Sir Alexander Fleming životopis

SIR ALEXANDER FLEMING
(1881 - 1955)

"Ako každého dobrého Škóta, aj mňa od detstva učili, aby som bol opatrný."
(Sir Alexander Fleming)


Fleming je priezvisko v Škótsku dosť bežné; takto nazvali flámskych tkáčov a gazdov, čo sa prisťahovali zďaleka na druhú stranu mora, keď sa zachraňovali pred náboženskými prenasledovaniami. Starý otec Alexandra Fleminga Hugh Fleming sa narodil na rodičovskom majetku Low Poughland v Lanarskom grófstve v roku 1773. Oženil sa s dcérou susedného statkára s Mary Craigovou. Hugh Fleming(Hugh po starom otcovi), otec Alexandra Fleminga, si prenajal v grófstve Loudoun osemstoárový majetok Lochfield Farm. Hugh sa dva razy oženil. Z prvého manželstva pochádzalo pätoro detí, jedno z nich umrelo celkom malé, ostatné sa volali Jane, Hugh(najstarší majetok, ktorý mal po ňom zdediť majetok), Tom a Mary. Keď otec ovdovel, znovu sa oženil, už šesťdesiatročný, s Grace Mortonovou dcérou tamojšieho statkára, a tá mu porodila ešte štyri deti: Grace, Johna, Alexandra(volali ho Alec) a Róberta. V rodine mali podobné charakteristické fyzické znaky: veľmi modré, úprimné, priame oči. Alec, malé mocné chlapča s vysokým čelom, zdedil po matke milý úsmev. Alexander Fleming, sa narodil 6.8.1881 v Lochfielde Darveli v Škótsku. Keď nebol v škole, vybral sa na výskumné výpravy po lúkach a údoliach. Príroda, prvá a najlepšia učiteľka, rozširovala jeho pozorovacie schopnosti. V tamojších dvoch riekach, Glen Water a Loch Brun, chytal pstruhy a spoznával obyčaje tejto lahôdkovej ryby. Chodil taktiež na lov, avšak bez pušky. So svojimi súrodencami brávali iba starého psa, ktorý po ňuchu vysnoril kopčeky porastené hustou trávou, kde sa ukrývali zajace. Alec ta vopchal ruku z jednej strany, Bob z druhej a podľa dohovoru, ten, čo chytil zajaca za zadnú labu, dostal korisť. Zimy bývali drsné. Vetry od Atlantického oceánu zametali vŕšky a nakopili na cestách záveje, ktoré bolo treba odhádzať, aby voz mohol prejsť po zásoby. V noci, keď sa víchor zmenil ne snehovú metelicu, zavýjal a hvižďal na inakšiu nôtu. A vtedy už na úsvite prichodilo hľadať na slatinách zaviate ovce. Hľadali ich a zachraňovali podľa žltkastých fľakov, ktoré sa tvorili v snehu, ako ovce vydychovali. Aj toto bola škola prírodopisu. Od piatich rokov chodil do školy. Asi míľu od Lochfieldu malá škola prichyľovala deti z celého okolia. Neviedla tam ani cesta. V čase či nečase schádzali chlapci dolinou, prešli rieku po lavičke bez zábradlia a vydriapali sa po svahu až ku škole.

Keď bolo veľmi zima- ako neskôr rozprával Alec –mama im dávala každému po dva horúce zemiaky, aby si zohrievali ruky cestou a potom ich v škole zjedli. Ak pršalo, nosievali topánky a ponožky zavesené na krku, aby sa mali do čoho preobuť, a zas v peknom počasí chodievali do školy bosí. Pred kým by sa aj boli hanbili, keď z dvanástich alebo pätnástich žiakov boli deviati Flemingovci alebo ich bratranci. Alec po celý život zdôrazňoval, že najlepšie základy si nadobudol pri potulkách prírodou. „Myslím,“ vravieval, „že mojím najväčším šťastím bolo, že som vyrástol v početnej rodine, na vidieckom majeri. Nemohli sme si dovoliť míňať peniaze; ale ani sme ich nemali za čo míňať. A potom, naučili sme sa tisíce vecí, ktoré mestský človek jakživ nepozná.“ Chlapci v mestách sa učia z kníh; knihou Flemingovie chlapcov bola živá príroda. Treba zdôrazniť, že táto statkárska rodia si veľmi zakladala na výchove svojich detí. Ako Alexander Fleming vyrastal, posielali ho postupne do čoraz lepších tamojších škôl. Škóti si úprimne vážia vzdelanie. Pretože mnohý musia odísť z domova a v Londýne sa pokúšať o šťastie, vedia, aké je dôležité, aby do Anglicka prišiel človek dobre podkutý vedomosťami. Otec mu zomrel keď mal sedem rokov. Keď mal trinásť rokov, odchádza so svojimi bratmi do Londýna. Bola to náhla zmena, prejsť od potokov plných pstruhov, zajačích brlohov a vtáčich hniezd do hlučného veľkomesta, kde iba tu i tam vidíš stromy a pažiť v parkoch a na námestiach. Podzemná železnica, vtedy ešte na paru, otriasala každých desať minút domom na Marylebone Road, kde Fleming so svojimi bratmi býval. Alec, a po ňom Róbert, sa zapísali na Polytechnic School na Regent Street. Tam sa vyučovali všetky predmety okrem gréčtiny a latinčiny. Keď Alec prišiel do školy, zaradili ho do triedy prislúchajúcej jeho veku. Ale bol taký pokročilý, že po dvoch týždňoch preskočil štyri triedy, takže bol najmladší medzi spolužiakmi. Škótske vyučovacie metódy prinášali úžitok. Roku 1900, keď vypukla Búrska vojna na najvzdialenejších výbežkoch Afriky, John a Alec Fleming, a neskôr i Róbert, sa zverbovali do London Scottish, výlučne škótskeho pluku. V dvadsiatich rokoch zdedil neveľkú sumu po strýcovi Johnovi, ktorý celý život gazdoval na majetri Low Ploughland a zanechal majetok bratom a sestrám alebo ich potomkom; na tie časy to bol značný obnos, lebo osmina z ôsmej časti poskytovala mladému Flemingovi dvestopäťdesiat libier. Tom mu poradil, aby sa hneď začal venovať medicíne. Keby nebol dobrým strelcom, možno by životne dôležitý liek penicilín, nikdy neuzrel svetlo sveta. Alexander Fleming prišiel na školu St. Mary v októbri 1901.

Od roku 1902 jedným z najlepších učiteľov v Saint Mary´s Hospital Medical school (lekárska škola Sv. Márie) v Paddingtone neďaleko Londýna Almroth Wright, už vtedy známy bakteriológ, ktorý vytvoril v nemocnici „inokulačné oddelenie“. Výrečný Wright, plný paradoxov, mal nadšených študentov. Medzi nimi vzbudzoval pozornosť mladý Freeman s pôvabnými kaderami, kultivovaný a prívetivý. Freeman, dobrý strelec, chcel oživiť v nemocnici shooting club, ktorý po niekoľko rokov vyhrával v medzinemocničných turnajoch, ale neskôr zanikol. A tak, keď sa Freeman dozvedel, že Fleming bol členom domobrany (vojenského pluku), vnuklo mu to myšlienku, aby zachránil streleckého šampióna pre St. Mary tak, že mu dajú prácu. Išlo o miesto v očkovacom oddelení, ktoré viedol sám Almroth Wright. „Málokomu sa pošťastí pracovať po boku veľkého majstra, ale osud mi to dožičil.“ (A.Fleming)

Neskôr, ako vojenský lekár v prvej svetovej vojne študoval infekcie v ranách a zistil, že viac ako mikróbom škodia mnohé antiseptiká telesným bunkám. Uvedomil si preto potrebu nejakej látky, ktorá by ničila baktérie, ale zároveň neškodila ľudským bunkám. Po vojne sa Fleming vrátil do nemocnice Sv. Márie. V roku 1922 počas výskumu objavil do tej doby neznámu látku a nazval ju lyzozym. Produkuje ju ľudské telo, je obsiahnutá v slzách a ľudským bunkám neškodí. Ničí určité mikróby, ale bohužiaľ nie tie, ktoré človeku obzvlášť škodia. Aj keď to bol zaujímavý objav, nebol dosť významný.

Objav penicilínu

Roku 1928 sa stal Fleming prednostom katedry bakteriológie a imunológie na londýnskej univerzite. Flemingov veľký objav nezvyčajnej plesne Penicillium notatum v tomto roku zásadný význam. Petriho miska, s jednou zo svojich laboratórnych kultúr baktérie stafylokok, bola kontaminovaná spórami plesne, ktorá sa tam nedostala zrejme cez otvorené okno, ako sa to predpokladalo, ale pravdepodobne z laboratória o poschodie nižšie, kde jeden z výskumníkov alergií skúmal vzácne plesne. Fleming nechal misku počas svojej trojtýždňovej dovolenky ležať v nevykurovanej miestnosti na pracovnom stole. Počasie - spočiatku bolo dostatočne chladno pre rast plesne a potom pomerne teplo, aby sa darilo baktériám - bolo pôvodcom "triku". Pri svojom návrate si Fleming všimol, že v oblasti kultúry tesne obklopujúcu pleseň sa baktérie rozpustili. Správne z toho usúdil, že z plesne unikla silná antibiotická substancia, ktorá je pre stafylokoka jedovatá. Teraz mu veľmi záležalo na tom, ako určiť pleseň. Plesní máme na tisíce, Flemingove poznatky z mykológie (vede o hubách) boli iba elementárne.

Otvoril teda knihy, hľadal a usúdil, že ide o penicillium druhu chrysogenum. V tom čase pracoval v Saint Mary mladý írsky mykológ C.J. La Touche s Freemanom na výskume o astme. Freeman ho zavolal, pretože istý holandský bádateľ tvrdil, že mnoho prípadov astmy zaviňujú – najmä u pacientov, ktorý bývajú vo vlhkých miestnostiach – plesne. La Touche bol citlivý človek, ktorému rušný život v Inoculation Department nijako nesedel, ale svedomito oboznamoval svojich kolegov s významom plesní. Dali mu preto žartovnú prezývku: Old Mouldy (Starý Plesnivec). Fleming ukázal svoju hubu La Toucheovi, ktorý ju preštudoval a rozhodol, že je to penicillium rubum. Bakteriológ sa sklonil pred znalcovým výrokom a vo svojej správe pokrstil pleseň menom, aké jej určil La Touche. O dva roky slávny americký mykológ Thom určil hubu ako penicillium notatum (blízke ku chrysogenum, ako pôvodne označil Fleming). La Touche sa veľmi milo Flemingovi ospravedlnil, že ho mylne informoval. Z knihy dr. Thoma sa Fleming dozvedel, že penicillium notatum prvý raz identifikoval švédsky lekárnik Westling na strúchnivenom kríku yzopu. A to pripomenulo Flemingovi Žalm 51,9: „Purge me with hyssop and I shall be cleansed. Vyčisť ma yzopom, a očistený budem.“ Teda prvá zmienka o penicilíne už v Biblii.
Penicillium je druh vreckatých húb, ktoré vytvárajú na chlebe, zaváraninách a mäsových výrobkoch povlak. Ak z neho položíme kúsok pod mikroskop, uvidíme vláknité pletivo, z ktorého vyčnievajú štetcu podobné vetvičky, ktoré sa na svojich koncoch opäť rozdvojujú. Štetôčky pritom viažu modrozelené nitkovité spóry. Keďže sa vzduchom spóry ľahko roznášajú do okolia, v ktorom nikde nechýbajú potraviny, na ktorých by sa mohli usadiť, rozšírili sa tieto huby po celej zemeguli. Medzičasom sa začali vytvárať paplesne, ku ktorým patrí aj Penicillium notatum. Nový preparát skúmal Fleming niekoľko mesiacov. Zistil, že penicilín je účinný proti mikróbom zapríčiňujúcim množstvo vážnych infekcií, pričom nezasahoval do činnosti bielych krviniek. Ukázal dokonca, že nie je toxický ani pre zdravých ľudí a zvieratá. Nepodnikol však ďalší očakávaný krok - nepodával ho zvieratám úmyselne naočkovaným smrteľnými baktériami. Dôvodom takéhoto konania bolo zistenie, že po zmiešaní penicilínu a krvi v laboratóriu stráca liek väčšinu svojho účinku. Skvelý technik Fleming si uvedomil, že reakcia v ľudskom tele môže byť podstatne odlišná od reakcie v skúmavke. Zaumienil si, že získa toľko cenného produktu látkovej premeny, penicilínu, aby ho mohol používať aj pri praktických lekárskych pokusoch.

Ale neskôr vyšlo najavo, že jeho množstvo, získané viacročnou kultiváciou, nestačí ani len na to, aby pomohlo jednému jedinému človekovi. V roku 1929 vydal pomerne vágny opis svojho objavu a začal sa venovať ďalším problémom. Ale zo začiatku nevzbudili veľkú pozornosť. Sám síce predpovedal, že penicilín mohol byť významný v lekárstve avšak nedokázal vyvinúť techniku ako získať čistý penicilín a masovo ho vyrábať, a tak sa tento skvelý liek viac než desať rokov ešte nevyužíval. Už nikdy potom nespravil Fleming nijaký prevratný objav ako tento.

Výroba penicilínu

Penicilín by sa ako antibiotikum nikdy nezačal používať, keby nebolo vynikajúceho austrálskeho patológa Howarda Waltera Floreya. V roku 1935 sa vo veku 37 rokov stal riaditeľom Dunn School of Pathology v Oxforde, kde prijal nadšeného biochemika Ernsta Borisa Chaina, nemeckého Žida, ktorý práve unikol pred nacistami. V úsilí nájsť protibakteriálne substancie spoločne systematicky študovali vedeckú literatúru. Po preštudovaní viac ako dvesto prác Chain objavil Flemingovu správu. Našťastie už mali k dispozícii vzorku plesne Penicillium notatum a začali ju kultivovať. Zakrátko narazili na ťažkosti pri izolovaní aktívnej ingrediencie od kvapaliny, ktorú pleseň produkuje - len jedna milióntina tvorí čistý penicilín. Asi by sa boli vzdali, keby Norman Heatley, ďalší biochemik v tíme, nebol navrhol spôsob premeny penicilínu na kvapalinu prostredníctvom zmeny jeho kyslosti.
Medzitým sa Veľká Británia ocitla vo vojne. Napriek nedostatku prostriedkov a zariadení a hrozbe leteckých útokov pokračovali obidvaja v rafinovaní lieku a začali ho testovať. 25. mája 1940 naočkovali ôsmim myšiam smrteľné dávky streptokokov. Štyri z nich potom dostali penicilín. Nasledujúce ráno o 3. hodine a 45. minúte boli myši, ktoré nedostali penicilín, mŕtve, kým ostatným sa darilo dobre. Florey všeobecne považovaný za zdržanlivého, bol nadšený: "Vyzerá to ako zázrak!" Uvedomil si možnosti tohto lieku, najmä pri liečení ranených, a tak sa jeho univerzitná katedra stala továrňou. Heatley zistil, že najlepšou nádobou na kultiváciu penicilínu je lôžková misa.
Napokon všetci dospeli k názoru, že je čas vyskúšať liek aj na ľudskom organizme. Stal sa ním policajt Albert Alexander, ktorý bol na pokraji smrti s telom pokrytým abscesmi. K dispozícii mali tak málo penicilínu, že počas prvého dňa liečby opätovne zbierali pacientov moč, aby získali napäť aspoň minimálne množstvo penicilínu. Tento mu potom podávali na tretí deň. Na štvrtý deň sa jeho stav o trochu zlepšil, ale keď sa zásoby lieku minuli, pacient zomrel.

Tento tím potom úspešne liečil ďalších štyroch pacientov, ale Florey si veľmi rýchlo uvedomil, že jeho laboratórium nie je schopné produkovať dostatok penicilínu na klinické testy. Obrátili sa na britské farmaceutické firmy, tie však boli príliš zamestnané vojnovými potrebami štátu. V júli 1941 preto Florey spoločne s Normanom Heatleym odišli do USA.
Florey získal dostatočný záujem amerického ministerstva poľnohospodárstva na to, aby ho odporučilo na Northern Regional Reseaech Laboratory v Peorii. Výskumníci tohto laboratória boli odborníkmi na fermentačné procesy. Heatley tam zostal niekoľko týždňov, pričom spolupracoval s Andrewom J. Moyerom, ktorý od neho získal maximálne možné množstvo informácií, no odmietol sa s ním podeliť o svoje vlastné poznatky. Medzičasom vstúpili Američania do vojny. Moyer dokázal 34-krát zvýšiť výťažok penicilínu. O produkt prejavili záujem tri americké farmaceutické spoločnosti. Takisto to bolo aj v prípade americkej vlády, a tak projekt penicilínu dosiahol pri prideľovaní federálnych prostriedkov prioritu.
Florey sa vrátil do Veľkej Británie, kde mu prisľúbili dostatočné množstvo penicilínu na príslušné testy. Dostal však len tri malé vzorky, čím sa opäť dostal na úroveň limitovaných zdrojov svojho oxfordského laboratória. Všetok americký penicilín bol vyhradený pre armádu. Napokon upadla aj Floreyho sláva. V roku 1942 požiadal A. Fleming o penicilín na liečenie svojho umierajúceho priateľa. Keď sa v The Times objavila správa o jeho dramatickom vyliečení, Almroth Wright pripísal vo svojom liste objav lieku svojmu žiakovi Flemingovi, čo bol začiatok mýtu. Z podnetu britskej a americkej vlády sa v roku 1943 do veci zapojili farmaceutické firmy a dosť rýchlo vyvinuli metódy výroby veľkého množstva penicilínu. Začali vyrábať penicilín vo veľkom rozsahu. V máji Florey odcestoval do severnej Afriky, kde sa uskutočňovali mimoriadne úspešné testy na ranených. Penicilín liečil aj kvapavku a britský generáli chceli mať čo najskôr vyliečených tisíce nakazených vojakov, aby sa títo mohli zúčastniť invázie na Sicíliu. Florey bol proti tomu, aby sa namiesto od vážne ranených liečili samonakazených, ale jeho hlas zostal bez odozvy.
V deň "D" v júni 1944 mali Spojenci už dostatok penicilínu prakticky na neobmedzené použitie. Nemci, Japonci a Taliani nikdy tajomstvo neodhalili, o čom svedčí aj veľký počet ľudí s amputovanými časťami tela, ktorých bolo možné po vojne vidieť v týchto krajinách. V roku 1945 sa používanie penicilínu rozšírilo po celom svete. Objav penicilínu značne podmienil pátranie po ďalších antibiotikách a z tohoto výskumu vzišlo objavenie mnohých "zázračných liekov".

Avšak najužívanejším antibiotikom zostáva penicilín. Jedným z dôvodov, prečo je jeho užívanie stále tak rozšírené, je jeho účinnosť proti veľkému množstvu rôznych škodlivých mikroorganizmov. Ukázalo sa, že penicilín je skutočne účinný proti vyše 89. rôznym druhom pôvodcov chorôb, medzi nimi i zápalu pľúc, syfilisu, kvapavke, zápalu mozgových blán, zápalu priedušiek, kostnej infekcii, sneti a pôvodcom otravy krvi. Chorí sa uzdravili väčšinou v krátkom čase. Ďalšou výhodou penicilínu je značná záruka bezpečnosti. Päťdesiattisíc dávok penicilínu je účinných proti niektorým infekciám; ale 100 miliónov injekcií penicilínu za deň nemalo ani v jednom prípade neblahý účinok. Minimálne množstvo ľudí je na penicilín alergických, avšak u väčšiny je tento liek ideálnou kombináciou účinku a zárukou istoty.
Po svojich prvých zdĺhavých a namáhavých krokoch začal penicilín svoje víťazné ťaženie po celom svete, najmä od chvíle, keď sa zjednodušil komplikovaný proces jeho získavania. Spočiatku sa predpokladalo, že penicilínovú pleseň možno rozmnožovať iba na povrchu kultivačnej pôdy. Neskôr sa našli kmene, ktorým sa pomocou "hĺbkovej kultivácie" darilo aj v jej vnútrajšku. Odvtedy mohli kultivovať hubu v obrovských 50 000 litrových nádržiach. Kultivačné zariadenia a upravovne, v ktorých sa zo živých roztokov získaval penicilín, vyrástli dnes na mamutie továrne.
Vzhľadom k tomu, že penicilín už zachránil mnoho miliónov životov a určite ich v budúcnosti ešte mnoho zachráni, málokto by význam Flemingovho objavu spochybňoval. Jeho presné umiestnenie v tomto rebríčku by samozrejme záležalo na tom, akú zásluhu by kto prisúdil Floreymu a Chainovi. Myslím, že hlavná zásluha patrí Flemingovi, pretože zásadný objav urobil on. Nebyť jeho trvalo by ešte veľa rokov kým by penicilín objavil niekto iný. Keďže však svoje výsledky publikoval, bola to už len otázka času, kedy niekto príde na lepšiu techniku jeho výroby a rafinácie.
Šťastne sa oženil v roku 1915 a mal jedno dieťa. V roku 1945 dostali A. Fleming, H.W. Florey a E.B. Chain spoločne Nobelovu cenu za objav penicilínu. Tvrdo pracujúci Norman Heatley ocenený nebol, ak nerátame "facku", ktorú mu uštedril Andrew Moyer. Ten totiž podrobne opísal svoj starostlivo strážený výskum a publikoval ho výlučne pod svojím menom, hoci podkladom preň bola Heatleyho práca. V roku 1945 získal Moyer britský patent na výrobný proces, z ktorého získal milióny dolárov.

Až v októbri 1990 bol Norman Heatley za svoj príspevok ocenený, a to udelením čestného doktorátu medicíny na Oxfordskej univerzite.
Alexander Fleming zomrel na srdcový infarkt po krátkej nevoľnosti v piatok 11.marca 1955 hneď ráno. Bolo to v deň, keď sa mal stretnúť na obede s Eleonórou Roosveltovou. Pochovali ho v chráme Sv. Pavla, čo je význačná pocta vyhradená iba niekoľkým veľmi slávnym Angličanom. Študenti a ošetrovateľky zo St. Mary mu stály čestnú stráž. Profesor Pennett, Flemingov priateľ a kolega hneď od začiatku ich spoločného vstupu do medicíny, mal smútočnú reč.