Morgunblaðið - 09.10.2005, Qupperneq 26

26 SUNNUDAGUR 9. OKTÓBER 2005 MORGUNBLAÐIÐ
Hinn 11. mars fyrir 50 ár-um lést skoski læknir-inn og vísindamaðurinnAlexander Fleming(1881–1955) af völdum
hjartaáfalls. Uppgötvun hans á pen-
isillíni var upphaf notkunar fúkalyfja
og eitt stærsta framfaraspor í lyfja-
og læknisfræði á 20. öldinni. Hún
gerði mögulega árangursríka með-
ferð fjölmargra smitsjúkdóma, sem
öldum saman höfðu verið kallaðir
„plágur mannkynsins“. Trúlega eru
flestar fullyrðingar í hástigi, og ef til
vill einnig fyrirsögn þessarar greinar,
hæpnar. En væru sérfróðir aðilar
spurðir, hver væri mikilvægasta upp-
götvun 20. aldarinnar á sviði heilsu-
fræði mundu mjög margir svara að
það væri uppgötvun penisillíns. Á
þessu ári eru 77 ár liðin frá uppgötv-
un þess og núna er 50 ára ártíð þess
manns, sem átti stærstan þátt í upp-
götvun þess.
Saga þessarar uppgötvunar er
mjög mikilvæg, en alltof lítið þekkt,
jafnvel meðal þeirra fjölmörgu, sem
hafa notið góðs af henni, jafnvel lífið
sjálft. Sá, sem átti stærstan heiðurinn
af þessari uppgötvun, var skoskur
læknir og sýklafræðingur að nafni Al-
exander Fleming.
Aðlaður Nóbelsverðlaunahafi
Ef hann hefði ekki verið haldinn
þeirri áráttu að telja nauðsynlegt að
uppgötva lyf gegn smitsjúkdómum
og hefði hann alltaf tekið gaumgæfi-
lega til eftir sig á vinnustað, hefði
penisillín sennilega ekki uppgötvast.
Alexander Fleming fæddist á
bóndabæ í Lochfield í Skotlandi 6.
ágúst 1881. Upphaflega vann hann
hjá skipafélagi, en ýmsir styrkir, sem
honum áskotnuðust gerðu honum
kleift að hefja nám í læknisfræði í Sa-
int Mary’s Hospital í Paddington árið
1901. Árið 1906 lauk hann námi og
fékk læknisleyfi sem skurðlæknir.
Hann starfaði þó aldrei sem slíkur.
Árið 1908 hóf Fleming að vinna við
rannsóknarstörf í bólusetningar-
vinnustofu sjúkrahússins. Árið 1921
varð hann aðstoðaryfirmaður stofn-
unarinnar og árið 1928 varð hann
kennari í sýklafræði við háskólann í
London. Í september sama ár upp-
götvaði hann penisillín. Fleming var
aðlaður árið 1944 og árið 1945 hlaut
hann Nóbelsverðlaun í lífeðlis- og
læknisfræði ásamt Ernst Boris Chain
(1906–1979) og Howard Walter Flor-
ey (1898–1968). Sir Alexander Flem-
ing lést 11. mars árið 1955 í Chelsea í
London.
Fleming hafði sem herlæknir í
sjúkraskýli í fyrri heimsstyrjöldinni
komist að raun um hve gagnlegt lyf
gegn smitsjúkdómum gæti orðið.
Hann hefur trúlega þekkt til skoðun-
ar annars yfirburðamanns á sviði
rannsókna í heilbrigðisfræði, Þjóð-
verjans Paul Ehrlich (1854–1915),
sem kallaði blóðeitrun „Horror auto-
toxicus“ vegna þess, að hann gerði
sér grein fyrir, hve hjálparvana
læknar voru andspænis slíkum sjúk-
dómi. Fleming sá í starfi sínu á víg-
stöðvunum, að daglega létust her-
menn af völdum sýkingar, en ekki af
völdum sára. Það, sem stóð læknum
þá til boða, voru sóttvarnarefni eins
og karbólsýra (fenól), sem var sjúk-
lingunum ekki síður hættulegt en
sýklunum, ef ekki var farið varlega.
Í upphafi var lysózym
Fleming leitaði þess vegna ákaft að
efnum, sem hefðu áhrif á sýkla og
uppgötvaði gerhvata (ensím), lysó-
zym, sem er meðal annars í tárum og
nefslími, árið 1922. Lysózym hafði að
vísu áhrif á nokkra sýkla, en kom ekki
að gagni gegn alvarlegum sýkingum.
Við rannsóknir sínar ræktaði Flem-
ing örveruna Staphylococcus aureus.
Þegar hann kom aftur til vinnu sinnar
á Saint Mary’s sjúkrahúsinu í London
3. september árið 1928 eftir nokkurra
daga leyfi, hafði blágrænn myglu-
sveppur breitt úr sér á petrískál með
klasasýklum, sem hann hafði gleymt.
Hann tók eftir því, að kringum
myglusveppinn höfðu bakteríurnar
leyst upp. „Hefði ég ekki haft reynslu
af lysózymi, hefði ég sennilega fleygt
petrískálunum,“ skrifaði Fleming síð-
ar. Fleming tók sýni af sveppnum,
rannsakaði hann og flokkaði sem
Penicillium rubrum, sem er röng
flokkun. Tveimur árum síðar flokkaði
bandarískur sveppafræðingur stofn-
inn sem Penicillium notatum. Flem-
ing ræddi þessa óvenjulegu uppgötv-
un sína við aðra vísindamenn, en fékk
dræmar undirtektir. En grein um
þessa uppgötvun var góðu heilli birt í
Journal of Experimental Pathology.
Fyrstu tilraunir
Fleming gerði tilraunir með brún-
an ræktunarvökvann, sem sveppur-
inn gaf af sér og komst að raun um, að
hann var virkur gegn þeim örverum,
sem valda barnaveiki, skarlatsótt og
lekanda. Sérlega áhugavert fannst
honum, að vökvinn truflaði ekki starf-
semi hvítu blóðkornanna eins og þau
sóttvarnarlyf, sem hann þekkti,
gerðu. Þar sem sýklagróðurinn
drapst í nokkurra sentímetra fjar-
lægð umhverfis sveppinn, varð fljót-
lega ljóst, að hann gaf frá sér efni,
sem Fleming kallaði penisillín. Hann
hafði komið auga á möguleikana, sem
sveppurinn bauð upp á, en honum
hafði ekki heppnast að vinna sýkla-
drepandi efnið í hreinni mynd. Það
gerðist ekki fyrr en árið 1939, þegar
Ernst Boris Chain og Howard Walter
Florey í Oxford leituðu einnig að
sýkladrepandi efnum.
Chain leitaði þá í gömlum fagtíma-
ritum að greinum um lysózym og
rakst þá einnig á vinnu Flemings á
öðrum og þriðja áratugnum og þar
með taldar greinar hans um penisill-
ín. Vinnan vakti áhuga Chain og Flo-
rey og annar þátturinn í þróunarsögu
penisillíns var hafinn. Chain, sem var
lífefnafræðingur og hafði flúið of-
sóknir nasista í Þýskalandi, tókst
fljótlega að styrkja penisillín þúsund-
falt og hann hófst þegar handa að
prófa verkun hins nýja efnis í dýra-
tilraunum ásamt yfirmanni sínum
Howard Florey.
Árangurinn var ótrúlegur. Mýs,
sem voru sýktar með klasasýklum,
urðu skjótt albata. Chain tók saman
niðurstöður sínar í grein, sem birt var
í fagtímaritinu Lancet árið 1940 og
vakti heimsathygli. Að sjálfsögðu las
Alexander Fleming greinina og fór til
Oxford, þar sem Chain gaf starfs-
bróður sínum frá London sýnishorn
af hinu styrkta penisillíni.
Í millitíðinni hafði önnur heims-
styrjöldin hafist og þörfin fyrir lyf til
meðferðar á sárasmitunum hafði auk-
ist. Þess vegna leið ekki langur tími
þar til fyrsti sjúklingurinn var
meðhöndlaður með penisillíni hinn
12. febrúar árið 1941. Sjúklingurinn
var 23 ára gamall lögreglumaður að
nafni Albert Alexander, sem þjáðist
af blóðeitrun. Þar sem penisillín-
magnið, sem var til ráðstöfunar
nægði ekki til þess að drepa alla sýkla
í líkama hans, dó hann hinn 15. mars
árið 1941 eftir að hafa náð töluverðum
bata. Eftir að Fleming hafði komist
að raun um hinar árangursríku dýra-
tilraunir í tímaritinu Lancet, setti
hann sig í samband við Florey og
bauð honum myglusvepparæktun
sína til ráðstöfunar. Í staðinn fékk
hann penisillín frá Florey til frekari
tilrauna. Árið 1942 meðhöndlaði
Fleming sjúkling að nafni Harry
Lambert með þessu penisillíni, en
læknar Saint Mary’s sjúkrahússins
höfðu örvilnaðir reynt að bjarga lífi
hans í sex vikur. Eftir sótthitaköst og
kvalafulla krampa hafði Lambert fall-
ið í ómegin. Fleming, sem hafði sann-
kennt heilabólgusýkil, framkvæmdi
fyrstu penisillíninndælinguna hinn 6.
ágúst 1942. Eftir að frekari inndæl-
ingar höfðu verið framkvæmdar á
þriggja klukkustunda fresti féll lík-
amshitinn niður og varð eðlilegur eft-
ir 24 klukkustundir.
Penisillíninndæling var fram-
kvæmd í 7 daga, en þá steig líkams-
hitinn á nýjan leik. Þá ráðlagði Florey
að dæla penisillíni beint í mænugöng,
sem leiddi til bata. Mánuði síðar gat
Lambert yfirgefið sjúkrahúsið heill
heilsu.
Notkun penisillíns í heimsstyrjöldinni
Meðal fyrstu sjúklinga, sem nutu
góðs af uppfinningu Flemings, voru
flugmenn í konunglega breska flug-
hernum, sem höfðu brennst illa í orr-
ustunni um Bretland. Lítið eitt af lyf-
inu var einnig sent til Pulvertafts,
sem var sýklafræðingur við her-
sjúkrahúsið í Kaíró, til þess að hann
gæti notað það handa særðum her-
mönnum úr áttunda hernum. Sá
fyrsti, sem naut góðs af lyfinu þar, var
ungur Nýsjálendingur, sem þjáðist af
útbreiddri smitun, er hann hafði hlot-
ið við opið beinbrot á fæti. Hann hafði
háan sótthita og var svo alvarlega
veikur, að sængurföt hans flóðu í
greftri, sem draup úr sárinu. Þegar
hann hafði verið veikur í sex mánuði
og að dauða kominn, var litlum
gúmmíslöngum komið fyrir í smitaða
vefnum á vinstra fæti og mjög veik
lausn af penisillíni var látin drjúpa
gegnum þær. Innan tíu daga var sárið
á fætinum gróið og að mánuði liðnum
var hann aftur kominn á fætur. Pul-
vertaft hafði nægar birgðir af penis-
illíni til þess að meðhöndla tíu slík til-
felli og af þeim náðu níu sjúklingar
fullum bata.
Þessi glæsilegi árangur kom miklu
róti á hugi manna og varð mjög tíð-
ræddur innan heilbrigðisstéttanna og
hinn 24. ágúst 1942 birti The Times í
London forystugrein, sem bar yfir-
skriftina „Penicillium“. Í þessari for-
ystugrein var rætt um notagildi lyfs-
ins og bent á, að það væri hundrað
sinnum virkara en súlfalyf, en að erf-
itt væri að framleiða það. Í greininni
var eindregið mælt með, að leiðir
yrðu sem fyrst fundnar til þess að
framleiða lyfið í miklu magni.
Svo fast var kveðið að orði, að
næstum því mátti skilja forystugrein-
ina sem fyrirskipun til bresku ríkis-
stjórnarinnar um, að henni bæri
skylda til þess að búa svo um hnút-
ana, að nægilegt magn yrði framleitt
af því eins og öðrum stríðsnauðsynj-
um.
Ótrúleg spádómsgáfa var að baki
titilsíðu hins virta bandaríska tíma-
rits Time 15. maí árið 1944, þar sem
birt er mynd af Alexander Fleming
og sagt orðrétt: „Penisillínið, sem
hann uppgötvaði, mun bjarga fleiri
mannslífum en styrjaldir fá grand-
að.“
Framleiðsla penisillíns í stórum stíl
Þegar hér var komið sögu, hafði
vaknað mikill áhugi í Bandaríkjunum
á framleiðslu penisillíns í stórum stíl.
Árið 1943 heppnaðist í fyrsta skipti að
framleiða penisillín í kristölluðu formi
hjá lyfjaverksmiðjunni E. R. Squibb.
Síðar uppgötvaðist, að hægt var að
auka uppskeru penisillíns sjötíufalt
með því að nota sveppinn Penicillium
chrysogenum í stað Penicillium no-
tatum, en það gerði framleiðslu lyfs-
ins í miklu magni mögulega.
En rannsóknir héldu áfram og árið
1948 heppnaðist að framleiða afbrigði
af penisillíni, sem þolir áhrif maga-
sýru og er kallað fenoxímetylpenisill-
ín (penicillín V). Þar með var einnig
hægt að gefa hið nýja lyf í töfluformi
til inntöku, en upprunalega penisill-
ínið hafði þann ókost, að einungis var
hægt að gefa það í formi stungulyfs.
Átta árum síðar var bygging pen-
isillíns uppgötvuð, sem var forsenda
þess, að hægt væri að framleiða það
með samtengingu. Þó ekki tækist að
framleiða penisillín í stórum stíl með
samtengingu, hafði þessi uppgötvun
mikla þýðingu.
Penisillín fór sigurför um heiminn
enda þótt það væri aðeins virkt gegn
svokölluðum gram-jákvæðum sýkl-
um. En efasemdir vöknuðu um nota-
gildi þess, þegar í ljós kom, að sumir
sýklar lærðu að verjast áhrifum pen-
isillíns á þann hátt að framleiða ger-
hvatann penisillínasa, sem hvetur
breytingu á penisillíni og gerir það
óvirkt.
Skömmu eftir uppgötvun penisill-
íns var farið að rannsaka aðra myglu-
sveppi með tilliti til hæfileika þeirra
til þess að framleiða sýkladrepandi
efnasambönd og má því með sanni
segja, að penisillín hafi ekki einungis
sannað gildi sitt sem slíkt, heldur hafi
það einnig vísað veginn að uppgötvun
annarra gagnlegra lyfja í þessum
flokki, sem var gefið samheitið fúka-
lyf (antibiotika).
„Mjór er mikils vísir“
„Mjór er mikils vísir“, segir gamalt
og gott orðtak og á það í fáum til-
vikum jafnvel við og í því tilfelli, sem
lýst hefur verið, það er þróun hins
ósýnilega myglugrós, sem upphaf-
lega lenti af tilviljun í petrískálinni
hjá Alexander Fleming í það að verða
eitt af undursamlegustu og gagnleg-
ustu lyfjum, sem völ er á og hefur
ekki aðeins sjálft bjargað milljónum
mannslífa og gert öðrum lífið bæri-
legra, heldur einnig markað brautina
fyrir vísindamenn til uppgötvunar á
öðrum undralyfjum í náttúrunni, hin-
um svokölluðu fúkalyfjum.
Þó að oft hafi verið um það ritað, að
þessi uppgötvun hafi verið einskær
tilviljun, fer ekki hjá því, að náttúran
verðlaunar aðeins þá, sem með þrot-
lausu starfi og óeigingirni hafa öðlast
nokkurn skilning á eðli hennar ásamt
lotningu fyrir lífinu og hinni miklu
móður eða eins og Louis Pasteur orð-
aði það svo snilldarlega: „Tilviljunin
er hagstæðust fyrir hinn þroskaða
huga“. Það er í frásögur fært, að enda
þótt Fleming væri fagnað af öllum
hinum siðmenntaða heimi, var hann
áfram hinn sami, hæverski en ein-
beitti og lítilláti vísindamaður. Hann
gerði sjálfur lítið úr afreki sínu og ýtti
dyggilega undir áðurnefndan orðróm
um tilviljun er hann lýsti því yfir, að
hann hefði uppgötvað penisillín af
einskærri tilviljun og bætti við: „Ég
gerði ekki neitt. Móðir náttúra býr til
penisillín, ég fann það aðeins“.
Mikilvægasta uppgötvun
tuttugustu aldarinnar
„Penisillínið, sem hann uppgötvaði, mun bjarga fleiri
mannslífum en styrjaldir fá grandað,“ sagði á forsíðu tíma-
ritsins Time 15. maí 1944 yfir mynd af Alexander Fleming.
Vilhjálmur G. Skúlason segir forsíðuna hafa lýst ótrúlegri
spádómsgáfu og rekur líf og starf Flemings, sem sagðist
hafa uppgötvað penisillínið fyrir einskæra tilviljun.
Alexander Fleming var ávallt hógvær þegar uppfinning hans var rædd: „Ég
gerði ekki neitt. Móðir náttúra býr til penisillín, ég fann það aðeins.“
Höfundur er prófessor emeritus
í lyfjaefnafræði í HÍ.
Þörfin fyrir lyf til meðferðar á sárasmiti jókst mikið í seinni heimsstyrjöldinni.