چگونه پنی سیلین توسط الکساندر فلمینگ کشف شد؟
پنی سیلین داروی بی نظیری است. موفقیت بزرگ پنی سیلین در مبارزه علیه بیماری، منجر به کشف و استعمال داروهای بسیاری شده است که باکتری ها را از بین می برند.
اما پنی سیلین چگونه کشف شد؟ کشف پنی سیلین نتیجه تحقیقی علمی برای دستیابی به دارویی جدید نبود. نحوه کشف آن چنین بود که خانمی در حین کار در آزمایشگاهی طبی در لندن، فراموش کرد محتوی یکی از ظرف های آزمایش را بپوشاند. خوشبختانه این دستیار برای دکتر الکساندر فلمینگ (Alexander Fleming) کار می کرد.
مورخان می گویند فلمینگ پنی سیلین را در سال 1927 کشف کرد، اما قبل از فلمینگ نیز افرادی بودند که از این کپک موثر و عجیب (که از ذرات زنده تشکیل شده) استفاده می کردند. در این مقاله شما می توانید با مسیر کشف پنی سیلین آشنا شوید.
در مصر باستان، نوعی بیماری باعث می شد که سر بیمار زخم شود. پزشکان با مالیدن روغن حیوانی یا تکه های کپک زده نان گندم به زخم، این بیماری را معالجه می کردند. یکی از روش های طبی قدیمی برای معالجه، استفاده از فرآورده های نانی پخته و خام بود. بدین صورت که همه آنها را در آب یا شراب خیس می کردند. این قبیل مواد غذایی در شرایط آب و هوایی سرزمینی همچون مصر به سرعت فاسد و با کپکی از باکتری پوشانده می شوند. بدین ترتیب، قرن ها پیش از کپک، از خمیر ترش همانند دارویی برای درمان اختلالات داخلی، امراض پوستی و بیماری های دیگر استفاده می کردند. جالب توجه است که استافیلوکوکوس (Staphylococcus) باعث مسمومیت خون و زخم های بدن می شود.
نکته: استافیلوکوکوس گروهی از باکتری ها هستند که تعداد بی شماری از آنها روی پوست و جاهای نرم بدن در کنار هم به صورت دانه های خوشه انگور قرار می گیرند و گاه باعث عفونت چرکی می شوند.
راه علاج قدیمی دیگر، گذاشتن مقدار زیادی گِل روی زخم یا عضو آسیب دیده بود. مصریان نوعی خاک را ذکر کرده اند که در درمان گزیدگی ها، دل درد و زخم انگشتان دست و پا بسیار موثر می دانستند. پزشکان مصر باستان چگونگی درست کردن این داروها را از کپک و خاک نوشتند، اما پزشکان بعد از آنها، بطورکلی آن روش را قبول نکردند. با وجود این، ملل بزرگ دیگر این روش های معالجه ساده ولی موثر را بکار می بردند. دانشمندان مهرهایی قدیمی در سرزمین روم پیدا کرده اند که از آنها برای نشانه گذاری روی داروهایی که از ماده ای شبیه به موم ساخته می شدند استفاده می کردند. از روی بعضی از آن مهرها، نام رومی کپک پیدا شد. دانشمندان واژه جدید پنی سیلین (Penicillin) را از روی آن کلمه قدیمی ساخته اند. اینطور تصور می شود که پزشکان رومی، بعضی از انواع کپک را برای معالجه بیماران شان بکار می بردند. اما، دانشمندان طب جدید در آغاز نمی پذیرفتند که آن کلمه رومی به معنی کپک باشد و پزشکان رومی، واقعاً از کپک برای معالجه بیماران شان استفاده کرده باشند.
بیش از یک قرن پیش، جوزف لیستر (Joseph Lister) در جستجوی ماده ای موثرتر برای از بین بردن میکروب ها بود. او برای پیدا کردن میکروب های بیماری زا، نوعی خوراک آبکی درست کرد و آن را در شش ظرف لیوانی کوچک ریخت. او بلافاصله روی بعضی از ظرف ها را پوشاند. روی تعدادی دیگر از ظرف ها را پس از مدتی پوشاند و بقیه ظرف ها را در تمام طول آزمایش بدون پوشش گذاشت. پس از چهار روز متوجه پوششی از باکتری شد که روی یکی از ظرف ها رشد کرده بود. اما او از این نتیجه خوشحال نبود زیرا انتظار داشت میکروب بیماری زا روی ظرف محتوی خوراک رشد کند. لیستر بعدها این میکروب ها را به محیط کشت پنی سیلین اضافه کرد.
در 28 نوامبر 1871، لیستر نوشت، باکتری هایی که روی مقدار کمی از پنی سیلین پرورش داده بود، سالم هستند اما باکتری هایی که به آنها مقدار بیشتری پنی سیلین اضافه کرده بود حرکت نمی کردند و به نظر می رسید، قدرت تولید مثل شان را از دست داده باشند. لیستر دیگر روی آن آزمایش عجیب کار نکرد، شاید دلیلش این بود که او مشغول کارهای دیگری بود و فکر می کرد آن آزمایش ها به زودی نتایج سودمندی را به بار می آورند. پس از گذشت 26 سال، دانشمند دیگری کار ناتمام لیستر را دنبال کرد.
در سال 1897، ارنست دوچسنی (Ernest Duchesne) به کار دکتر لویی پاستور بر باکتری ها علاقه مند شد. دکتر پاستور گفته بود که باکتری ها می توانند یکدیگر را از بین ببرند. دوچسنی آزمایش هایش را روی کپکی از پنی سیلین انجام داد که آن را روی خوراکی آبکی پرورش داده بود. او مقداری باکتری به توده ضخیمی از کپک اضافه کرد، و پس از چند ساعت متوجه شد که همه باکتری ها مرده اند. سپس دوچسنی جوان دو نوع از میکروب های بیماری زا را در خون تعدادی از حیوانات آزمایشگاهی تزریق کرد. به علاوه، او به نیمی از حیوانات آزمایشگاهی مقداری از آن خوراک آبکی (که باکتری ها را در آن پرورانده بود) داد. یک روز بعد همه حیواناتی که خوراک را نخورده بودند، مردند! این آزمایش تاثیر زیاد پنی سیلین را نشان داد. با وجود این، نیم قرن بعد مردم توانستند از پنی سیلین استفاده کنند. ارنست دوچسنی در سن 21 سالگی دکتر داروساز شد و به خدمت ارتش در آمد. هیچکس تصورش را هم نمی کرد که ادامه مطالعات دوچسنی تا چه حد می توانست مهم باشد، و خود دوچسنی هرگز آن را دنبال نکرد.
لیستر در سال 1912 از دنیا رفت، ولی در آن زمان مردی که بعدها کاشف پنی سیلین شد (فلمینگ) شروع به کاری کرد که منجر به کشف بزرگ او شد.
الکساندر فلمینگ در ششم اوت 1881 در مزرعه لوچفیلد در شهر ارشایر اسکاتلند به دنیا آمد. در سال 1902 در رشته داروسازی در دانشکده پزشکی سن مری شروع به تحصیل کرد. او دانشجوی بسیار باهوشی بود و پس از گذشت شش سال درسش را تمام کرد. به دلیل علاقه ای که به تحقیق در مورد باکتری ها داشت، مطالعه در زمینه باکتری ها و روش های مبارزه با آنها را آغاز کرد.
زمانی که جنگ جهانی اول آغاز شد، او به عضویت انجمن پزشکی ارتش سلطنتی در آمد. در حین تحقیق بر مشکل معالجه بیماری های ناشی از زخم ها، متوجه نقش موثر گلبول های سفید در مبارزه علیه میکروب های بیماری زا شد. در سال 1922، آنزیمی را در اشک کشف کرد که توانایی کشتن باکتری ها داشت.
نکته: آنزیم موجود در اشک، لیسوزیم نام دارد و مایعی ترش است که ذاتاً در تمام سلول های حیوانی وجود دارد و می تواند باکتری ها را از بین ببرد.
در سال 1928 به استادی دانشگاه سن مری (دانشکده ای که در آن تحصیل کرده بود) منصوب شد. فلمینگ به دلیل اینکه در زمان جنگ علاقه مند به یافتن دارویی بود که بدون آسیب رساندن به گوشت بدن باکتری را از بین ببرد، با کمک دستیاری به نام ریدلی (Ridley) درباره باکتری استافیلوکوکوس شروع به تحقیق کرد. فلمینگ ظرف ها را با گیاهان دریایی کوچکی (که اغلب در آزمایش ها استفاده می شوند) پُر کرد. سپس باکتری ها را داخل ظرف ها گذاشت. دستیارش موظف بود فوراً روی ظرف ها را بپوشاند تا کپک یا چیزهای دیگر وارد ظرف ها نشوند و آزمایش را خراب نکنند. ریدلی پس از پوشاندن ظرف ها، آنها را در جایی گرم قرار می داد تا دمای آنها به حد درجه حرارت طبیعی بدن انسان برسد. اما، برای لحظه ای فراموش کرد روی یکی از ظرف ها را بپوشاند. نزدیک آن ظرف پنجره ای باز قرار داشت.
صبح روز بعد، فلمینگ و ریدلی همه ظرف های آزمایش را بررسی کردند تا رشد باکتری ها را ببینند. روی تمام آن گیاهان روشن و براق دریایی، که در داخل ظرف ها بودند، لکه های کوچک رنگی وجود داشت. روز بعد، توده های استافیلوکوکوس آنقدر رشد کردند که تمام ظرف ها را کاملاً پوشاندند. با وجود این، در یک سوم سطح یکی از ظرف ها به جای توده استافیلوکوکوس، کپکی سبز مایل به خاکستری ایجاد شده بود.
دست کم قبلاً دو بار، دیگرانی تعمداً باکتری و پنی سیلین را بدون اینکه نتیجه مهمی حاصل شود با هم مخلوط کرده بودند. اما باد، پنجره ای باز و دستیاری بی دقت ظاهراً سبب شده بودند که کپک باکتری را از بین ببرد. آزمایش دکتر فلمینگ نتیجه ای غیر منتظره داشت.
او ابتدا از وجود کپک در ظرف های سرپوشیده عصبانی شد و فکر می کرد این قسمت از آزمایش خراب شده و باید دوباره شروع کند. اما قبل از اینکه ظرف را دور بیندازد، آن را نزدیک نور نگه داشت و چیزی توجه او را به خود جلب کرد که مانع شد آن توده را دور بریزد. ظاهراً کپک در حال خوردن باکتری های استافیلوکوکوس بودند.
فلمینگ پرورش کپک را به همان صورت قبلی، در ظرفی که خوراک آبکی داشت ادامه داد. طولی نکشید که دریافت مایع رقیق شده همچنان در از بین بردن باکتری ها موثر است. فلمینگ و ریدلی ثابت کردند که پنی سیلین نه تنها می تواند باکتری استافیلوکوکوس را از بین ببرد بلکه قادر است انواع دیگر باکتری ها را نیز نابود کنند.
فلمینگ از آزمایش پنی سیلین روی انسان تا اندازه ای می ترسید. او پنی سیلین را روی حیوانات و در چندین مورد روی زخم های بدن افراد امتحان کرد و موفق شد. با وجود این مایع پنی سیلین ضعیف بود و پزشکان کاملاً از آن راضی نبودند زیرا برای معالجه انسان مقدار زیادی از آن لازم بود.
فلمینگ برای جدا کردن باکتری های مختلف از هم که کار غیر معمولی بود، از پنی سیلین استفاده می کرد. او مایع هایی را با قدرت های متفاوت بکار می برد و بدین وسیله باکتری های مختلف را از یکدیگر تشخیص می داد. اما فلمینگ نمی دانست پنی سیلین تا چه حدی می تواند مهم باشد. یکی از دوستان او که دانشمند بود با خنده به او گفت که کپک های پنی سیلین اگرچه باعث خوشمزه شدن پنیر می شوند ولی از نظر دارویی کاملاً بی تاثیر هستند.
سرانجام در جریان جنگ جهانی دوم، برای نجات جان سربازان زخمی، نیاز بسیاری به داروهای کشنده باکتری بود و آن درست زمانی بود که دانشمندان ارزش والای پنی سیلین را درک کردند. همانطور که ما امروزه ارزش آن را می دانیم.
فلمینگ می گفت که پنی سیلین داروی فوق العاده ای است و قادر به نجات جان هزاران تن است. تنها اشتباه او این بود که پنی سیلین نه تنها جان هزاران تن، بلکه جان میلیون ها تن را نجات داده است. پنی سیلین 89 بیماری مختلف را که مولد آنها باکتری است از بین می برد و روی 16 نوع بیماری دیگر نیز اثر دارد.
دانشمندان برای آنکه پنی سیلین در مبارزه علیه میکروب های بیماری زا موثر واقع شود، راه هایی را پیدا کرده اند که ماهیت شیمیایی آن را تغییر دهد. هدف علمی از این کار، دستیابی به داروهایی است که از آنها علیه دشمنان کوچکی استفاده شود که به بدن حمله می کنند. پنی سیلین و بسیاری از آنتی بیوتیک های دیگر را برای معالجه بیماری ها بکار می برند. پس از پنی سیلین تعداد بسیاری داروی باکتری کش دیگر کشف شده است.
دولت انگلستان از فلمینگ به دلیل کار روی پنی سیلین قدردانی کرد و او به دریافت جایزه پزشکی نوبل نائل آمد. فلمینگ یکبار زمانی که درباره جوزف لیستر سخن می گفت، اظهار داشت: «اگر سرنوشت او را همراهی می کرد، تاریخ پزشکی خیلی پیش از این تغییر یافته بود و اگر لیستر زنده می ماند می توانست آنچه را همیشه به دنبالش بود، ببیند…» لیستر در جستجوی ماده ای بود که بدون مسموم کردن بدن، میکروب ها را از بین ببرد.
[toggle title=”برای مشاهده منابع اینجا کلیک کنید.” state=”close” ]
مقاله علمی و آموزشی «چگونه پنی سیلین توسط الکساندر فلمینگ کشف شد؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب کشف های تصادفی در علم، نوشته ی دانیل استفان هالاسی و ترجمه محمدرضا قلیچ خانی از نشر روزنه، منتشر شده در خرداد 1379 با شابک 964-334-020-1 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
[/toggle]
