faktycznie rozpoczęła produkcję leku w swoim kraju, choć jego jakość okazała się gorsza. Władze zastosowały się więc do triku: kupiły sekret od Ernsta Chaina (jednego z asystentów Fleminga) i zaczęły produkować tę samą penicylinę, co w Ameryce, a skorupiak skazał na zapomnienie. Okazuje się więc, że nie ma odpowiedzi na pytanie, kto odkrył penicylinę w ZSRR.

Rozczarowanie

Moc penicyliny, tak wysoko ceniona przez ówczesnych luminarzy medycyny, okazała się nie tak potężna. Jak się okazało, z czasem mikroorganizmy wywołujące choroby nabywają odporność na ten lek. Zamiast myśleć alternatywne rozwiązanie naukowcy zaczęli wymyślać inne antybiotyki. Jednak do dziś nie udało się oszukać drobnoustrojów.

Niedawno WHO ogłosiła, że ​​Fleming ostrzegał przed nadmiernym stosowaniem antybiotyków, co może prowadzić do tego, że leki nie będą w stanie pomóc w przypadku dość prostych chorób, ponieważ nie będą już w stanie szkodzić drobnoustrojom. A znalezienie rozwiązania tego problemu jest zadaniem kolejnych pokoleń lekarzy. I musimy go teraz szukać.

Wynalazca: Aleksander Fleming
Kraj: Wielka Brytania
Czas wynalazku: 3 września 1928

Antybiotyki to jeden z najwybitniejszych wynalazków medycyny XX wieku. Współcześni ludzie Nie zawsze są świadomi, jak wiele zawdzięczają tym lekom.

Ludzkość w ogóle bardzo szybko przyzwyczaja się do niesamowitych osiągnięć swojej nauki i czasami trzeba trochę wysiłku, aby wyobrazić sobie życie takim, jakie było na przykład przed wynalezieniem radia lub.

Równie szybko w nasze życie wkroczyła ogromna rodzina różnych antybiotyków, z których pierwszą była penicylina.
Dziś wydaje nam się zaskakujące, że jeszcze w latach 30. XX wieku na czerwonkę umierało co roku dziesiątki tysięcy ludzi, że zapalenie płuc w wielu przypadkach kończyło się śmiercią, że posocznica była prawdziwą plagą wszystkich pacjentów chirurgicznych, którzy masowo umierali z powodu zatrucia krwi, dur brzuszny był uważany za najniebezpieczniejszą i nieuleczalną chorobę, a dżuma płucna nieuchronnie doprowadziła pacjenta do śmierci.

Wszystkie te straszne choroby (i wiele innych, które wcześniej były nieuleczalne, takie jak gruźlica) zostały pokonane przez antybiotyki.

Jeszcze bardziej uderzający jest wpływ tych leków na medycynę wojskową. Trudno w to uwierzyć, ale w poprzednich wojnach większość żołnierzy ginęła nie od kul i odłamków, ale od ropnych infekcji wywołanych ranami.

Wiadomo, że w otaczającej nas przestrzeni żyją niezliczone ilości mikroskopijnych organizmów, drobnoustrojów, wśród których znajduje się wiele niebezpiecznych patogenów. W normalnych warunkach nasza skóra uniemożliwia im przedostanie się do środka. ciało.

Ale podczas rany brud przedostał się do otwartych ran wraz z milionami gnilnych bakterii (cocci). Zaczęły się rozmnażać z kolosalną szybkością, wniknęły głęboko w tkanki i po kilku godzinach żaden chirurg nie był w stanie uratować człowieka: rana ropieła, wzrosła temperatura, zaczęła się sepsa lub gangrena.

Osoba zmarła nie tyle z powodu samej rany, ile z powodu powikłań rany. Medycyna była wobec nich bezsilna. W najlepszym przypadku lekarzowi udało się amputować zajęty narząd i tym samym zatrzymać rozprzestrzenianie się choroby.

Aby sobie poradzić z powikłaniami rany, należało nauczyć się paraliżować drobnoustroje wywołujące te powikłania, nauczyć się neutralizować ziarniaki, które dostały się do rany. Ale jak to osiągnąć? Okazało się, że za ich pomocą można bezpośrednio walczyć z mikroorganizmami, ponieważ niektóre mikroorganizmy w trakcie swojej aktywności życiowej wydzielają substancje, które mogą niszczyć inne mikroorganizmy.

Pomysł wykorzystania drobnoustrojów do zwalczania zarazków sięga XIX wieku. W ten sposób odkrył to Louis Pasteur pałeczki wąglik umrzeć pod wpływem innych drobnoustrojów. Ale jasne jest, że rozwiązanie tego problemu wymagało ogromnej pracy - nie jest łatwo zrozumieć życie i relacje między mikroorganizmami, jeszcze trudniej jest zrozumieć, które z nich są sobie wrogie i jak jeden drobnoustrój pokonuje drugiego.

Najtrudniej jednak było sobie wyobrazić, że groźny wróg ziarniaków jest człowiekowi od dawna dobrze znany, że żyje z nim obok siebie od tysięcy lat, co jakiś czas przypominając ci o sobie. Okazało się, że to zwykła pleśń - nieistotny grzyb, który zawsze unosi się w powietrzu w postaci zarodników i chętnie rośnie na wszystkim, co stare i wilgotne, czy to na ścianie piwnicy, czy na kawałku drewna.

Jednak właściwości bakteriobójcze pleśni znane były już w XIX wieku. W latach 60. ubiegłego wieku doszło do sporu między dwoma rosyjskimi lekarzami – Aleksiejem Polotebnowem i Wiaczesławem Manasseinem. Polotebnov argumentował, że pleśń jest przodkiem wszystkich drobnoustrojów, to znaczy, że wszystkie drobnoustroje pochodzą od niej. Manassein argumentował, że to nieprawda.

Aby uzasadnić swoje argumenty, zaczął badać zielone pleśnie (po łacinie penicillium glaucum). Zasiał pleśń na pożywce i ze zdumieniem zauważył, że tam, gdzie rosła pleśń, bakterie nigdy się nie rozwinęły. Na tej podstawie Manassein wywnioskował, że pleśń zapobiega rozwojowi mikroorganizmów.

Polotebnow zaobserwował później to samo: ciecz, w której pojawiła się pleśń, zawsze pozostawała przezroczysta, dlatego nie zawierał bakterii. Połotebnow zdał sobie sprawę, że jako badacz mylił się w swoich wnioskach. Jednak jako lekarz postanowił natychmiast zbadać tę niezwykłą właściwość tak łatwo dostępnej substancji, jak pleśń.

Próba zakończyła się sukcesem: wrzody pokryte emulsją zawierającą pleśń szybko się zagoiły. Polotebnow przeprowadził ciekawy eksperyment: głębokie owrzodzenia skóry pacjentów pokrył mieszaniną pleśni i bakterii i nie zaobserwował w nich żadnych powikłań. W jednym ze swoich artykułów z 1872 roku zalecał takie samo leczenie ran i głębokich ropni. Niestety eksperymenty Połotebnowa nie wzbudziły większego zainteresowania, choć we wszystkich ówczesnych klinikach chirurgicznych wiele osób zmarło z powodu powikłań porannych.

Niezwykłe właściwości pleśni odkrył na nowo pół wieku później Szkot Alexander Fleming. Fleming od młodości marzył o znalezieniu substancji, która mogłaby zniszczyć bakterie chorobotwórcze i wytrwale studiował mikrobiologię.

Laboratorium Fleminga mieściło się w małym pomieszczeniu na oddziale patologii jednego z dużych Londynów szpitale. W tym pokoju zawsze było duszno, ciasno i chaotycznie. Aby uniknąć duszności, Fleming cały czas otwierał okno. Wraz z innym lekarzem Fleming zajmował się badaniami nad gronkowcami.

Ale nie kończąc pracy, lekarz opuścił oddział. Na półkach laboratorium wciąż stały stare naczynia z kulturami kolonii drobnoustrojów – Fleming zawsze uważał sprzątanie swojego pokoju za stratę czasu.

Któregoś dnia, zdecydowawszy się napisać artykuł o gronkowcach, Fleming zajrzał do tych kubków i odkrył, że wiele znajdujących się tam kultur było pokrytych pleśnią. Nie było to jednak zaskakujące – najwyraźniej zarodniki pleśni zostały wniesione do laboratorium przez okno. Kolejna rzecz była zaskakująca: kiedy Fleming zaczął zgłębiać kulturę, w wielu W miseczkach po gronkowcach nie było śladu – była tylko pleśń i przezroczyste, przypominające rosę krople.

Czy zwykła pleśń naprawdę zniszczyła wszystkie patogenne drobnoustroje? Fleming natychmiast postanowił sprawdzić swoje przypuszczenia i umieścił pleśń w probówce z bulionem odżywczym. Kiedy grzyb się rozwinął, wprowadził do tej samej bakterii różne bakterie i umieścił ją w termostacie. Następnie zbadawszy pożywkę, Fleming odkrył, że pomiędzy pleśnią a koloniami bakterii utworzyły się jasne i przezroczyste plamy – pleśń zdawała się ograniczać drobnoustroje, uniemożliwiając im rozwój w ich pobliżu.

Następnie Fleming postanowił przeprowadzić większy eksperyment: przeszczepił grzyba do dużego naczynia i zaczął obserwować jego rozwój. Wkrótce powierzchnię naczynia pokrył „” – grzyb, który urósł i zebrał się w ciasnych przestrzeniach. „Filc” kilkakrotnie zmieniał kolor: najpierw był biały, potem zielony czarny. Bulion odżywczy również zmienił kolor - z przezroczystego na żółty.

„Oczywiście pleśń uwalnia do środowiska pewne substancje” – pomyślał Fleming i postanowił sprawdzić, czy mają one właściwości szkodliwe dla bakterii. Nowe doświadczenie wykazały, że żółta ciecz niszczy te same mikroorganizmy, które zniszczyła sama pleśń. Co więcej, płyn miał niezwykle wysoką aktywność – Fleming rozcieńczył go dwudziestokrotnie, ale roztwór nadal pozostawał destrukcyjny dla bakterii chorobotwórczych.

Fleming zdał sobie sprawę, że jest o krok od ważnego odkrycia. Porzucił wszystkie swoje sprawy i zaprzestał innych badań. Grzyb pleśniowy penicillium notatum jest już całkowicie pochłonęło jego uwagę. Do dalszych eksperymentów Fleming potrzebował galonów bulionu pleśniowego - badał, w jakim dniu wzrostu, w jakiej pożywce wzrostowej i na jakiej pożywce działanie tajemniczej żółtej substancji będzie najskuteczniejsze w niszczeniu drobnoustrojów.

Jednocześnie okazało się, że sama pleśń, podobnie jak żółty bulion, okazała się nieszkodliwa dla zwierząt. Fleming wstrzyknął je do żyły królika, do jamy brzusznej białej myszy, przemył skórę bulionem, a nawet wpuścił do oczu - nie zaobserwowano żadnych nieprzyjemnych zjawisk. W probówce rozcieńczona żółta substancja – produkt wydzielany przez pleśń – hamowała rozwój gronkowców, ale nie zaburzała funkcji leukocytów krwi. Fleming nazwał tę substancję penicyliną.

Od tego momentu nieustannie myślał o ważnym pytaniu: jak wyizolować substancję czynną z filtrowanego bulionu pleśniowego? Niestety, okazało się to niezwykle trudne. Tymczasem było jasne, że wprowadzenie do krwi człowieka nierafinowanego bulionu, który zawierał obce białko, było z pewnością niebezpieczne.

Młodzi koledzy Fleminga, tacy jak on lekarze, a nie chemicy, podejmowali wiele prób rozwiązać ten problem. Pracując w prowizorycznych warunkach, spędzili dużo czasu i energii, ale nic nie osiągnęli. Za każdym razem po oczyszczeniu penicylina rozkładała się i traciła swoje właściwości lecznicze.

W końcu Fleming zdał sobie sprawę, że to zadanie przekracza jego możliwości i rozwiązanie należy pozostawić innym. W lutym 1929 roku sporządził w London Medical Research Club raport na temat znalezionego niezwykle silnego środka przeciwbakteryjnego. Wiadomość ta nie wzbudziła zainteresowania.

Jednak Fleming był upartym Szkotem. Napisał długi artykuł szczegółowo opisujący swoje eksperymenty i opublikował go w czasopiśmie naukowym. Na wszystkich kongresach i konwencjach medycznych w jakiś sposób przypominał o swoim odkryciu. Stopniowo o penicylina stała się znana nie tylko w Anglii, ale także w Ameryce.

Wreszcie w 1939 roku dwóch angielskich naukowców – Howard Florey, profesor patologii w jednym z instytutów w Oksfordzie i Ernst Chain, biochemik, który uciekł z Niemiec przed nazistowskimi prześladowaniami – poświęciło szczególną uwagę penicylinie.

Chain i Flory szukali motywu współpraca. Przyciągnęła ich trudność wyizolowania oczyszczonej penicyliny. Okazało się, że szczep (kultura drobnoustrojów wyizolowanych z określonych źródeł) wysłany tam przez Fleminga znajdował się na Uniwersytecie Oksfordzkim. To właśnie z tym zaczęli eksperymentować.

Aby penicylina stała się lekiem, należało ją połączyć z jakąś substancją rozpuszczalną w wodzie, ale tak, aby po oczyszczeniu nie utraciła swoich niesamowitych właściwości. Przez długi czas problem ten wydawał się nierozwiązywalny - penicylina szybko ulega zniszczeniu w środowisku kwaśnym (dlatego, nawiasem mówiąc, nie można jej było przyjmować doustnie) i nie utrzymuje się długo w środowisku zasadowym, ale łatwo przechodzi w eter; jeśli nie został umieszczony na lodzie, został w nim również zniszczony.

Dopiero po wielu eksperymentach udało się w kompleksowy sposób przefiltrować wydzielaną przez grzyba ciecz zawierającą kwas aminopenicylowy i rozpuścić ją w specjalnym rozpuszczalniku organicznym, w którym nierozpuszczalne były sole potasowe, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Po ekspozycji na octan potasu wytrąciły się białe kryształy soli potasowej penicyliny. Po wykonaniu wielu manipulacji Chain otrzymał śluzowatą masę, którą w końcu udało mu się zamienić w brązowy proszek.

Już pierwsze eksperymenty z nim dały oszałamiający efekt: nawet mała granulka penicyliny, rozcieńczona w proporcji jeden na milion, miała silne właściwości bakteriobójcze - umieszczone w tym środowisku śmiercionośne ziarniaki ginęły w ciągu kilku minut. Jednocześnie lek wstrzyknięty do żyły nie tylko go nie zabił, ale w ogóle nie miał wpływu na zwierzę.

Do eksperymentów Cheyne’a dołączyło kilku innych naukowców. Wpływ penicyliny był szeroko badany na białych myszach. Zakażano je gronkowcami i paciorkowcami w dawkach większych niż śmiertelne. Połowie z nich wstrzyknięto penicylinę i wszystkie myszy pozostały przy życiu. Reszta zmarła po kilku. Wkrótce odkryto, że penicylina niszczy nie tylko ziarniaki, ale także patogeny gangreny.

W 1942 roku przetestowano penicylinę na pacjencie umierającym na zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Bardzo szybko wyzdrowiał. Wiadomość o tym zrobiła ogromne wrażenie. Nie udało się jednak uruchomić produkcji nowego leku w walczącej Anglii. Flory wyjechał do USA i tu w 1943 roku w mieście Peoria laboratorium doktora Coghilla rozpoczęło po raz pierwszy przemysłową produkcję penicyliny. W 1945 roku Fleming, Florey i Chain otrzymali Nagrodę Nobla za swoje wybitne odkrycia.

W ZSRR penicylinę z pleśni Penicilliumcrustosum (grzyb ten pobrano ze ściany jednego z moskiewskich schronów bombowych) uzyskała w 1942 roku profesor Zinaida Ermolyeva. Trwała wojna. Szpitale były przepełnione rannymi, ze zmianami ropnymi wywołanymi przez gronkowce i paciorkowce, wikłającymi i tak już ciężkie rany.

Leczenie było trudne. Wielu rannych zmarło w wyniku infekcji ropnej. W 1944 roku, po wielu badaniach, Ermolyeva poszła na front, aby sprawdzić działanie swojego leku. Przed operacją Ermolyeva podała wszystkim rannym domięśniowy zastrzyk penicyliny. Po tym zabiegu rany większości zawodników zagoiły się bez powikłań i ropienia, bez gorączki.

Penicylina wydawała się prawdziwym cudem doświadczonym chirurgom terenowym. Uzdrawiał nawet najciężej chorych, którzy już cierpieli na zatrucie krwi lub zapalenie płuc. W tym samym roku w ZSRR uruchomiono fabryczną produkcję penicyliny.

Następnie rodzina antybiotyków zaczęła szybko się rozwijać. Już w 1942 r. Gause wyizolował gramicydynę, a w 1944 r. Amerykanin ukraińskiego pochodzenia Waksman otrzymał streptomycynę. Dzięki niemu rozpoczęła się era antybiotyków co w kolejnych latach uratowało życie milionom ludzi.

Ciekawe, że penicylina pozostała nieopatentowana. Ci, którzy go odkryli i stworzyli, odmówili otrzymania patentów - uważali, że substancja, która może przynieść ludzkości takie korzyści, nie powinna służyć jako źródło dochodu. To prawdopodobnie jedyne odkrycie tej wielkości, do którego nikt nie rościł sobie praw autorskich.

Odkrycie jakiegokolwiek leku zawsze wywołuje ogromny rezonans w społeczeństwie. To przecież oznacza, że ​​wyleczono kolejną chorobę, a to oznacza, że ​​można zaoszczędzić więcej więcej żyć. Pojawienie się nowych leków było szczególnie znaczące w okresie masowej śmierci – wojen, który naznaczył XX wiek.

Oczywiście naukowiec, który odkrył niezbędny lek, otrzymuje laury honoru, a jego imię pozostaje niezapomniane w historii ludzkości.

Penicylina to najważniejsze odkrycie XX wieku. Jego odkrycie i inne ważne fakty zostaną omówione dalej.

Odkrycie antybiotyków

Penicylina to jedno z tych odkryć, które zdarzają się przez przypadek. Jednak jego znaczenie dla ludzkości jest ogromne.

Był to pierwszy odkryty antybiotyk uzyskany z pleśni Penicillum.

Pierwszym, który odkrył penicylinę, był bakteriolog z Anglii, Alexander Fleming. Jego odkrycie nastąpiło nagle, podczas badań nad pleśniami. Podczas eksperymentu odkrył, że pleśnie z gatunku Penicillum zawierają substancję przeciwbakteryjną, którą później nazwano penicyliną. Wiadomo na pewno, w którym roku odkryto ten antybiotyk. 7 marca 1929 r. to dość znacząca data dla nauki i w ogóle ludzkości.

Alexander Fleming: biografia

Alexander Fleming, naukowiec, który odkrył penicylinę, urodził się 6 sierpnia 1881 roku w Ayrshire. Jego rodzice byli zwykłymi ludźmi, którzy nie mieli nic wspólnego z nauką.

Kiedy Aleksander miał 14 lat, wraz z braćmi przeprowadził się do pracy w stolicy Wielkiej Brytanii. Początkowo, studiując na Politechnice, pracował na pół etatu jako urzędnik. Wraz z nadejściem 1900 roku przyszły naukowiec wszedł do służby w pułku londyńskim.

Rok później Fleming otrzymuje spadek w wysokości 250 funtów, co na tamte czasy stanowiło pokaźną sumę. Za radą starszego brata zdaje egzamin i dostaje się do szkoły medycznej. Egzaminy zdaje śpiewająco i zostaje stypendystą szkoły medycznej przy Szpitalu Mariackim. Fleming z powodzeniem studiował chirurgię i w 1908 roku uzyskał tytuł magistra i licencjata nauk medycznych na Uniwersytecie Londyńskim.

W 1915 r. Fleming poślubił pielęgniarkę Sarah McElroy, z którą naukowiec miał syna. Jego żona zmarła w 1949 r., a w 1953 r. Fleming ożenił się po raz drugi. Jego drugą wybranką była jego była uczennica, bakteriolog Amalia Kotsuri-Vurekas. Dwa lata później zmarł Aleksander Fleming. Genialny naukowiec, który odkrył penicylinę, zmarł na atak serca. Miał wtedy 73 lata.

Gdzie wszystko się zaczęło

Alexander Fleming zawsze interesował się działalnością naukową, mimo że ukończył szkołę medyczną. W swoich eksperymentalnych impulsach był bardzo nieostrożny. Jego towarzysze zauważyli, że w laboratorium, w którym pracował Fleming, zawsze panował chaos, w którym odczynniki, leki, instrumenty - wszystko było porozrzucane po całym pomieszczeniu. Za to był wielokrotnie upominany. Dlatego możemy śmiało powiedzieć, że penicylinę odkryto w całkowitym nieładzie i całkowicie przez przypadek.

Na długo przed odkryciem penicyliny, podczas I wojny światowej Fleming poszedł na front jako lekarz wojskowy. Równolegle z pomaganiem rannym żołnierzom młody naukowiec prowadził badania nad bakteriami, które wnikały w rany i prowokowały poważne konsekwencje dla rannych.

W 1915 roku Fleming napisał i przedstawił raport, w którym udowodnił, że w otwartych ranach ofiar znajdowała się większość rodzajów bakterii nieznanych jeszcze naukowcom tamtych lat. Ponadto udało mu się udowodnić, wbrew opinii wielu chirurgów, że stosowane przez krótki czas leki antyseptyczne nie są w stanie całkowicie zniszczyć bakterii.

W kwestii uzyskania nowego leku o działaniu przeciwbakteryjnym Fleming poparł pomysły swojego szefa, profesora Wrighta, który uważał, że wszelkie stosowane środki antyseptyczne nie tylko nie są w stanie zniszczyć większości bakterii w organizmie, ale także prowadzą do osłabienia układu odpornościowego system. Na tej podstawie było to wymagane nowy lek, co aktywowałoby aktywność immunologiczną organizmu, w wyniku czego organizm stałby się zdolny do samodzielnej walki z wirusami.

Fleming gorliwie zaczął rozwijać swoją hipotezę, że organizm ludzki powinien zawierać substancje, które mogą hamować rozprzestrzenianie się bakterii, które dostały się do organizmu. Warto wziąć pod uwagę, że koncepcja przeciwciał stała się znana dopiero w 1939 roku. Naukowiec zaczął przeprowadzać prace eksperymentalne na wszystkich płynach ustrojowych, a mianowicie podlewać nimi kultury bakterii, obserwując wynik.

O wszystkim zadecydował przypadek

Alexander Fleming przypadkowo odkrył penicylinę. Do 1929 roku wszystkie jego badania nie przyniosły zbyt wielu rezultatów.

W 1928 roku naukowiec, który później odkrył penicylinę, zaczął badać bakterie z rodzaju Coccus - gronkowce. Badania nie przyniosły oczekiwanych rezultatów, więc Aleksander zdecydował się na przerwę i wziął urlop, opuszczając laboratorium pod koniec lata. Naturalnie miejsce pracy pozostawione przez naukowca było w całkowitym nieładzie.

Wracając na początku września, Fleming odkrył, że na jednej z szalek Petriego pojawiła się pleśń zawierająca kolonie bakterii, co spowodowało śmierć gronkowców.

Po zbadaniu powstałej masy pleśni naukowiec doszedł do wniosku, że jest to grzyb z gatunku Penicillium notatum i zawiera substancję przeciwbakteryjną, która może niszczyć bakterie. I dopiero w marcu 1929 roku Flemingowi udało się odizolować od nich formyśrodek antyseptyczny, nadając mu nazwę „penicylina”. Od tego czasu Fleming jest uznawany za naukowca, który jako pierwszy odkrył penicylinę. A czas tego wielkiego odkrycia zapoczątkował rozwój antybiotyków.

Penicylina. Struktura

Penicylina to pierwszy antybiotyk opracowany w ubiegłym stuleciu, ale nadal nie traci na znaczeniu.

Ten środek antyseptyczny uzyskuje się w wyniku procesów życiowych niektórych rodzajów pleśni. Najbardziej aktywna z nich to benzylopenicylina. Lek jest w stanie zwalczać paciorkowce, pneumokoki, gonokoki, meningokoki, pałeczki błonicy, krętki. Nie jest jednak w stanie zahamować aktywności w chorobach wywoływanych przez drobnoustroje E. coli.

W współczesna nauka Istnieją dwa sposoby uzyskania tego leku:

1. Biosyntetyczny.

2. Syntetyczny.

Przez struktura chemiczna penicylina jest kwasem, z którego można ją otrzymać różne sole. Główną cząsteczką tego antybiotyku jest kwas 6-aminopenicylanowy.

Jak działa antybiotyk?

Zasada działania penicyliny polega na tym, że hamuje ona reakcje chemiczne, dzięki którym przeprowadzana jest żywotna aktywność bakterii. Ponadto antybiotyk eliminuje cząsteczki, które służą jako budulec nowych komórek bakteryjnych. Ważne jest, aby chociaż penicylina miała szkodliwy wpływ na bakterie, wcale nie szkodziła organizmowi ludzkiemu ani zwierzęcemu, ponieważ błona komórkowa komórek ludzkich i zwierzęcych jest znacznie silniejsza niż bakteryjna.

Odkrycie penicyliny w Rosji

Zinaida Vissarionovna Ermolyeva to radziecka mikrobiolog, która odkryła penicylinę w Rosji, a raczej w ZSRR.

Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej szpitale były przepełnione rannymi żołnierzami. Śmiertelność z powodu infekcji wprowadzonych do ran była kolosalna. Z pomocą w tej sprawie przyszła penicylina, która była doskonałym antybiotykiem.

Na Zachodzie aktywnie stosowano ten środek antyseptyczny, przynosząc pozytywne rezultaty. Władze Związku Radzieckiego prowadziły negocjacje z przedstawicielami zagranicy w sprawie zakupu antybiotyku. Sprawa jednak znacznie się opóźniła. W związku z tym zaistniała potrzeba stworzenia własnej penicyliny.

Rozwiązanie tego problemu powierzono radzieckiemu mikrobiologowi Ermolyevej. I już w 1943 roku otrzymała „swój” antybiotyk, który uznano za najlepszy na świecie.

Który naukowiec odkrył penicylinę? Odkrywcą pozostaje Alexander Fleming.

Kto jeszcze jest zaangażowany w odkrycie penicyliny?

W latach 40. ubiegłego wieku do udoskonalenia pierwszego antybiotyku przyczyniło się kilku kolejnych naukowców.

Brytyjscy bakteriolodzy Howard W. Florey, Ernst Chain i Norman W. Heatley byli w stanie opracować i uzyskać czystą postać penicyliny. Rozwój ten przyczynił się do uratowania milionów istnień ludzkich podczas II wojny światowej.

To ratujące życie odkrycie przyniosło jego właścicielom Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny „za odkrycie penicyliny i jej działania leczniczego w różnych chorobach zakaźnych”.

Wniosek

Od momentu zlecenia najważniejsze odkrycie- penicylina - minęło ponad 80 lat. Jednak antybiotyk ten nie stracił swoich zalet. Przeciwnie, uległ pewnym zmianom: z czasem uzyskano z niego bardziej zaawansowane rodzaje antybiotyków – półsyntetyczne.

Oczywiście, obecnie uzyskano ogromną liczbę antybiotyków, ale przeważająca większość tych leków opiera się właśnie na odkryciu leczniczych właściwości penicyliny.

Znaczenie pierwszego antybiotyku w historii jest nieocenione, dlatego nie powinniśmy zapominać, kto odkrył penicylinę. Alexander Fleming to naukowiec, który położył podwaliny pod nowy etap rozwoju medycyny.

W całej historii ludzkości nie było innego leku, który uratowałby tak wiele istnień ludzkich. Na samym początku wojny wielu żołnierzy zmarło nie z powodu ran, ale z powodu zatrucia krwi. Penicylina wyleczyła tysiące wojowników, których uważano za beznadziejnych. Historia jego odkrycia przypomina kryminał, w wyniku którego ludzkość otrzymała pierwszy antybiotyk, który przedłużył oczekiwaną długość życia o około 30 lat.

W 1928 roku brytyjski mikrobiolog Alexander Fleming odkrył pleśń, która hamuje rozwój kultur gronkowców. Pleśń ta należała do rzadkiego gatunku grzybów z rodzaju Penicillium – P. Notatum.

Od wielu lat eksperci starają się stworzyć wygodne praktyczne zastosowanie lek na bazie grzyba, ale bez powodzenia. Substancja czynna w pleśni laboratoryjnej była nie tylko trudna do oczyszczenia, ale także okazała się niestabilna. Dopiero w 1940 roku w czasopiśmie The Lancet ukazał się pierwszy artykuł o skutecznym antybiotyku – penicylinie. W czasie wojny Anglia nie miała możliwości rozwoju technologii produkcja przemysłowa, a eksperci zdali sobie sprawę: musieli wyjechać do USA. I tak w 1941 r. front prac badawczych przeniósł się do Ameryki.

Front Zachodni

Sama podróż okazała się nerwowa: było gorąco, a grzyby pleśniowe nie wytrzymują wysokich temperatur – być może nie były transportowane. W USA naukowcy stanęli przed innym problemem: możliwością przemysłowej produkcji penicyliny. Specjaliści naukowi nawiązali kontakt z wieloma naukowcami i producentami, aż w końcu w 1941 roku osiedlili się w laboratorium w Peoria w stanie Illinois. Amerykańscy badacze zaproponowali nową pożywkę dla uprawy pleśni – ekstrakt z kukurydzy, którego w tym rejonie Stanów Zjednoczonych było pod dostatkiem. Okazało się, że jest więcej niż odpowiedni do celów badawczych.

Było jeszcze jedno zadanie - znaleźć najbardziej „produktywny” szczep grzyba. Do laboratoriów z całego świata wysyłano próbki pleśni, ale wśród nich nie było tej pożądanej. Szukali także lokalnie: zatrudnili kobietę, która kupowała spleśniałe jedzenie – nazywano ją „Pleśnią Mary”.

Pewnego pięknego letniego dnia 1943 roku Mary przyniosła do laboratorium na wpół zgniły melon, a na nim była złota pleśń Penicillium Chrysogenum, która okazała się dokładnie tym, czego potrzebowali naukowcy. Udało się wyizolować z pleśni najskuteczniejszy szczep, a jednocześnie jego produkcja okazała się bardzo opłacalna: koszt leczenia jednego przypadku sepsy spadł z 200 do 6,5 dolara. Dzisiejsza penicylina jest potomkiem tej samej pleśni.

Wreszcie przewodniczący Amerykańskiej Rady ds. Badań Medycznych, Alfred Richards, wziął organizację produkcji pod swoje skrzydła – finansowanie pochodziło za pośrednictwem prezydenta USA Roosevelta. Pierwszą fabrykę zbudowano w niecały rok, a w pierwszym roku funkcjonowania produkcja penicyliny wzrosła 100-krotnie.

Armia aliancka zaczęła stosować antybiotyki w lipcu 1943 r. podczas lądowania na Sycylii – ustały przypadki zgonów z powodu gangreny. Według niektórych doniesień lądowanie w Normandii w czerwcu 1944 r. zostało opóźnione nie tylko ze względów politycznych, ale także z powodu obaw, że zabraknie penicyliny.