Penisilin: Laboratuvardaki tesadüf milyonları kurtardı

Penisilin, Alexander Fleming’in temizlenmemiş deney kabında fark ettiği küfle başladı; Oxford ve ABD’deki çalışmalarla milyonların hayatını kurtaran ilaca dönüştü.

Londra’daki St. Mary’s Hastanesi’nde görev yapan İskoç bakteriyolog Alexander Fleming, 3 Eylül 1928’de iki haftalık tatilinin ardından laboratuvarına döndü. Dağınık haldeki deney kaplarını düzenlediği sırada, temizlenmeden bırakılmış kaplardan birinin içindeki bakteri kültüründe oluşan küfü fark etti.

Fleming, kirlenmiş görünen kabı atmak yerine oluşumu incelemeyi seçti. Küfün çevresindeki bölgede bakterilerin çoğalmadığını gözlemledi. Bu durum, küfün bakterilerin gelişimini durduran bir madde ürettiği düşüncesini doğurdu.

Penisilinin keşfi

Yaptığı deneyler, küfü oluşturan mantarın bazı bakteriler üzerinde güçlü bir engelleyici etkiye sahip olduğunu gösterdi. Küfün Penicillium cinsine ait olmasından hareketle, bakterilerin büyümesini durduran bu maddeye “penicillin”, Türkçedeki adıyla penisilin adını verdi.

Fleming, bulgularını 1929’da yayımladığı bilimsel makaleyle duyurdu. Ancak keşif uzun süre beklenen ilgiyi görmedi. Bunun temel nedeni, penisilinin saflaştırılmasının ve tıbbi kullanım için yeterli miktarda üretilmesinin oldukça zor olmasıydı.

Oxford ekibinin çalışmaları

Yaklaşık on yıl sonra Oxford Üniversitesi’nden patolog Howard Florey ve biyokimyacı Ernst Chain, Fleming’in çalışmalarını yeniden ele aldı. İki bilim insanı penisilini saflaştırıp yoğunlaştırmayı başardı ve maddenin canlı organizmalar üzerindeki etkisini araştırmaya başladı.

1940’ta fareler üzerinde yapılan deneylerde, penisilin verilen hayvanların bakteriyel enfeksiyonlara karşı hayatta kaldığı görüldü. Tedavi uygulanmayan farelerin ölmesi, maddenin gerçek bir tedavi seçeneği olabileceğini ortaya koydu.

Oxford ekibi, Şubat 1941’de ağır stafilokok enfeksiyonu geçiren bir İngiliz polis memuruna penisilin uyguladı. Hastanın durumu kısa sürede belirgin biçimde iyileşti; ancak eldeki ilaç miktarı birkaç gün içinde tükendi. Enfeksiyonun yeniden ilerlemesinin ardından hasta birkaç hafta sonra hayatını kaybetti. Bu sonuç, penisilinin etkisini gösterirken aynı zamanda daha fazla üretim yapılması gerektiğini de ortaya koydu.

Üretim sanayi ölçeğine taşındı

Florey ve biyokimyacı Norman Heatley, 1941’de daha yüksek miktarda penisilin üretilebilmesi için ABD’ye giderek destek aradı. ABD Tarım Bakanlığı’na bağlı Illinois’teki Northern Regional Research Laboratory’de çalışan araştırmacılar, daha fazla penisilin üreten yeni bir Penicillium chrysogenum varyantı tespit etti.

Üretimde kullanılan besiyerinin değiştirilmesi de verimi önemli ölçüde artırdı. Ardından küfün sıvı içinde büyük tanklarda yetiştirilmesine dayanan “derin tank fermantasyonu” yöntemi geliştirildi. Böylece penisilin, laboratuvar koşullarında incelenen bir maddeden sanayi ölçeğinde üretilebilen bir ilaca dönüştü.

1942 ve 1943 yıllarında ABD ile İngiltere’de daha kapsamlı klinik çalışmalar yürütüldü. Penisilin, özellikle II. Dünya Savaşı sırasında yaralı askerlerde ortaya çıkan bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde kullanılmaya başlandı. 1943’e gelindiğinde ABD’deki üretim, Müttefik silahlı kuvvetlerinin ihtiyaçlarını karşılayabilecek düzeye ulaştı.

Nobel Ödülü’ne uzanan süreç

Savaşın ardından üretimin artmasıyla penisilin sivil kullanımda da yaygınlaştı. İlacın 1946’da piyasada erişilebilir hale gelmesi, daha önce ölümcül olabilen çok sayıda bakteriyel enfeksiyonun tedavi edilmesini sağladı.

Penisilinin keşfi ve tedavi edici etkisinin ortaya konulmasına yaptıkları katkılar nedeniyle Alexander Fleming, Howard Florey ve Ernst Chain, 1945 Nobel Tıp Ödülü’ne birlikte layık görüldü.

Her şey, temizlenmeden bırakılmış bir deney kabında oluşan ve ilk bakışta istenmeyen bir kirlenme gibi görünen küfle başladı. Fleming’in bu ayrıntıyı gözden kaçırmaması, modern tıbbın en önemli dönüm noktalarından birine öncülük etti. Penisilin ve sonrasında geliştirilen antibiyotikler, sayısız insanın hayatını kurtaran tedavilerin temelini oluşturdu.