Alexander Fleming: Die Geschichte des Penicillin

Aus dem Griechischen - "anti", was "gegen" bedeutet, und bios, was "Leben" bedeutet, ist ein Antibiotikum eine chemische Substanz, die von einem Organismus produziert wird und für einen anderen zerstörerisch ist. Das Wort Antibiotikum kommt von "Antibiose", ein Begriff, der 1889 von einem Schüler von geprägt wurde Louis Pasteurs nannte Paul Vuillemin, der damit einen Prozess definierte, durch den das Leben zur Zerstörung des Lebens genutzt werden konnte. Antibiotika sind natürliche Substanzen, die von freigesetzt werden Bakterien und Pilze in ihre Umwelt, um andere Organismen zu hemmen. Sie können sich das als chemische Kriegsführung im mikroskopischen Maßstab vorstellen.

Penicillin ist eines der frühesten entdeckten und am häufigsten verwendeten Antibiotika. Während Sir Alexander Fleming Es wird die Entdeckung zugeschrieben, dass der französische Medizinstudent Ernest Duchesne die Bakterien erstmals 1896 zur Kenntnis nahm. Flemings berühmtere Beobachtungen würden erst mehr als zwei Jahrzehnte später gemacht.

Fleming, ein ausgebildeter Bakteriologe, arbeitete im St. Mary's Hospital in London Als er 1928 eine Plattenkultur von Staphylococcus beobachtete, die durch einen blaugrünen Schimmel kontaminiert war. Bei näherer Betrachtung stellte er fest, dass sich die an den Schimmel angrenzenden Bakterienkolonien auflösten.

Neugierig beschloss Fleming, den Schimmelpilz in Reinkultur zu züchten, von wo aus er die Kolonien des Bakteriums sehen konnte Staphylococcus aureus wurden durch den Schimmel zerstört Penicillium notatumDies beweist im Prinzip zumindest die Existenz eines antibakteriellen Mittels. Fleming nannte die Substanz Penicillin und veröffentlichte seine Ergebnisse 1929, wobei er feststellte, dass seine Entdeckung eines Tages therapeutisch sein könnte Wert, wenn es in großen Mengen produziert werden könnte, würde es jedoch Jahre dauern, bis Flemings Erkenntnisse in die Praxis umgesetzt und weit verbreitet würden verwenden.

1930 begann Dr. Cecil George Paine, Pathologe am Royal Infirmary in Sheffield, mit Experimenten Penicillin zur Behandlung von Säuglingspatienten mit Neugeboreneninfektionen (und später mit Erwachsenen mit Augenleiden) Infektionen). Nach einem ungünstigen Start heilte er jedoch am 25. November 1930 erfolgreich seinen ersten Patienten Mit nur einer geringen Erfolgsrate beschränkten sich Dr. Paines Bemühungen mit Penicillin auf eine Handvoll Patienten.

1939 unter der Leitung des australischen Wissenschaftlers Howard Florey die Arbeit eines Teams von Penicillinforschern am Sir William der Universität Oxford Die Dunn School of Pathology umfasste Ernst Boris Chain, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley und Margaret Jennings. J. J. Orr-Ewing und G. Sanders begann vielversprechend zu sein. Im folgenden Jahr konnte das Team die Fähigkeit von Penicillin nachweisen, infektiöse Bakterien in Mäusen abzutöten. Bis 1940 hatten sie eine Methode zur Massenproduktion von Penicillin entwickelt, aber leider entsprach die Produktion nicht den Erwartungen.

1941 begann das Team eine klinische Studie mit ihrem ersten menschlichen Patienten, einem Polizisten namens Albert Alexander, der an einer schweren Gesichtsinfektion litt. Anfangs besserte sich Alexanders Zustand, aber als die Penicillinvorräte knapp wurden, erlag er der Infektion. Während nachfolgende Patienten erfolgreich behandelt wurden, blieb die Synthese des Arzneimittels in ausreichender Menge ein Stolperstein.

Mit den steigenden Anforderungen von Zweiter Weltkrieg Die britischen Wissenschaftler hatten nicht die Mittel, um die klinischen Studien an Menschen in Oxford fortzusetzen. Dr. Florey und seine Kollegen wandten sich an die Vereinigten Staaten, um Hilfe zu erhalten, und wurden schnell an das Northern Regional Laboratory in Peoria, Illinois, wo amerikanische Wissenschaftler bereits an Fermentationsmethoden arbeiteten, um die Wachstumsrate von Pilzen zu erhöhen Kulturen. Am 9. Juli 1941 kamen Dr. Florey und Dr. Norman Heatley mit einer lebenswichtigen Packung mit einer kleinen Menge Penicillin in die Vereinigten Staaten, um mit der Arbeit zu beginnen.

Durch Pumpen von Luft in tiefe Bottiche mit Maisquellwasser (ein alkoholfreies Nebenprodukt des Nassmahlprozesses) In Kombination mit anderen Schlüsselbestandteilen konnten die Forscher ein schnelleres Penicillinwachstum induzieren als bei allen früheren Methoden. Ironischerweise war es nach einer weltweiten Suche ein modifizierter Penicillin-Stamm, der aus einem Schimmel stammte Cantaloupe auf einem Peoria-Markt produzierte die größte Menge an Penicillin, wenn sie in untergetauchten Tiefbottichen gezüchtet wurde Bedingungen.

Bis zum 26. November 1941 war Andrew J. Moyer, Peoria Labs Experte für die Ernährung von Schimmelpilzen, hatte mit Unterstützung von Dr. Heatley eine zehnfache Steigerung der Penicillinausbeute erreicht. Nach Durchführung klinischer Studien im Jahr 1943 erwies sich Penicillin als das bislang wirksamste antibakterielle Mittel.

In der Zwischenzeit wurden in einem Pfizer Labs in Brooklyn, New York, unter der Leitung von Jasper H. simultane Forschungsarbeiten durchgeführt. Kane führte zu einer praktischeren Fermentationsmethode für die Massenproduktion von Penicillin in pharmazeutischer Qualität. Zu der Zeit trafen die alliierten Streitkräfte die Strände weiter D-Day am 6. Juni 1944Es gab einen ausreichenden Vorrat an Medikamenten, um die zahlreichen Opfer zu behandeln. Ein weiterer Vorteil der Massenproduktion war die Kostensenkung. Die Penicillinpreise fielen von einem unerschwinglich teuren Satz im Jahr 1940 auf 20 USD pro Dosis im Juli 1943 auf 0,55 USD pro Dosis im Jahr 1946.

Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin von 1945 wurde gemeinsam an Sir Alexander Fleming, Ernst Boris Chain und Sir verliehen Howard Walter Florey "für die Entdeckung von Penicillin und seiner heilenden Wirkung bei verschiedenen Infektionskrankheiten." Dr. Andrew J. J. Moyer vom Peoria Lab wurde in die Inventors Hall of Fame aufgenommen, und sowohl das britische als auch das Peoria Labor wurden als internationale historische chemische Wahrzeichen ausgewiesen. Am 25. Mai 1948 erhielt Dr. Moyer ein Patent für ein Verfahren zur Massenproduktion von Penicillin.

• Alte Geschichte-Das alte ÄgypterChinesische und indigene Stämme Mittelamerikas verwendeten verschiedene Formen von Schimmelpilzen, um infizierte Wunden zu behandeln.
• Ende des 19. Jahrhunderts–Die Suche nach Antibiotika beginnt Ende des 19. Jahrhunderts mit der zunehmenden Akzeptanz der Keimtheorie der Krankheit, die Bakterien und andere Mikroben mit der Verursachung einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung brachte.
• 1871-Der Chirurg Joseph Lister beginnt mit der Erforschung eines Phänomens, das darauf hinweist, dass mit Schimmel kontaminierter Urin das Wachstum von Bakterien hemmt.
• 1890er Jahre -Die deutschen Ärzte Rudolf Emmerich und Oscar Low sind die ersten, die aus Mikroben ein wirksames Medikament herstellen. Während ihr Medikament, bekannt als Pyocyanase, das erste Antibiotikum war, das in Krankenhäusern eingesetzt wurde, hatte es keine wirksame Heilungsrate.
• 1928- Sir Alexander Fleming beobachtet die Kolonien des Bakteriums Staphylococcus aureus könnte durch die Form zerstört werden Penicillium notatum, demonstriert das Prinzip der Antibiotika.
• 1935- Prontosil, das erste Sulfadrogen, wurde 1935 vom deutschen Chemiker Gerhard Domagk entdeckt.
• 1942- Howard Florey und Ernst Chain erfinden ein praktikables Herstellungsverfahren für Penicillin G Procain, das jetzt als Medikament verkauft werden kann.
• 1943- Mit Mikroben aus Bodenbakterien, Amerikaner Mikrobiologe Selman Waksman erfindet Streptomycin, das erste einer neuen Klasse von Medikamenten namens Aminoglycoside, die verwendet werden könnten Bei der Behandlung von Tuberkulose und anderen Infektionen überwiegen jedoch häufig die Nebenwirkungen von Arzneimitteln im Frühstadium Wert.
• 1945- Mit fortgeschrittenen Röntgen Die Wissenschaftlerin der Universität Oxford, Dr. Dorothy Crowfoot Hodgkin, definiert das molekulare Layout von Penicillin und bestätigt dessen Struktur wie zuvor angenommen und führt zu einer verstärkten Entwicklung anderer Antibiotika und biomolekularer Substanzen, einschließlich Vitamin B.¹².
• 1947- Vier Jahre nach Beginn der Massenproduktion von Penicillin resistent Mikroben erscheinen, einschließlich Staphylococcus aureus. Normalerweise harmlos beim Menschen, wenn er ungehindert gedeihen darf, Staphylococcus aureus produziert Toxine, die zu Krankheiten wie Lungenentzündung oder Toxic-Shock-Syndrom führen.
• 1955- Lloyd Conover erhält ein Patent für Tetracyclin. Es wird bald das am häufigsten verschriebene Breitbandantibiotikum in den Vereinigten Staaten.
• 1957- Nystatin, das zur Heilung vieler entstellender und deaktivierender Pilzinfektionen verwendet wird, ist patentiert.
• 1981- SmithKline Beecham patentiert ein halbsynthetisches Antibiotikum namens Amoxicillin oder Amoxicillin / Clavulanat-Kalium. Das Antibiotikum debütiert 1998 unter den Handelsnamen Amoxicillin, Amoxil und Trimox.