Istoria penicilinei și a antibioticelor

Din greacă „anti, care înseamnă„ împotriva ”și bios, care înseamnă„ viață ”, un antibiotic este o substanță chimică produsă de un organism care este distructiv pentru altul. Cuvântul antibiotic provine de la„ antibioză ”, termen creat în 1889 de un elev al lui Louis Pasteur, pe nume Paul Vuillemin, la care a folosit-o pentru a defini un proces prin care viața ar putea fi folosită pentru a distruge viața. Antibioticele sunt substanțe naturale care sunt eliberate de bacterii și ciuperci în mediul lor, ca mijloc de inhibare a altor organisme. se poate gândi la așa cum este războiul chimic la scară microscopică.

Sir Alexander Fleming

Penicilina este unul dintre primii agenți antibiotici descoperiți și cei mai folosiți. În timp ce Sir Alexander Fleming este credit cu descoperirea sa, studențelul francez de medicină Ernest Duchesne a luat notă de bacterii în 1896. Cele mai faimoase observații ale lui Fleming nu s-ar mai face decât peste două decenii mai târziu.

Fleming, un bacteriolog instruit, lucra la Spitalul Sfânta Maria din Londra, când în 1928, a observat o cultură pe placă de stafilococ care a fost contaminată de o mucegai verde-albastru. La o inspecție mai atentă, el a observat că coloniile de bacterii adiacente mucegaiului erau dizolvate.

Curios, Fleming a decis să crească mucegaiul în cultura pură, din care a putut vedea acele colonii ale bacteriei Staphylococcus aureus erau distruse de mucegai Penicillium notatum, dovedind, în principiu cel puțin, existența unui agent antibacterian. Fleming a numit substanța penicilină și și-a publicat descoperirile în 1929, menționând că descoperirea lui ar putea avea într-o zi o valoare terapeutică dacă ar putea fi produsă în cantitate, cu toate acestea, ar fi trecut cu câțiva ani până când descoperirile lui Fleming ar fi puse în practică și pe scară largă.

Cercetarea britanică continuă

În 1930, Dr. Cecil George Paine, patolog la infirmeria regală din Sheffield, a început experimentarea cu penicilină pentru tratamentul pacienților sugari care suferă de infecții neonatale (și mai târziu cu adulții care suferă de infecții oculare). După un început lipsit de speranță, și-a vindecat cu succes primul pacient pe 25 noiembrie 1930, cu toate că doar cu o ușoară rată de succes, eforturile Dr. Paine cu penicilină s-au limitat la o mână de pacienți.

În 1939, condus de omul de știință australian Howard Florey, activitatea unei echipe de cercetători în penicilină de la Școala de patologie Sir William Dunn de la Universitatea Oxford care a inclus în lanțul Ernst Boris, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley, Margaret Jennings, J. Orr- Ewing și G. Sanders începeau să arate o mare promisiune. Până în anul următor, echipa a putut să demonstreze capacitatea penicilinei de a ucide bacteriile infecțioase la șoareci. Până în 1940, aceștia veniseră cu o metodă pentru producerea în masă a penicilinei, dar, din păcate, producția nu a reușit să îndeplinească așteptările.

În 1941, echipa a început un studiu clinic cu primul lor pacient uman, un polițist pe nume Albert Alexander, care suferea de o infecție facială severă. Inițial, starea lui Alexander s-a îmbunătățit, dar când s-au epuizat proviziile de penicilină a cedat infecției. În timp ce pacienții ulterior au fost tratați cu succes, sinteza medicamentului într-o cantitate suficientă a rămas un blocaj.

Principalele schimburi de cercetare în Statele Unite

Odată cu cererile crescânde ale celui de-al Doilea Război Mondial, punând o scurgere uriașă asupra resurselor industriale și guvernamentale ale Marii Britanii, oamenii de știință britanici nu au avut mijloacele de a continua studiile clinice pe oameni la Oxford. Dr. Florey și colegii săi s-au apelat la Statele Unite pentru ajutor și au fost repede sesizați la Laboratorul Regional Nord din Peoria, Illinois, unde oamenii de știință americani lucrau deja la metode de fermentare pentru a crește rata de creștere a culturilor fungice. La 9 iulie 1941, Dr. Florey și Dr. Norman Heatley au venit în Statele Unite, purtând un pachet vital care conține o cantitate mică de penicilină pentru a începe lucrul..

Prin pomparea aerului în cuve adânci care conțin lichior abrupt de porumb (un produs secundar non-alcoolic al procesului de măcinare umedă) combinat cu alte ingrediente cheie, cercetătorii au putut induce o creștere mai rapidă a penicilinei decât cu orice metode anterioare. În mod ironic, după o căutare la nivel mondial, a fost o tulpină modificată de penicilină care provenea dintr-un cantaloupe mucegăit pe o piață Peoria a produs cea mai mare cantitate de penicilină atunci când este cultivată în condiții de cufundare profundă.

Până la 26 noiembrie 1941, Andrew J. Moyer, expertul Peoria Lab în nutriția mucegaiurilor, a reușit, cu asistența Dr. Heatley, să crească de zece ori randamentul penicilinei. După efectuarea studiilor clinice în 1943, penicilina sa dovedit a fi cel mai eficient agent antibacterian până în prezent.

Producția în masă și moștenirea penicilinei

Între timp, cercetările simultane efectuate la Pfizer Labs în Brooklyn, New York, ajutat de Jasper H. Kane, au dus la o metodă de fermentare mai practică pentru producerea în masă a penicilinei de calitate farmaceutică. În momentul în care forțele aliate au lovit plajele în ziua D, pe 6 iunie 1944, a existat o ofertă amplă de droguri pentru a trata numeroasele victime. Un alt beneficiu pentru producția de masă a fost scăderea costului. Prețurile penicilinei au scăzut de la o rată prohibitivă scumpă în 1940 la 20 USD pe doză în iulie 1943 la 0,55 dolari pe doză până în 1946.

Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 1945 a fost acordat împreună lui Sir Alexander Fleming, Ernst Boris Chain și Sir Howard Walter Florey "pentru descoperirea penicilinei și efectul său curativ în diferite boli infecțioase." Dr. Andrew J. Moyer de la Laboratorul Peoria a fost introdus în Sala de renume a inventatorilor și ambele laboratoare britanice și peoria au fost desemnate ca repere chimice istorice internaționale. Pe 25 mai 1948, Dr. Moyer a primit un brevet pentru o metodă de producție în masă de penicilină.

O cronologie a antibioticelor

Istoria antica-Vechii egipteni, chinezii și triburile indigene din America Centrală au folosit diferite forme de mucegai pentru a trata rănile infectate.
La sfârșitul anilor 1800-Căutarea antibioticelor începe la sfârșitul anilor 1800, odată cu acceptarea din ce în ce mai mare a teoriei germenilor a bolii care a legat bacteriile și alți microbi cu cauza unei varietăți de afecțiuni..
1871-Chirurgul Joseph Lister începe cercetările asupra unui fenomen care indică faptul că urina contaminată cu mucegai a inhibat creșterea bacteriilor.
Anii 1890-Medicii germani Rudolf Emmerich și Oscar Low sunt primii care fac un medicament eficient din microbi. Deși medicamentul lor, cunoscut sub numele de pyocyanase, a fost primul antibiotic utilizat în spitale, nu a avut o rată eficientă de vindecare.
1928-Sir Alexander Fleming observă faptul că coloniile bacteriei Staphylococcus aureus ar putea fi distrus de mucegai Penicillium notatum, care demonstrează principiul antibioticelor.
1935-Prontosil, primul medicament sulfa, este descoperit în 1935 de chimistul german Gerhard Domagk.
1942-Howard Florey și Ernst Chain inventează un proces viabil de fabricație pentru Penicilina G Procaine, care poate fi vândut acum ca medicament.
1943-Folosind microbi eliminați din bacteriile solului, microbiologul american Selman Waksman inventează streptomicina, primul dintr-o nouă clasă de medicamente numite aminoglicozide care ar putea fi utilizate pentru tratarea tuberculozei și a altor infecții, cu toate acestea, efectele secundare ale medicamentelor în stadiu incipient deseori depășesc valoarea curativă..
1945-Folosind cristalografie cu raze X avansate, omul de știință al Universității din Oxford Dr. Dorothy Crowfoot Hodgkin definește structura moleculară a penicilinei, confirmând structura sa ca fiind ipotezată anterior și ducând la o dezvoltare îmbunătățită a altor antibiotice și substanțe biomoleculare, inclusiv vitamina B¹².
1947-La patru ani după începerea producției în masă de penicilină, apar microbi rezistenți, inclusiv Staphylococcus aureus. De obicei inofensiv la om, dacă este permis să înflorească necontrolat, Staphylococcus aureus produce toxine care duc la boli, inclusiv pneumonie sau sindrom de șoc toxic.
1955-Lloyd Conover primește un brevet pentru Tetraciclină. În curând devine cel mai prescris antibiotic cu spectru larg din Statele Unite.
1957-Nystatin, utilizat pentru a vindeca multe desfigurări și dezactivare a infecțiilor fungice, este brevetat.
1981-SmithKline Beecham patentează un antibiotic semisintetic numit Amoxicilină sau amoxicilină / clavulanat de potasiu. Antibioticul debutează în 1998 sub denumirile comerciale ale Amoxicilinei, Amoxilului și Trimoxului.

umanistică