W pogoni za cudowną zieloną pleśnią

W roku 1928 Aleksander Fleming, profesor bakteriologii uniwersytetu londyńskiego w swej małej i staromodnie urządzonej pracowni w St. Mary’s Hospital School dokonał jednego z największych odkryć w medycynie. Spadające z drzewa jabłko wyzwoliło u Newtona myśl o prawie ciążenia, a zielona pleśń, na którą od setek lat patrzyły różne oczy, ukazała Flemingowi to, czego poszukiwał. Pleśń ta miała odegrać niezwykłą rolę i uratować dziesiątki ludzkich istnień. Była ona pierwszą i najmniejszą fabryką penicyliny. Odkrycie Fleminga – wbrew utartej opinii – nie było sprawą szczęśliwego przypadku. Substancji przeciwbakteryjnych poszukiwał on od lat. Przed odkryciem penicyliny dal się poznać jako odkrywca innego anty-bakteryjnego związku — lizozymu.

Droga od pierwszych spostrzeżeń Fleminga do penicyliny, którą oglądamy na półkach aptek, była długa i trudna. Zdawało się, że penicylina umrze w zapomnieniu, naturalną śmiercią.

W 10 lat po odkryciu, dzięki inicjatywie i energii Howarda W. Florey‘a, profesora patologii uniwersytetu oksfordzkiego, zorganizowano zespół naukowców, którego celem było wszechstronne opracowanie zagadnień związanych z nowoczesną chemoterapią. Szczęśliwym przypadkiem, jeśli jest on w tej całej sprawie konieczny, był według słów Florey’a — wybór penicyliny jako pierwszego związku chemicznego, o którym niewiele na razie wiedziano, a który zamierzano poddać zespołowym badaniom. Dziś, kiedy patrzymy na historię penicyliny, na ilość pracy i środków, które jej poświęcono, wydaje się, że każde tak potraktowane zagadnienie musiało by zostać rozwiązane.

Penicylina zdawała się zapowiadać realizację dążeń Ehrlicha. Jej wysoka siła przeciwbakteryjna przy niezwykle niskiej toksyczności miała być tym ideałem, czarodziejską kulą, której na próżno poszukiwał wielki odkrywca salwarsanu Ehrlich. Nie tylko potwierdzały to doświadczenia w probówkach. Myszki białe, zakażone 100 tysiącami śmiertelnych dawek silnie zjadliwych bakterii, leczone penicyliną wyzdrowiały. Droga od myszki do człowieka była dłuższa, niż sądzono i pełna przeszkód.

Mimo swych doskonałych zalet penicylina wytwarzana była przez Pénicillium notatum w znikomych ilościach. Wartość jej była na pewno wyższa od tej, którą mierzymy przysłowiową wagą złota. Te ilości należało wydobyć z mieszaniny bezwartościowych, a nawet szkodliwych dla ustroju ludzkiego substancji. Zadanie wyglądało na dylemat. Aby znaleźć tę igłę w stogu siana, trzeba było uprzednio poznać jej własności. Do ustalenia ich potrzebne były większe niż dotychczas ilości penicyliny. Ale skąd i jak je wydostać?

Wydajność każdej produkcji można podnieść albo przez rozbudowanie jej, albo przez zwiększenie wydajności pracy. W przypadku penicyliny tańszy i pewniejszy okazał się ten drugi sposób. Pracownikami były komórki pleśni odkrytej przez Fleminga. W zamian za sztuczne podłoże, jakiego dostarczył im człowiek, oddawały swe produkty przemiany materii, z których jeden— penicylina — był tak bardzo przez człowieka poszukiwany.

Rozpoczęto poszukiwania nowych gatunków pleśni, które by potrafiły pracować szybciej i wydajniej od pleśni Fleminga. Biologia przeżywała okres gorączki złota, wyścigu, jaki nie miał sobie równego, a był tym bardziej podniecający, że rezerwuary biologiczne, gdzie żyły tysiące odmian pleśni, były praktycznie nieograniczone.

Wynajdywanie pleśni nie wymagało większych umiejętności i było najczęściej dziełem przypadku. O wiele trudniejsze było ich oczyszczanie oraz określanie przynależności systematycznej i zdolności wytwarzania penicyliny. Na terenie Stanów Zjednoczonych, które pierwsze podjęły się realizacji odkrycia Fleminga w dużej skali, powstało szereg ośrodków badawczych. W jednym z uniwersytetów określono 63.000 szczepów pleśni, zanim wybrano kilka przydatnych do produkcji. Na rozkaz dowództwa lotnicy zwozili do ośrodków badań nad penicyliną próbki ziemi ze wszystkich części świata. Z próbek tych izolowano setki i tysiące szczepów pleśni różnych rodzajów, gatunków i odmian. Wśród nich nie na próżno poszukiwano „gwiazdy“. Na jej zjawienie się musiano jednak zaczekać.

Rozmach i pierwsze wyniki badań dotarły do wiadomości ogółu. Pracownie zaczęły otrzymywać setki próbek i pomysłów od zainteresowanych laików. Gorączka poszukiwania przestała być wyłącznym udziałem naukowców.

Właściwy szczep pleśni, który zrewolucjonizował całą produkcję penicylinową, został odkryty niespodziewanie i przypadkowo. Tę przyszłą królową pleśni odnaleziono w roli Kopciuszka, tuż pod ręką jednego z ośrodków, na targu warzywnym w nadpsutym melonie. Jak różne mogły być jej koleje i jakie były by dalsze losy penicyliny, gdyby oko poszukiwacza nie zatrzymało się na niej.