Život plný náhod objevitele penicilinu Alexandera Fleminga

Objevitel penicilinu Alexander Sir Fleming se před 70 lety dočkal jen třetiny Nobelovy ceny za lékařství a fyziologii. Jeho život byl plný vědecké intuice, skromnosti i osudových náhod, bez kterých by se asi nikdy nestal slavným. Mezi lidmi v Británii se již po řadu generací vypráví pohádkový příběh o chudém chlapci jménem Alex aneb jak vše dobré se nám vrací zpátky.

Fleming byl chudý skotský rolník. Jednou uslyšel volání o pomoc z nedaleké bažiny. Tam našel vyděšeného kluka po pás v černém bahně, jak křičí a snaží se dostat ven. Rolník osvobodil mladíka a zachránil ho tak před pomalou a úděsnou smrtí. Další den se u jeho domu zastavil luxusní povoz. Vystoupil z něho elegantně oblečený šlechtic a představil se jako chlapcův otec. „Zachránil jste život mému synovi“. V té chvíli se ve dveřích objevil rolníkův syn. “Udělám vám nabídku. Dovolte, abych mu poskytl stejnou úroveň vzdělání, jaké se dostane i mému synovi. Pokud je mladík aspoň trochu po otci, určitě z něho vyroste muž, na kterého budeme oba pyšní.“ A tak se stalo. Syn rolníka Fleminga chodil do nejlepších škol a po čase promoval na Lékařské fakultě St. Mary´s Hospital Medical School v Londýně a posléze dosáhnul světového věhlasu jako vynálezce penicilinu Sir Alexander Fleming. Po letech, syn téhož šlechtice, který byl vytažen z močálu, dostal zápal plic. Co mu zachránilo život tentokrát? Penicilin. Ten šlechtic se jmenoval Lord Randolph Churchill. A jeho syn? Sir Winston Churchill.

Krásný, ale vymyšlený příběh, realita byla jiná

Prolog: V předjaří roku 1940 začala 2. světová válka dotírat i na dřímající věže Londýna. V přístavku katedry patologie zdejší lékařské fakulty se tehdy začal prakticky na koleně vyrábět nejvýznamnější lék minulého století. Konstrukce se skládala z lahví od limonád, podložních mís, gumových hadic a skleněných trubic a byla upevněna v dřevěné polici vyřazené z univerzitní knihovny. Osahovala i odstředivku na mléko, koupací vanu, bronzové schránky na dopisy nebo elektrický zvonek. Od roku 1935 zde působil Howard Walter Florey (1898-1968), svérázný Australan z Adelaide, který již několik let se svým přítelem anglickým biochemikem německo-ruského původu Ernstem Borisem Chainem (1906-1979) a dalšími spolupracovníky, studoval protibakteriální látky produkované mikroorganismy. Po jmenování vedoucím katedry „vymetl“ Florey své asistenty rovnou do knihovny, aby vyhledali nějaké zapomenuté objevy, které by stály za přezkoušení. Do oka jim padla práce jistého, údajně již zemřelého, profesora Alexandra Fleminga z londýnské nemocnice Svaté Marie, publikovaná v roce 1929. Zdála se zajímavá, zvláště v situaci, kdy infikovaná zranění vážně ohrožovala ve velkém rozsahu nejen životy vojáků, ale i civilního obyvatelstva.

Sir Alexander Fleming doopravdy

Bakteriolog Sir Alexandr Fleming se narodil v početné rodině rolníka v malé skotské osadě Lochfield u Darvelu 6. srpna 1881. Když neočekávaně zdědil po vzdálených příbuzných finanční obnos 250 liber, zapsal se po absolvování střední školy v roce 1901 na St. Mary´s Hospital Medical School – údajně jen proto, že znal tamní plavecké družstvo. Studium ukončil v roce 1908 a s touto nemocnicí zůstal svázán po celý život. Přestože původně složil zkoušky z chirurgie (jako nejlepší z ročníku, za což získal zlatou medaili londýnské univerzity), jako mimořádně nadaný student a především výtečný střelec, kterého potřeboval profesor pro svoje sportovní střelecké družstvo, se seznámil se světově proslulým bakteriologem a imunologem prof. Al Wrightem, pod jehož vedením se začal věnovat tomuto medicínskému oboru.

Zahájil boj s bakteriemi

Na základě vlastních zkušeností kapitána-lékaře v první světové válce se Fleming zaměřil na výzkum antibakteriálních látek a jejich účinků na živočišné tkáně. Hledal léčivé přípravky, které by zničily „hnisavé“ bakterie. V roce 1922 dosáhl prvního významného vědeckého úspěchu, když objevil v různých organických tekutinách (hlenu, slinách apod.) antibakteriální enzym lysozym, který je faktorem přirozené imunity. Ačkoliv tento objev neměl ve své době zásadní význam, věda se k němu o třicet let později vrátila. V září roku 1928 se při provádění pokusů se stafylokoky uchytila jedna z kultur plísně Penicillium notatum (lat. Penicillium, tj. ocásek, malý penis), která nejen stafylokokové kolonie jakoby rozpustila, ale i zabránila jejich dalšímu růstu. To byl vlastně objev prvního antibiotika.

Poprvé Fleming názvu „penicilin“ použil 7. března 1929 pro antimikrobiálně účinné metabolické produkty plísní Penicillium notatum a Penicillium chrysogenium. O několik měsíců později vychází jeho první pojednání o penicilinu v časopise British Journal of Experimental Pathology. V letech 1930 až 1932 léčil úspěšně extraktem z plísní několik pacientů, ale ani jemu ani jeho kolegům se nepodařilo penicilin izolovat. Jednou z příčin tohoto přechodného neúspěchu byl asi fakt, že v týmu pracovali pouze lékaři, nikoliv chemici nebo biochemici.

Slavná Petriho miska

Fleming si uvědomoval možný význam svého objevu pro léčbu infekcí. Přesto však nepostřehl výjimečné možnosti skryté v penicilinu, zůstávající mimo dosah tehdejšího stupně poznání. Měl však štěstí. Ona historická Petriho miska s infekčním obsahem, která je dnes vystavena v Britském muzeu, byla v průběhu jeho měsíční dovolené vystavena i na anglické poměry vysoce nepříznivým povětrnostním podmínkám. Byl tehdy totiž tak chladný srpen, že nízká teplota vzduchu umožňovala růst plísní. Ani slavná plíseň však nespadla z nebe, ale spíše vystoupila ze suterénní laboratoře, kde byl vzduch plísněmi přímo prosycen – právě zde s nimi experimentovali Flemingovi kolegové. Legendární příběh o nezkaženém sýru roquefortu se zelenou plísní ke svačině uloženém roztržitým vědcem za oknem nemocniční laboratoře patří spíše do kategorie moudrostí Giordana Bruna: „I když to není pravda, je to velmi dobře vymyšleno“.

Válka urychlila výzkum

V roce 1940 tedy Floryho napadlo, že by se tohle „penicillium“ jeho údajně mrtvého předchůdce mohlo znovu prozkoumat, případně použít proti všudypřítomným a silně nakažlivým zárodkům. Z jeho podnětu zopakoval profesor Chain základní pokusy provedené Flemingem. Vypěstoval plíseň Penicillium notatum na pivovarských kvasnicích, extrahoval z ní účinný roztok a později izoloval nažloutlý prášek čistého penicilinu v koncentrované podobě. Jeho chemoterapeutické účinky ověřovali nejprve na laboratorních zvířatech. V časové tísni proběhly první úspěšné klinické zkoušky na nemocných, trpících stafylokokovou nebo streptokokovou infekcí, již počátkem roku 1941. Kdyby snad v případě vylodění přišli do výzkumného oddělení Němci, veškerý personál měl za úkol rozetřít si účinnou plíseň po šatech a uprchnout. První výsledky publikoval Florey v Lancetu 28. srpna 1940. Druhého září se k jeho úžasu objevil v Oxfordu Alexander Fleming, který byl kupodivu naživu.

Američané pomohli

I přes úspěchy oxfordské skupiny nebylo možné za válečných podmínek zabezpečit ve Velké Britanii výrobu léku ve velkém. Bylo třeba rozvinout nové biotechnologické odvětví chemického průmyslu, ale především disponovat dostatkem finančních prostředků. Ty v době druhé světové války mohly poskytnout pouze Spojené státy. Zde se po vstupu USA do války v prosinci 1941 a pod tlakem vlivných osobností včetně presidenta F. D. Roosevelta ujaly celé záležitosti velké farmaceutické koncerny (Merck, Pficer), které přistoupily k realizaci průmyslové výroby. Pro látky, které zastavují růst bakterií či jiných mikroorganismů nebo je přímo ničí, se ujal obchodní název „antibiotika“. V roce 1943 se produkcí penicilinu zabývalo již dvanáct společností.

Penicilin do ČSR

Zprvu se penicilin dodával pouze spojeneckým armádám, avšak ke konci války se v USA stal dostupným i v civilním sektoru. Bezprostředně po válce byl tento účinný lék k dispozici (především prostřednictvím Červeného kříže) i evropským zemím včetně ČSR. V té době se však již vyráběl a klinicky zkoušel první penicilin (preparát Mykoin BF 510) vyrobený na starém kontinentě odborníky firmy Benjamin Fragner v Dolních Měcholupech. V říjnu 1949 byla v Roztokách u Prahy zahájena průmyslová výroba na zařízení, která dodala UNRRA. Američané si dali výrobní postup na penicilin patentovat.

Využití penicilinu v praktické medicíně se stalo mezníkem v tisícileté historii léčení infekčních chorob, jejichž kletba tak byla navždy zlomena.

Pocty skromnému vědci

Alexandru Flemingovi se dostalo vysokých poct. V roce 1943 se stal členem anglické akademie věd Royal Society a roku 1944 ho král Jiří V. povýšil do šlechtického stavu. V letech 1928 až 1948 vedl katedru bakteriologie na londýnské univerzitě a od roku 1946 také Institute of Pathology and Research (přejmenovaný v roce 1948 na Wright-Fleming Institute). V roce 1945 společně s E. B. Chainem a H. W. Floreym získal za objev penicilinu a jeho léčivého účinku na různé infekční choroby Nobelovu cenu v oboru fyziologie a lékařství. Florey a Fleming se sice podělili o Nobelovu cenu, ale de facto se ignorovali. Florey se uchýlil k akademické vznešenosti, Fleming ke své neobyčejné skromnosti. V roce 1952 byl jmenován rektorem univerzity v Edinburghu. Zemřel na infarkt ve svém domě v Chelsea a byl pohřben v kryptě londýnské katedrály sv. Pavla.