История открытия пенициллина: от народных методов до пророчества Флеминга о резистентности

O náhodě a roztržitém Flemingovi nejspíš slyšeli i ti, kteří se o mikrobiologii nijak zvlášť nezajímají. Jenže skutečnost je zajímavější. Fleming sice učinil první krok, ale sám později přiznával, že z plísně nedokázal získat nic použitelného, co by v praxi léčilo. Aby se z ní stal účinný lék, bylo potřeba ještě několika dalších lidí. Co se dozvíte v článku Léčivou sílu plísní znali dávno před Flemingem Myšlenka, že určité plísně dokážou zastavit bakteriální infekci, nepochází z 20. století. Přikládání plesnivého chleba na rány bylo po staletí součástí lidového léčitelství. Postupně s nimi začali experimentovat i odborníci. Například britský fyziolog John Tyndall popsal potlačení růstu bakterií pomocí plísní již v roce 1875. Slavný chirurg Joseph Lister, který položil základy moderní antisepse, si o pár let dřív všiml, že vzorky moči napadené plísní nedovolí bakteriím růst. Popsal také, jakým způsobem plíseň působí na lidskou tkáň – své výsledky ale nikdy nepublikoval. Nejblíž k penicilinu se dostal francouzský vojenský medik Ernest Duchesne. Ten si u armádní nemocnice povšiml zvláštní věci: arabští štolbové schválně nechávali svá sedla plesnivět ve vlhkých místnostech, že se pak koním rychleji hojí odřeniny na hřbetě. Duchesne to vzal naprosto vážně a začal provádět experimenty na morčatech. V roce 1897 sepsal o vztahu mezi plísněmi a bakteriemi doktorskou práci. Pasteurův institut ale jeho pozorování ignoroval, protože byl v profesních kruzích zcela neznámý. Krátce na to zemřel na tuberkulózu. Je férové dodat, že podle novějších rozborů zřejmě Duchesne nepracoval přímo s kmenem plísně produkujícím penicilin, takže se nedostal tak daleko jako Fleming. Miska, na které přes prázdniny vyrostla plíseň Když se Fleming vrátil 3. září 1928 do své laboratoře v nemocnici svaté Marie, čekalo na něj překvapení. Nechal v ní totiž celé léto ležet hromadu Petriho misek se stafylokokovými kulturami. Jedna z misek vypadala jinak – skvěla se v ní modrozelená plíseň obklopená zcela čistou zónou, ve které bakterie odumřely. V minulosti se tradovalo, že spory plísně přiletěly otevřeným oknem. Mnohem pravděpodobnější je ale to, že připutovaly z mykologické laboratoře o patro níž, kde se pěstovaly plísně pro výzkum astmatu. Se samotným určením plísně to ovšem nebylo tak snadné. S pomocí mykologa La Touche ji Fleming zprvu chybně určil jako Penicillium rubrum. Později se vžilo označení Penicillium notatum a teprve genetická analýza roku 2011 s konečnou platností určila, že jde o druh Penicillium rubens. Pro Fleminga bylo ale podstatné to, že správně pochopil, že drží v ruce něco jedinečného a misku s plísní zprvu nevyhodil. Problém byl ale v tom, že nedokázal penicilin izolovat a stabilizovat. Získal jen nestabilní výtažek. Když se s ním pokoušel léčit hnisající ránu, nedařilo se. Své poznatky v roce 1929 publikoval, ale vědecká komunita nad tím mávla rukou. Penicilin pak ležel ladem dlouhých deset let. Proměna penicilinu ve skutečný lék Odborníci se s ním znovu začali zabývat až koncem třicátých let na Oxfordské univerzitě. Patolog Howard Florey a biochemik Ernst Boris Chain si dali za úkol, že se pokusí penicilin očistit a vyrobit ho dost na to, aby se dal testovat. Velký kus práce na tom odvedl biochemik Norman Heatley, který přišel na způsob, jak látku z plísně vytěžit. Podmínky, ve kterých tým pracoval, byly dílem improvizace. Plíseň pěstovali prakticky ve všem, co bylo po ruce, od van po plechovky. Heatley dokonce přišel na to, že nejlepší tvar pro pěstování mají porcelánové podložní mísy z nedaleké nemocnice, a nechal podle nich vyrobit vlastní keramické nádoby. Vědci se dokonce domluvili, že pokud dojde k německé invazi, plíseň si vetřou do podšívek kabátů a v nich uprchnou. Zajímáte se o to, jestli nedostáváte antibiotika zbytečně? Když jim došly peníze na velkovýrobu, vydali se Florey s Heatleym hledat pomoc do Spojených států. Nikoho by asi nenapadlo, kde našel americký tým tu nejlepší plíseň – vyrostla na obyčejném melounu, který zplesnivěl na tržnici v Peorii ve státě Illinois. Na podzim 1943 se rozjela masová výroba penicilinu a už o rok později se podával raněným na frontě. První pacient byl Albert Alexander Vůbec prvním člověkem, kterého v únoru 1941 oxfordský tým penicilinem léčil, byl třiačtyřicetiletý policista Albert Alexander. O jeho zranění dlouho kolovala historka, že se prý poškrábal o růže na zahradě. Novější prameny naznačují, že šlo spíše o zranění způsobené německým náletem. Infekce napadla celé Alexanderovo tělo. Dokonce přišel o oko a vypadalo to, že zemře. Po podání penicilinu se jeho stav dramaticky zlepšil. Lékaři ale měli tak málo léku, že ho dokonce zpětně získávali filtrováním z pacientovy moči. To, co z ní získali, mu znovu vstřikovali. Jeho stav byl ale natolik vážný, že to nestačilo a Alexander v březnu 1941 zemřel. Jeho případ sice neskončil dobře, ale alespoň lékařům ukázal, že penicilin dokáže u člověka zabírat téměř zázračně – jen ho musí být dostatek. V Čechách se penicilin vyráběl tajně Věděli jste, že jedna z prvních výroben penicilinu vznikla u nás? Zpočátku ale vše běželo v utajení před nacisty, a to konkrétně v Dolních Měcholupech u Prahy. Ve farmaceutické továrně Benjamin Fragner se skryla skupina odborníků a tajně připravovala vlastní penicilin. V roce 1944 se jim podařilo izolovat preparát, který nesl označení Mykoin BF 510. Galerie: Jak vypadaly léky dříve Nezůstal ale jen v laboratoři, a ještě na sklonku války zachránil několik pacientů. Prvním uzdraveným se stal třináctiletý chlapec, který se o Vánocích 1944 zranil při bruslení a následně se potýkal s vážnou stafylokokovou sepsí. Celý příběh okupačního výzkumu později zpracoval Jiří Lehovec ve filmu Mykoin PH 510. Řádná průmyslová výroba penicilinu byla v tuzemsku slavnostně zahájena až 26. října 1949 v Roztokách u Prahy. Flemingovo varování se vyplnilo V roce 1945 Fleming, Florey a Chain společně přebírali Nobelovu cenu. Fleming si mohl užívat zaslouženého úspěchu, ale místo toho vystoupil s pozoruhodně střízlivým projevem. Upozornil na to, že jednou si možná bude moci penicilin koupit kdokoli v obchodě, a že z toho plyne riziko – nepoučený člověk si sám naordinuje příliš slabou dávku, a místo aby bakterie zahubil, naučí je léku odolávat. Přesně to se během následujících desetiletí stalo. Antibiotická rezistence dnes patří k nejvážnějším hrozbám medicíny a Flemingova slova zní jako proroctví. Překvapivě ale existují bakterie, které penicilinu vzdorují dodnes marně. „Když uvedu specifický příklad, penicilin a pyogenní streptokok, to je původce angíny, tak i za prakticky 80 let používání penicilinu nemáme streptokoky, které by byly k penicilinu rezistentní, oni, ta rezistence se u nich zkrátka nevyvinula, ale to je naprosto unikátní, protože víme, že se dostáváme naopak do situace, kdy se dostávají na trh antibiotika, nová antibiotika a už ve chvíli, kdy je zavádíme do léčebné praxe, tak existují bakterie, která jsou k těm antibiotikům rezistentní", popsala pro Českou televizi profesorka Helena Žemličková, vedoucí Národní referenční laboratoře pro antibiotika Státního zdravotního ústavu. Zdroje: nobelprize.org, acs.org, phc.ox.ac.uk, theconversation.com, hekint.org, dpma.de, sciencedirect.com, szu.gov.cz, archiv.szu.cz, odraz.roztoky.cz