Kháng sinh penicillin được tìm ra như thế nào?
Alexander Fleming.Loại kháng sinh này được nhà khoa học Alexander Fleming (Anh) tìm ra năm 1928 khi tình cờ quan sát một chiếc đĩa bẩn dùng trong thí nghiệm. Ông nhận thấy vi khuẩn phát triển nhiều trong đĩa, nhưng không hề tồn tại ở khu vực có một mảng meo lạ.
Alexander Fleming sinh năm 1881 ở một vùng đồi núi cách thành phố nhỏ Darvel, Scotland (Anh) bốn dặm. Khi mới lên 10, hằng ngày Fleming đã phải đi bộ 6 km đến trường ở thị trấn Darvel. 14 tuổi, Fleming lên London học trường Bách khoa. Nhưng chỉ được 2 năm, ông đã phải thôi học và làm thư ký cho một hãng tàu thủy.
Năm 20 tuổi, Fleming được hưởng thừa kế của một ông chú và có điều kiện theo học trường y Bệnh viện Saint Mary, London. Sau khi ra trường, ông gia nhập một nhóm chuyên nghiên cứu các bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn. Trong Thế chiến I, ông cùng các thành viên trong nhóm sang Pháp để điều trị cho binh lính. Sau chiến tranh, Fleming trở lại London, sống với vợ là Sally Mc. Elroy.
Một ngày cuối năm 1921, do bị cảm lạnh từ vài tuần trước, Fleming vô tình để rơi một giọt chất lỏng từ mũi lên chiếc đĩa cấy vi khuẩn và nhận thấy những vi khuẩn chung quanh giọt chất lỏng đó trở nên trong vắt và có vẻ như đang biến mất. Từ đó, ông đã nghiên cứu và khám phá ra lysozyme - chất khử trùng tự nhiên của cơ thể; được tìm thấy trong nước mắt, nước nhầy, nước bọt, mủ, huyết thanh, máu…
Một buổi sáng tháng 9/1928, Fleming vào phòng thí nghiệm, cầm lên một đĩa cấy bẩn và thấy các khuẩn cầu chùm vàng kim bao phủ đầy. Bên mép đĩa, một mảng meo đã bắt đầu phát triển và gần đó là các vi khuẩn cầu chùm trong suốt. Gần sát với mảng meo không có vi khuẩn nào cả. Ông chợt nghĩ có gì đó đã giết chết khuẩn cầu chùm và tiến hành thử nghiệm nhiều lần trên chất dịch meo. Kết quả thật kinh ngạc: Chất này có thể ngăn chặn một số vi khuẩn nguy hiểm nhất, không cho chúng phát triển. Ngay cả khi được pha rất loãng, chất dịch vẫn làm chết các vi khuẩn độc. Nó lại không gây hại cho cơ thể. Khi chất dịch được tiêm vào cơ thể chuột và thỏ thí nghiệm, chúng vẫn không có những biểu hiện bệnh lý.
Một nhà khoa học am hiểu về các loại meo cho Fleming biết loại meo mà ông tìm thấy thuộc nhóm penicillium. Vì thế, ông sử dụng tên “penicillin” cho chất giết vi khuẩn này. Fleming đã yêu cầu các phụ tá sản xuất dịch meo cho những thí nghiệm của mình và khám phá được thêm nhiều điều về nó. Họ cấy penicillium vào súp thịt trong những chiếc lọ lớn có các mặt nhẵn. Qua nhiều ngày, nó lan tràn khắp bề mặt của súp thành một lớp như nùi bông, trong khi chất lỏng bên dưới ngày càng trở nên vàng và có tác dụng giết chết vi khuẩn mạnh hơn. Tuy nhiên, họ đã gặp khó khăn trong việc thử tách riêng penicillin ra khỏi chất lỏng và các thứ khác trong chất dịch. Và khi đã thành công phần nào thì những vấn đề mới lại nảy sinh: nó rất dễ bị mất khả năng giết vi khuẩn; và penicillin bất lực trước một số vi khuẩn, chẳng hạn như pfeiffer - thời bất giờ được coi là nguyên nhân gây bệnh cảm.
Trong vài năm kế tiếp, nhóm nghiên cứu đã có những cố gắng khác nhằm chiết chất penicillin và khám phá nhiều điều hơn về nó. Nhưng họ vẫn không giải quyết được vấn đề: khi cố gắng tinh chế, khả năng giết vi khuẩn thường biến mất.
Khoảng năm 1938, Howard Florey, giáo sư Bệnh học ở Đại học Oxford và Ernst Chain, nhà nghiên cứu sinh hóa người Đức đã tiếp tục công việc của Fleming. Họ biến các phòng thí nghiệm và nghiên cứu thành một xưởng sản xuất penicillin. Khoảng giữa tháng 3/1940, Chain đã chiết được 100 mg penicillin ở dạng bột màu nâu, mạnh hơn nhiều so với chất nước ép meo thô của Fleming, đủ để tiến hành thử nghiệm trên thú vật. Florey đã tiêm khuẩn cầu chuỗi cho 8 con chuột bạch với liều lượng đủ gây chết. Trong đó, 2 con được tiêm thêm một liều penicillin, 2 con khác được tiêm 5 liều nhỏ penicillin trong 10 giờ tiếp theo. Sáng hôm sau, 4 con chuột không được dùng penicillin đã chết, những con kia vẫn sống.
Được biết về công trình nghiên cứu penicillin của Đại học Oxford qua báo, Fleming đã đến gặp nhóm nghiên cứu này. Florey giải thích từng chi tiết nhỏ về công trình nghiên cứu và tặng cho ông một mẫu penicillin của họ.
Khoảng đầu năm 1941, “xưởng” sản xuất ở Oxford đã có đủ penicillin để hoạch định thử nghiệm trên con người. Bệnh nhân đầu tiên là viên cảnh sát Albert Alexander, bị nhiễm khuẩn cầu chùm và khuẩn cầu chuỗi từ một vết cào xước do bụi gai hoa hồng. Trong vòng 24 giờ sau mũi tiêm penicillin đầu tiên, bệnh trạng của Albert đã được cải thiện rõ ràng. Nhưng bệnh đỡ được ít ngày rồi lại tiến triển nặng vì thiếu thuốc và cuối cùng viên cảnh sát đã chết.
Florey cố gắng sản xuất thêm penicillin để chữa cho ba bệnh nhân nữa, nhưng thuốc vẫn không đủ dùng. Ông đã đề nghị các hãng dược phẩm ở Anh đưa vào sản xuất với quy mô lớn, nhưng không hãng nào dám nhận vì phí tổn quá cao, phải có khoảng 2.000 lít nước ép meo để điều trị chỉ một ca nhiễm khuẩn nghiêm trọng.
Tháng 6/1941, Florey sang Mỹ. Ở đó, ông đã xoay xở vận động được một phòng thí nghiệm nghiên cứu nông nghiệp ở bang Illinois sản xuất nước ép meo. Nhưng họ không bao giờ có được penicillin từ những cố gắng này vì tháng 12 năm đó, nước Mỹ cũng bị cuốn vào guồng máy chiến tranh. Phải đến năm 1942, các nhà khoa học Oxford mới thu thập đủ penicillin cho một thử nghiệm y học thứ hai: 15 bệnh nhân bị nhiễm khuẩn nghiêm trọng được điều trị bằng penicillin; 14 người đã bình phục hoàn toàn. Cũng năm đó, Fleming đã dùng chất penicillin mà Florey gửi cho để chữa khỏi một bệnh nhân tại bệnh viện Saint Mary.
Năm 1945, Fleming được giải Nobel về y học cùng với Florey và Chain. Ông trở thành Giám đốc Khoa tiêm chủng ở Bệnh viện St. Mary. Ở tuổi 68, sau 4 năm góa vợ, Fleming tái hôn với bà Amalia Voureka, một nữ bác sĩ người Hy Lạp và là học trò của ông. Alexander Fleming qua đời năm 1955 do một cơn đau tim, thọ 74 tuổi.