Alexander Fleming

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Alexander Fleming na známce
Alexander Fleming na známce
Nositel Nobelovy ceny

Sir Alexander Fleming (6. srpna 1881 farma Lochfield u Darvelu v hrabství Ayrshire ve Skotsku11. března 1955 Londýn) byl skotský lékař známý objevem baktericidních účinků lysozymu, ale hlavně získáním penicilinu z plísně Penicillium notatum.

[editovat] Život (shrnutí)

Celý svůj život působil na Lékařské škole Panny Marie v Londýně, kam se rozhodl jít pouze kvůli tomu, že znal tamní plavecké družstvo. Jeho život byl plný náhod, bez kterých by se asi nikdy nestal slavným. I když původně složil zkoušky z chirurgie, přešel do oddělení Almrotha Wrighta, kde zkoumal bakteriální nákazy a také byl při vývoji vakcín působících proti některým chorobám. Byl známý tím, že si kultury ponechával i několik týdnů ve své laboratoři, aby mohl pozorovat, jestli se nestane něco neobvyklého. V roce 1928 zjistil, že plíseň Penicilinum notatum, která byla zanesena do Petriho misky s bakteriemi otevřeným oknem v laboratoři, vytváří látky, které zabíjí některé kmeny bakterií. V roce 1941 se začal penicilin masově vyrábět a používat v lékařství. Zásluhu na tom mají také německý biochemik Ernsten Chain a australský patolog Howard Florey, kteří objevili tento způsob výroby. Všichni tři dostali za své objevy v roce 1945 Nobelovu cenu.

[editovat] Život

Alexander Fleming se narodil 6. srpna 1881jako sedmé dítě statkáře Hugha Fleminga a jeho druhé ženy Grace Mortonové na statku Lochfield Farm v hrabství Ayrshir ve Skotsku. Měl sedm sourozenců, z otcova prvního manželství sestru Jane, bratra Hugha ( nejstarší syn Hugha Fleminga, takže měl převzít hospodářství), bratra Toma a sestru Mary, z otcova druhého manželství sestru Grace a bratra Johna a Roberta(jediný mladší sourozenec). Druhý nejstarší syn Tom odešel na univerzitu v Glasgow studovat lékařství.

Od pěti let chodil Alec (tak mu říkali) do školy. Asi míli od Lochfieldu stála malotřídní školička, kde přijímali právě děti ze statků.Celá tahle školička neměla více než 15 žáků (z toho 9 Flemingů nebo jejich příbuzných). Vyučovalo se zde čtení, psaní, počítání, zeměpis a dějepis.

V osmi nebo deseti letech přešel Alec a jeho sourozenci na školu v Darvelu, městě vzdáleném 4 míle od statku. Tuto vzdálenost museli malí Flemingové samozřejmě chodit pěšky, což je udržovalo v dobré fyzické kondici. Na této škole se mu také stala nehoda, při které měl zmáčknutý boxerský nos. Zahýbal v běhu za roh a narazil do menšího chlapce a ten ho udeřil čelem do nosu, tím se Alecovi zlomila nosní chrupavka, když mu opadl otok, tak se zjistilo, že se změnil v obličeji, ale protože i sám Alec uznal, že to není nic hrozného, tak ho rodiče nebrali k chirurgovi.

Darvelskou školu opustil Alec ve dvanácti letech a nastalo rozhodování jestli Alec bude pracovat na statku nebo jestli ho pošlou studovat dále. Matka a starší bratři rozhodli, že bude studovat dále. A tak Alec nastoupil na akademii v Kilmarnocku, významného města hrabství Ayrshir. Na této Akademii studoval přírodní vědy: anorganickou chemii, magnetismus a elektřinu, teplo, světlo a zvuk a fysiologii.

Ve čtrnácti letech poslali Aleca do Londýna za bratrem Tomem, který zde začínal působit jako oční lékař, za bratrem Johnem, který se věnoval optickému řemeslu, a za sestrou Mary, která jim vedla domácnost (o rok později sem poslali i Alecova mladšího bratra Roberta). Alec a později i Robert navštěvovali přednášky na Polytechnic school v Regent street. Tam zapsal Tom své mladší dva bratry na obchodní větev školy, kde se vyučovaly všechny předměty kromě řečtiny a latiny. Původně byl zařazen do třídy podle svého věku, ale po dvou týdnech ho díky velké pokročilosti poslali o čtyři třídy výš. Na konci 19. stol. to s rodinou vypadalo takto, Tom, kterému se neustále zvětšovala klientela, pronajal v Londýně rozlehlejší dům, Mary se vdala, a proto přišla do Londýna její mladší sestra Grace, aby se starala bratrům o domácnost, Alec přijal práci úředníka v Londýnské paroplavební společnosti a John s Robertem pracovali v továrně na optické přístroje.

V roce 1899 vypukla búrská válka (válka mezi britským impériem a státy původních obyvatel v Jižní Africe) a John, Alec a Robert vstoupili jako dobrovolníci do armády, do pluku London Scotish, pluku složeného výhradně ze skotů. Jelikož ale počet dobrovolníků značně překračoval potřeby expedičního sboru, tak většina dobrovolníků do Jižní Afriky nikdy neodjela a mezi těmi co neodjeli byli i všichni tři Flemingové. Starší Tom se mezitím odstěhoval od bratrů do Halley street (čtvrti lékařů).

Když Alec dovršil 20 let zdědil po svém strýci 250 liber (a to byl jen Alecův podíl) a jeho starší bratr Tom mu poradil, aby tyto peníze věnoval studiu lékařství, a tak Alec učinil, začal sice trochu později, ale nikdy nelitoval pěti let strávených u paroplavební společnosti (Fleming o tom později prohlásil:,,Nenaučil jsem se tam nic pro univerzitu, ale získal jsem tam všeobecnou znalost skutečných věcí. Tím sem měl velkou výhodu před ostatními žáky, kteří přišli na lékařskou fakultu rovnou z gymnasia a nikdy nevyměnili školní knihu za knihu života ).

V Londýně byl systém lékařských fakult trochu zvláštní, každá nemocnice si totiž vydržovala vlastní fakultu a z ní potom přebírala doktory, ovšem fakulty si nechali aspoň to právo přijímat studenty i bez středoškolského vysvědčení, student bez sv pak po ukončení studia dostal zvláštní diplom conjoint, který povoloval provozování všeobecné lékařské praxe, ale už neumožňoval přístup k vyšším univerzitním hodnostem. Fleming bohužel neměl ani imatrikulační požadované univerzitou, takže chodil na soukromé hodiny a roku 1902 se přihlásil na lékařskou fakulty při nemocnici Saint Mary (chodil tam jeden člen London Scotish) a téhož roku úspěšně složil imatrikulační zkoušku. Měl vynikající učební schopnosti, takže se okamžitě stal nejlepším z ročníku a přebíral různé ceny v soutežích. Ke konci studia se úspěšně pokusil i o chirurgickou zkoušku, ale chirurgem se nikdy nestal, věnoval se totiž bakteriologii (jen díky profesoru Freemanovi, který si ho vybral, kvůli tomu, že uměl střílet a on chtěl založit shooting club).

Freeman a jeho kolega Wright (mmch. slavný bakteriolog) provozovali na fakultě laboratoř. Fleming a Wright souhlasili, a tak Fleming roku 1906 vstoupil do laboratoře a neopustil ji až do své smrti.

Wright byl, jak už bylo řečeno slavným bakteriologem, zkoumal mikroby a očkování, objevil dokonce očkování proti tyfu, které se bohužel netěšilo velké slávě. Jelikož zkoumal očkování, tak ho zajímala také imunitní schopnost organismu, to se ukázalo už za jeho působení v Saint Mary, když objevil látku, kterou pojmenoval opsonium , a tato látka zvyšovala imunitní schopnost bílých krvinek a z toho vycházel při dalších očkování, počítal u nemocných takzvaný opsoninový index, poměr opsonia normálního člověka a nakaženého, podle toho člověku buď dávkoval opsonium nebo nedával. Původně měla jeho laboratoř 5 členů (s Wrightem a Freemanem včetně) a později se rozrostla na 10 (včetně Fleminga, který přišel v té druhé vlně). O Wrightovi napsal dokonce jeho přítel dramatik Bernard Shaw, hru Lékař v rozpacích, hlavní postava se sice nejmenovala A.Wright, jmenovala se sir Colenso Ridgeon, ale všem co tu hru viděli a znali A. Wrighta, bylo jasné, že je to hra o něm.

Bohužel tragédie se nevyhýbají ani vědcům a nedlouho potom co se do laboratoře přidal Fleming, umřel John Wells, člen laboratoře, na vozhřivku, tehdy nevyléčitelnou nemoc, kvůli špatné manipulaci s mikroby způsobující tuto nemoc.

Další věc která se přihodila byla vlastně štěstím i smůlou, jelikož lékaři v laboratoři potřebovali pro opsoninový index krev normální, tak si pravidelně odebírali svoji, ale jednoho dne když si odebral krev doktor Maisie, zjistil že má opsoninový index značně vychýlený, necítil se nijak nemocen, ale den ode dne se jeho index vychyloval víc a víc, až nakonec mu dr. Wright řekl, že musí opustit laboratoř, protože má tuberkulózu. Úspěch za to Wright nesklidil, všichni lékaři mimo laboratoř si začali říkat jaký je blázen, že někoho vyhodí kvůli nějakému indexu, který sám vymyslel. Doktor Misie každopádně odešel a vzal jiné místo v Jižní Africe. Misie nebyl v jižní Africe ani dva měsíce a v jeho hlenech byly opravdu nalezeny Kochovy bacily způsobující tuberkulózu a to byl úspěch, protože vlastně diagnóza pomocí opsoninového indexu předběhla klinickou diagnózu skoro o tři měsíce. V roce 1907 laboratoř konečně dosáhla rozšíření a tím už měla více než jen dvě místnosti, protože vedení nemocnice Saint Mary postavilo nové křídlo, ale nemělo peníze na více pater, takže bylo toto křídlo nabídnuto Wrightovi a jeho laboratoři, stačilo jen sehnat peníze od sponzorů. Krom toho dostala laboratoř nabídku od farmaceutické společnosti Parker Davis & Co na dovoz očkovacích látek, sér, antitoxinů a samozřejmě opsoninů, takže laboratoř měla konečně pravidelný příjem.

I přes úmornou práci složil Fleming roku 1908 závěrečné lékařské zkoušky a jelikož byl opět nejlepší dostal k tomu ještě zlatou medaili londýnské univerzity. Téhož roku začal také literárně tvořit a napsal pojednání „O akutních bakteriálních onemocněních“, zde psal o chorobách a jejich způsobu léčení a také samozřejmě o dalších výsledcích výzkumu laboratoře, ve které už delší dobu působil. V tomto roce ze sebe také stihnul udělat pokusného králíka, protože ne všichni lékaři souhlasili s Wrightovou očkovací teorií a poukazovali na nemoc zvanou endokarditida, při které mikroby napadnou srdeční chlopně, ale tím že samozřejmě projíždějí celým krevním oběhem, by se měl organismus sám očkovat, ale to se nedělo, Fleming v té době vyslovil myšlenku, že je to otázka aplikace, ale jelikož to neměl ověřené experimentálně, musel to vyzkoušet, protože to nechtěl zkoušet na nikom cizím, tak to vyzkoušel na sobě. První den si dávkoval nitrožilně 150 milionů mrtvých stafylokoků, druhý den měl horečky a bolesti hlavy, to znamenalo, pokud by platilo to, že oslabený nebo usmrcený mikrob očkuje, když projíždí krevním oběhem, byl by očkován a problémů by se zbavil, ale jelikož se nic nedělo, dávkoval si stejný počet mrtvých stafylokoků podkožně a problémů se zbavil, tím potvrdil Wrightovu teorii a dokázal, že při endokarditidě je to věc aplikace. Už tento objev předznamenával, že se Fleming bude pokoušet najít lék na ty nejhorší infekční pohromy.

V dalších letech se stal Fleming váženým a oblíbeným lékařem v Saint Mary a jeho okruh přátel se rychle rozšiřoval. Mimo nemocnici ordinoval u doktora Freemana, který neměl tolik času, aby mohl ještě ordinovat.

Na začátku roku 1914 opustil London Scotish, protože vojenský výcvik nešel časově sloučit s jeho prací v laboratoři a ordinaci. I tak pár měsíců na to byl Wright jmenován plukovníkem a poslán do Francie, aby tam zřídil laboratoř a výzkumné středisko, samozřejmě si kromě Freemana a jiných vzal s sebou i Fleminga a díky tomu ho jmenovali nadporučíkem.. Zde Fleming taky slavil úspěchy, když zjistil, že raněným vojákům je nutno odebrat tkáně, které jsou velmi poškozeny, aby mohli odolat infekci. Krom toho se tam také oženil se zdravotní sestrou. Wright tam zase dokázal, že k pozabíjení mikrobů je dobré zavést do rány hypertonický roztok soli, a tím přinutit tělo k velkému odtoku lymfy, ve které jsou leukocyty, které infekci zničí (také přišli na to, že antiseptické prostředky používané na sterilizaci chirurgických nástrojů, bakteriím neškodí, ale dokonce někdy pomáhají). Wright sice nepřesvědčil moc lékařů, aby tyto věci praktikovali, ale měl pravdu a toho se taky cení.

Ve 20. letech se střídají děkanové na Saint Mary a tím se mění i počet kvalitních doktorů, mezitím v laboratoři přestává Fleming s Wrightem používat opsoninový index kvůli jeho náročnosti.

V roce 1922 učinil Fleming další objev, který předznamenával objev penicilinu. Když měl rýmu, umístil do petriho misky s koloniemi mikroorganismů vlastní hlen a zjistil, že mikroorganismy uhynuly, vyzkoušel to podruhé a potřetí a pak opakoval pokus s vlastní slzou a opět úspěšně vyhubil kolonii mikroorganismů. To opakoval ještě několikrát. Rychlost jakou slza dokázala vyhubit mikroorganismy ho fascinovala, proto podrobil slzy zkoumání, aby zjistil, která látka to dokáže. A tak objevil látku, kterou pojmenoval lysozym a pustil se do dokazování, že se lysozym vyskytuje i jinde. A skutečně po řadách výzkumů objevil lysozym na většině částech těla. Bohužel lysozym nezabíjel všechny mikroby, a proto další výzkumy věnoval tomuto tématu. Došel k tomu, že lysozym působí jen na neškodné organismy, ale v podstatě když o tom zauvažujeme, tak vlastně ten lysozym určuje co je mikroorganismus patogenní nebo neškodný. Většinu bakterií zabíjel jen lysozym v bílku vajíčka a tak se Fleming v dalších pokusech pokusil dát infikovanému králíkovi nitrožilně bílek (samozřejmě ředěný) a úspěšně. Bohužel s vaječným bílkem nešlo moc pracovat a s čistým lysozymem také ne, protože nešel z bílku oddělit, tak od výzkumů s lysozymem Fleming upustil. V jeho době bohužel ani objev lysozym nikdo neocenil, ale o třicet let později jej vědci podrobovali výzkumům. A Fleming byl zase o krok blíž objevu látky, která zahubí bakterie, ale ne fagocyty.

A v roce 1928 to přišlo. Úplně náhodou prohlížel petriho misky (byl hrozný bordelář, všechny vzorky si nechával) a narazil na misku, kde se mu na vrstvě agaru usadila plíseň a vylučovala látku, která hubila mikroby kolem. Jeho přítel slavný americký mykolog Tom určil tuto plíseň jako Penicillium Notatum. Tuto plíseň podrobil zkoumání a zjistil, že hubí většinu mikrobů, které při zkoumání použil, kromě mikrobu způsobujícího tyfus. Tento jev znal z pouček, ale nikdo se nikomu nepovedlo ho laboratorně provést s takovým úspěchem, šlo o antibiosu.

Aby plíseň mohli zkoumat a hlavně získat z ní onu látku hubící bakterie, potřebovali ji množit. A tak začali všichni v laboratoři pěstovat penicillium v masovém vývaru při 37 stupních. Na radu jednoho mykologa později upravili teplotu na 20 stupňů. A tento bujón potom opravdu fungoval, zabíjel bakterie a neškodil fagocytům. Samozřejmě to chtělo dopilovat, třeba upravovali teplota a zkoušeli jaký to má vliv aj. Nejlepší bylo, že látka působila i po velkém zředění ( i 1:600 zabíjelo všechny bakterie). Bohužel látka ztrácela schopnosti, stačilo několik dní nebo dokonce hodin a kouzelný účinek byl pryč. A to nebyl jediný problém, dalším bylo, že potřebovali penicilin izolovat čistý, protože vývar nešlo používat v normální lékařské praxi. Bohužel izolovat čistý penicilin se nepodařilo a když Fleming přednesl tento objev svým mimolaboratrním kolegům zase to nikdo neocenil. Pak se o jeho práci začali zajímat bakteriologové Raistrick a Clutterbuck, kteří měli i znalosti z chemie a tak se pokoušeli izolovat čistý penicilin. To jim nevyšlo a zejména proto že Clutterbuck nedlouho na to zemřel (i když byl velmi mlád) a postupně odcházeli další členové týmu, a tak Raistrick práce zanechal. A pak se o to pokoušel jeden chemik za druhým, ale všichni neúspěšně. Mezitím prováděl Fleming další pokusy, ale už nesouvisející s penicilinem.

A pak vypukla válka, ještě předtím se rok co rok pokoušel Fleming přesvědčit své kolegy jak je penicilin důležitý, ale marně. To na co čekal začalo tak ke konci roku 1939, když jeden chemik z Oxfordu jménem Chain a později jeho přítel biochemik Florey. A v květnu roku 1940 se jim doopravdy podařilo izolovat čistý penicilin a také ho úspěšně otestovali na laboratorních myších a tak se Flemingův sen splnil. Zbývalo už jen udělat pokus na lidech. A v únoru roku 1941 se naskytla výborná příležitost to učinit.

V Oxfordu v té době ležel policista, který umíral na septikemii, léky používané v té době nefungovali, a proto nedávali lékaři policistovi žádnou šanci na přežití a to bylo místo pro pokus, pokud by se povedl, tak by konečně nebylo pochyb o účincích penicilinu. V půlce února tedy muž dostal dávku penicilinu nitrožilně a tu dávku opakovali každé tři hodiny. Po 24 hodinách byl zaznamenám první úspěch, rány přestaly hnisat, teplota začala klesat a na první pohled bylo vidět, že nemocný spěje k uzdravení. Bohužel zásoby penicilinu se tenčili a než dala plíseň svou další dávku tak policista po týdnu bez léku zemřel 15.března. Celý tým tedy nashromáždil velkou zásobu penicilinu a úspěšně léčil tři osoby z nichž dvě vyléčil a třetí vlastně taky, ale ta umřela na cévní problémy. Nastala otázka, bude vládat sponzorovat výrobu tohoto léku, když byla zaměstnána válkou ? Samozřejmě, že ne a všechny továrny odmítaly výrobu penicilinu kvůli malý výnosům. A tak Florey vzal ještě jednoho kolegu a odjel s ním do U.S.A. Tam navštívili mykologický ústav v Peorii a tam se povedlo zvětšit produkci pomocí kukuřičného výluhu. Potom zde sledovali jestli i jiné plísně produkují penicilin, ale neúspěšně. Pouze objevili jeden plesnivý meloun, jehož plíseň penicilin produkovala a z tohoto meloune dodnes vznikly všechny plísně, ze kterých se i dnes penicilin vyrábí. Tak jako tak Florey odcházel z Ameriky se zárukou 10000 litrů penicilinu.

Mezitím měl penicilin na kontě pořád více více uzdravených beznadějných případů a nakonec to skončilo otiskem článku v New York Times o zázračném léku – penicilinu. Jediné co článek pozbýval, bylo jméno objevitele a to upřesnil až Wrightův dopis do redakce. Každopádně medializace a také Flemingovy známosti zařídily, že v září 1942 se největší farmaceutické firmy a všichni lidé co se podíleli na objevu penicilinu a byla dohodnuta velká a co nejrychlejší výrobu penicilinu. A v roce 1943 se už ve velkém množství dodával do armády na léčení raněných. A nastalo období, ve kterém se na Fleminga hrnula jedna cena za druhou a dostávalo se mu obrovských poct. V podstatě se stal Fleming ze dne na den celebritou. Vše vyvrcholilo 25. října 1945, kdy dostal společně s Floreyem a Chainem Nobelovu cenu v oboru lékařství. Krom toho Flemingovi i obyčejní lidé dávali dary za své uzdravení a to lidé z celé Evropy a samozřejmě i z Ameriky.

Fleming zemřel v klidu doma dne 11.března 1955 a byl pohřben v katedrále sv. Pavla v Londýně.