Skotlantilainen lääkäri ja mikrobiologi, Sir Alexander Fleming, tunnetaan varmasti parhaiten maailman ensimmäisen tehokkaan antibioottiaineen löytäjänä. Tämän aineen hän sittemmin nimesi penisilliiniksi. Löytö tapahtui vuonna 1928 ja tästä löydöstä Fleming sai myöhemmin Nobelin lääketieteen palkinnon, jonka hän jakoi yhdessä Howard Floreyn ja Ernst Boris Chainin kanssa. Alexander Fleming eristi myös ensimmäisenä Lysotsyymin vuonna 1921. Lysotsyymi on mm. kyynelnesteessä, syljessä, hiessä sekä nenän että suolen limakalvoilla esiintyvä entsyymi, joka pystyy hajottamaan prokaryoottien solukalvossa olevia polysakkarideja.
Alexander Fleming syntyi 6.8.1881 Lochfieldin tilalla lähellä Darvelia, Ayrshiressä, Skotlannissa. Alexander oli kolmas maanviljelijä Hugh Flemingin (1816-1888) ja Grace Stirling Mortonin (1848-1928) neljästä lapsesta. Hugh Flemingillä oli neljä elossa olevaa lasta hänen ensimmäisestä avioliitosta. Hugh Fleming oli 59-vuotias mennessään toiseen avioliittoon Gracen kanssa. Isän kuollessa vuonna 1888, Alexander Fleming oli vain seitsemän vuotias. Alexander Fleming kävi kouluja Loudoun Moor Schoolia ja Darvel Schoolia, ja sai kaksivuotisen stipendin Kilmarnock Academyyn ennen muuttoaan Lontooseen. Lontoossa hän opiskeli Royal Polytechnic Institutionissa.
Alexander Fleming työskenteli aluksi neljän vuoden ajan merenkulkutoimistossa. Kaksikymmenvuotiaana Fleming peri rahaa sedältään, John Flemingiltä. Alexander Flemingin vanhempi veli, Tom Fleming oli jo lääkäri ja hän ehdotti veljelleen samaa ammatinvalintaa. Vuonna 1903 Alexander Fleming ilmoittautui St. Mary’s Hospital Medical Schooliin Paddingtonissa ja hän MBBS-tutkinnon suoritetuksi erinomaisin arvosanoin vuonna 1906. Vuonna 1908 Fleming suoritti kandidaatin tutkinnon bakteriologiassa. Vuoteen 1914 saakka Fleming toimi luennoitsijana St. Mary’s Hospital Medical Schoolissa. Ensimmäisen maailmansodan aikana Alexander Fleming hoiti lääkärinä englantilaisia joukkoja Boulognessa. Fleming etsi antiseptisia aineita haavatulehdusten hoitoon. Sodan jälkeen Alexander Fleming liittyi St. Mary’s Hospitalin tutkimusosastoon, jossa hän pääsi rokotehoidon ja immunologian edelläkävijän, Sir Almroth Wrightin apulaisbakteriologiksi vuonna 1918. Vuonna 1928 Fleming valittiin Lontoon yliopiston bakteriologian professoriksi. Alexander Fleming sai vuonna 1951 nimityksen Edinburghin yliopiston rehtoriksi kolmen vuoden ajaksi.
Palvellessaan luutnanttina armeijan lääketieteellisissä joukoissa Fleming todisti useiden sotilaiden kuoleman johtuneen haavojen aiheuttamasta sepsiksestä eli verenmyrkytyksestä. Hän havaitsi, että tuolloin tartunnan saaneiden haavojen hoitoon käytettiin antiseptisiä aineita, jotka vain pahensivat vammoja. Vuonna 1917 Alexander Fleming selitti lääketieteellisessä The Lancet-lehdessä oivallista koetta, jossa hän todisti, miksi antiseptiset aineet tappoivat enemmän sotilaita kuin itse infektio sodan aikana. Sir Almroth Wright tuli Alexander Flemingin havaintoja, mutta silti armeijan lääkärit jatkoivat sodan aikana antiseptisten aineiden käyttöä. Vuonna 1917 Alexander Fleming ylennettiin kapteeniksi.
St. Mary’s Hospitalissa Lontoossa työskennellessään skotlantilainen lääkäri, Alexander Fleming löysi täysin sattumalta kokeessaan antibakteerista ainetta ensimmäisen kerran 3.9.1928 omassa laboratoriossaan. Fleming oli viettänyt perheensä kanssa elokuussa lomaa maalaiskodissaan The Dhoonissa Barton Millsissä, Suffoikissa. Lomalla ollessaan Alexander Fleming oli nimitetty bakteriologian professoriksi St. Mary’s Hospital Medical Schooliin 1.9.1928. Fleming oli jättänyt bakteeriviljelyitä työhuoneeseensa lomansa ajaksi. Laboratoriossa käydessään syyskuun alussa hän huomasi viljelmän, jonka kansi oli auki ja siinä kasvoi sinivihreää hometta. Saastuneessa levyssä muotin ympärillä elävät bakteerit eivät kasvaneet, kun taas kauempana olevat bakteerit kasvoivat normaalisti; home siis tappoi bakteerit.
Alexander Fleming lähti jatkamaan lomaansa ja palasi laboratorioon jälleen syyskuun lopulla. Tällä kertaa hän toisti havaintonsa ja sai kasvatettua viljelmiinsä samaa homepesäkettä neljän päivän kuluttua uudelleen. Näin Alexander Fleming kirjoitti itse havainnostaan: ”Kun heräsin aamunkoiton jälkeen 28.9.1928, en todellakaan aikonut mullistaa kaikkea lääketiedettä löytämällä maailman ensimmäisen antibiootin tai bakteerien tappajan. Mutta oletan, että juuri niin tein.”
Fleming päätteli, että homeesta vapautui bakteerikasvua estävää ainetta ja Fleming tuotti muotista viljelyliemen ja konsetroi sen jälkeen antibakteerisen komponentin. Hän testasi tätä eri bakteereja vastaan ja huomasi melko pian, että home voisi tappaa vain tiettyjä bakteereja. Hyvin helposti home tehosi mm. Staphylococcus, Streptococcus ja diphteria bacillus (Corynebacterium diphtheriae) bakteereihin, mutta ei tehonnut lavantautibakteeriin (Salmonella typhimurium) ja influenssa bacillukseen (Haemophilus influenzae). Fleming valmisti suuren viljelymenetelmän, josta hän pystyi saamaan suuria määriä hometta kerralla. Löytämälleen aineelle hän keksi 7.3.1929 nimeksi penisilliini. Koska Alexander Flemingillä ei ollut kemian koulutusta, hän jätti kemialliset työt Craddockille sekä tammikuussa 1929 värväämälleen Frederick Ridleylle.
Alexander Flemingin löytöä ei heti pidetty kovin tärkeänä löydöksenä. Flemingin kollegat suhtautuivat löytöön melko välinpitämättömästi. Hän kertoi löydöstään 13.2.1929 lääketieteellisen tutkimusklubin edustalla saamatta esitykselleen kuitenkaan suurempaa mielenkiintoa. 10.5.1929 Fleming raportoi löydöstään British Journal of Experimental Pathplogy-lehdelle ja raportti julkaistiin seuraavan kuukauden numerossa. Nyt heräsi vihdoin mielenkiinto Flemingin keksintöä kohtaan.
Saksalainen kemisti, Ernst Boris Chain, liittyi vuonna 1939 Oxfordin yliopiston Sir William Dunnin patologiakouluun tutkimaan antibiootteja. Tutkijaryhmää koulussa johti australialainen tiedemies, farmakologi ja patologi Howard Walter Florey (s. 24.9.1898 ja k. 21.2.1968). Chainin lisäksi Florey kokosi tutkimusryhmäänsä seuraavat tutkijat: Mary Ethel Florey, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley, Margaret Jennings, J. Orr-Ewing ja G. Sanders. Howard Florey hankki myös Rockefeller-säätiöltä antibioottien tutkimiseen 25 000 dollaria tutkimusapurahaa.
Oxfordin tutkimustiimi valmisti ruskeata jauhetta, uutetta, joka liukeni vapaasti veteen. Sangen pian he havaitsivat, että jauhe ei ollut tehokas vain in vitro bakteeriviljelmissä, vaan myös in vivo hiirien bakteeri-infektioita vastaan. Tutkimusryhmä injektoi 5.5.1939 kahdeksan hiiren ryhmän virulentilla Staphylococcus aureus-kannalla ja neljä näistä hiiristä injektoitiin myös penissilliiniliuoksella. Yhden päivän kuluttua kaikki penisilliiniä saamattomat hiiret kuolivat ja penisilliiniä saaneet hiiret selvisivät hengissä kokeilusta. Tutkimusryhmän havainnoista julkaistiin kirjoitus The Lancet-lehdessä vuonna 1940.
Sheffieldin kuninkaallisen sairaalan patologi ja Alexander Flemingin entinen oppilas, Cecil George Paine oli ensimmäinen, joka käytti penisilliiniä menestykkäästi lääketieteelliseen hoitoon. Kun Paine kuuli penisilliinistä, hän pyysi saada ainetta itseltään Flemingiltä ja piti sitä kasvamassa lihaliemessä. Paine yritti ensin hoitaa sykoosia eli karvatupen tulehdusta penisilliinillä, mutta hoito epäonnistui luultavasti siksi, että lääke ei tunkeutunut tarpeeksi syvälle. Seuraavaksi hän siirtyi hoitamaan vauvojen genokokki-infektiota eli Oftalmia neonatorumia ja hän saavutti 25.11.1930 neljän potilaan tervehtymisen silmäinfektiosta.
Lääkkeeksi penissilliini hyväksyttiin virallisesti vuonna 1940, mutta samana vuonna myös selvisi, että bakteereissa esiintyy entsyymiä, joka tuhoaa penisilliiniä. Tämän asian uskottiin olevan ainakin osasyy siihen, että penisilliini ei tehoa kaikkiin bakteereihin. Penisilliinin käytön lisääntyessä alkoi ilmetä myös vastustuskykyisiä bakteerikantoja yhä vain enemmän. Alexander Fleming varoitti lääkäreitä kirjoittamasta penisilliini-reseptejä liian kevein perustein, jotta lääke ei tulisi resistenssiksi bakteereille. Nobel-luennossaan hän mainitsi mm. näin: ”Voi tulla aika, jolloin penisilliiniä voi ostaa kuka tahansa kaupoista. Sitten on vaara, että tietämätön mies voi helposti aliarvioida itsensä ja alistamalla mikrobinsa ei-tappaville määrille lääkettä tee niistä vastustuskykyisiä.”
Vuonna 1942 löydettiin penisilliinille resistenttejä Staphylococcus aureus-kantoja sairaaloissa ja kaupungeissa. Vuonna 1945 vastustuskyky osoitettiin johtuvan penisillaasi-entsyymistä, joka hajottaa penisilliiniä. Aluksi tämä havainto ei herättänyt suurta huomiota, koska vastustuskyky saatiin selätettyä lisäämällä lääkkeen annostusta potilailla. Lisäksi penisilliiniä pidettiin varsin turvallisena ja halpana lääkkeenä. Jo vuonna 1947 kuitenkin sairaaloissa eristetyistä Staphylococcus aureus-bakteereista suurin osa oli vastustuskykyisiä sekä penisilliinille että myös streptomysiinille, tetrasykliinille, erytromysiinille ja kolmelle muulle bakteerilääkkeelle. Nämä kyseiset bakteerikannat lienevät olleet ensimmäisiä tiedettyjä moniresistenteistä (MDR, multi drug resistance) bakteereista.
Massatuotannon alettua maailmassa valmistettiin 1940-luvulta aina 1900-luvun lopulle miljoonia tonneja erilaisia antibiootteja, joita käytettiin mm. lääkkeinä eri tauteihin ja eläinrehun lisäaineena. Jo 1960-luvun lopulla yhdysvaltalaisissa sairaaloissa ja yhdyskunnassa tavatuista Staphylococcus aureus-kannoista 80 prosenttia oli vastustuskykyisiä penisilliineille. Tuolloin lääketeollisuus reagoi tilanteeseen kehittämällä erilaisia kemiallisesti muunneltuja penisilliinejä, kuten esimerkiksi metisilliini ja penillisiini V, joilla yritettiin voittaa aikaa lisää. Koko planeettamme on tänä päivänä täysin kyllästetty antibiooteilla. Sairaaloista, sikaloista ja kanaloista on tullut antibioottoresistenttien bakteerikantojen hautomoja; näistä ilmestyy esille aina toinen toistaan vaarallisempia superbakteereita.
Tämän tilanteen olemme itsellemme täysin omahyväisesti aiheuttaneet. Antibiootteja on maailmassa käytetty sekä aivan liikaa että samalla myös väärin perustein niin ihmisillä kuin eläimilläkin. Antibioottien väärinkäyttöä on niiden ottaminen tavalliseen vilustumiseen ja flunssaan. Samoin antibioottien syöttäminen tuotantoeläimille kasvun tehostamiseksi tai sairauksien ehkäisemiseksi on täysin edesvastuutonta. Kaikki bakteerit sairaaloiden ja kanaloiden ympäristöissä altistuvat, eivät vain ne bakteerit, joiden aiheuttamiin infektioihin hoito kohdistetaan. Näin synnytetään valintapaineita ja ne bakteerit, jotka pystyvät tavalla tai toisella säilymään hengissä antibioottien kohtaamisesta, jäävät jäljelle ja lisääntyvät; muiden kohtalona on kuolla.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti