Ještě na začátku druhé světové války umíraly statisíce lidí na tuberkulózu a jiná infekční onemocnění. Díky skotskému lékaři Alexandru Flemingovi a několika dalším vědcům, kteří pak přispěli k vývoji antibiotika penicilin, byly zachráněny desítky milionů životů. Objev penicilinu Fleming oznámil před devadesáti lety.
Flemingův objev penicilinu zahájil před 90 lety revoluci v medicíně
Cesta k penicilinu se začala odvíjet v září 1928, kdy se Fleming vrátil po dovolené do své laboratoře, kde zkoumal stafylokokové kmeny, a při úklidu si všiml na několika miskách rozbujelé plísně a kolem ní jakýchsi „vyžraných“ ostrůvků. Materiál nezlikvidoval, ale dalšími pokusy zjistil, že tato „plísňová šťáva“ i ve velmi zředěném stavu nezabíjí jen stafylokoky, ale i jiné mikroby, a navíc není jedovatá.
Když se ale po zkoušení na myších (i na svém kolegovi) snažil vyléčit hnisající ránu, nepovedlo se. Fleming totiž z plísní vydělil jen nepříliš stabilní extrakt a nedokázal izolovat onu účinnou látku, kterou podle rodu plísně Penicillium nazval penicilin.
Alexander Fleming
„Vyčistit“ penicilin se podařilo až v roce 1940 týmu vědců z Oxfordské univerzity pod vedením chemiků Ernsta Borise Chaina a Howarda Waltera Floreyho, kteří pět let nato dostali s Flemingem za tento objev Nobelovu cenu. Dalším problémem ale bylo vyvinout postup výroby penicilinu, na což se v Británii nenašly peníze, a tak Florey odjel hledat pomoc do USA. Díky výzkumu americké vlády se tak mohl na podzim 1943 „superlék“ začít vyrábět a o rok později už léčil vojáky ve válce. V Československu se penicilin začal vyrábět v roce 1949 v Roztokách u Prahy.
Životopis legendy
Alexander Fleming se narodil 6. srpna 1881 ve skotském Lochfieldu. Ve 13 letech odjel za bratrem – očním lékařem – do Londýna, kde vystudoval polytechnickou vyšší školu a čtyři roky pracoval jako úředník u paroplavební společnosti. V roce 1901 se zapsal na lékařskou fakultu při nemocnici sv. Marie, kde pak strávil celý život. O volbě oboru prý rozhodlo to, že v tamním bakteriologickém oddělení potřebovali dobrého střelce pro soutěž mezi nemocnicemi. A tak se Fleming stal asistentem Almrotha Wrighta, průkopníka na poli očkování a imunologie.
Během první světové války, v níž sloužil jako kapitán v armádním lékařském sboru, se Fleming také oženil s irskou zdravotní sestrou Sarah McElroyovou, s níž měl syna (rovněž lékaře). Po její smrti se jeho druhou manželkou stala v roce 1953 řecká kolegyně z nemocnice.
Prvním významným objevem Flemingova výzkumu se stal v roce 1922 lyzozym – enzym přítomný například v slzách či vaječném bílku a hubící některé mikroorganismy. K tomu objevu došel Fleming tak, že naočkoval vlastní hlen z nosu na bakteriální kultury, a když se ukázalo, že hlen bakterie ničí, použil vlastní slzy, které rovněž působily jako antiseptikum. Objev lyzozomu byl sice zásadní, nikoli však prakticky využitelný jako posléze penicilin, na nějž Fleming přišel při výzkumu chřipkového viru.
Zázračný lék uzdravuje - říkaly dobové reklamy
Profesor Fleming byl v roce 1943 zvolen členem Královské společnosti a o rok později mu byl udělen titul sira. Za svou práci, o níž napsal četné studie, obdržel mnohá vyznamenání a tituly, mimo jiné čestné doktoráty téměř třiceti evropských a amerických univerzit. V letech 1951 až 1954 působil také jako rektor Edinburské univerzity. Fleming zemřel 11. března 1955 a je pohřben v londýnské katedrále sv. Pavla.
V roce 1999 se Fleming dostal v anketě britské televizní a rozhlasové stanice BBC mezi 100 největších osobností Británie všech dob, časopis Time ho dokonce zařadil mezi stovku nejvýznamnějších osobností světa. V rodném Skotsku se v podobné anketě zařadil na třetí místo v žebříčku největších osobností Skotska hned za básníkem Robertem Burnsem a skotským národním hrdinou a bojovníkem za nezávislost Williamem Wallacem.
Antibiotika na ústupu
V posledních letech se stále více ukazuje, že antibiotika nejsou definitivní odpovědí v boji proti bakteriím. Jejich odolnost vůči antibiotikům se stává globálním zdravotnickým problémem; když se objeví na jednom místě planety, velmi rychle se rozšíří i do jiných oblastí Země. Nedávná vědecká studie shrnula současný stav:
- Celková spotřeba antibiotik lidmi se roku 2015 odhadovala na 35 miliard dávek, což je proti roku 2000 nárůst o 65 procent. Změna na osobu byla 39 procent.
- Spotřeba v nejchudších zemích v letech 2000–2015 stoupla o 114 procent a o 77 procent na uživatele. Některé tyto státy již mají vyšší spotřebu antibiotik než vyspělé západní země.
- Spotřeba penicilinu, nejčastěji užívaného antibiotika, stoupla o 36 procent – nejvíce v těch nejchudších státech světa.
- Spotřeba takzvaných antibiotik „poslední naděje“ stoupla výrazně po celém světě, nejvýrazněji ve Spojených státech.
Podle Organizace spojených národů jde o velmi vážnou hrozbu. Kolem roku 2050 by mohly antibiotikům odolné bakterie po celém světě zabíjet až 10 milionů lidí. V září roku 2016 se touto otázkou zabývalo i Valné shromáždění OSN – šlo teprve o čtvrtý případ v dějinách, kdy se tento nejvyšší orgán OSN zabýval nějakým zdravotním tématem.
Čím nahradit antibiotika?
S tím, jak se potenciál i léčebná síla antibiotik vyčerpávají, přibývá expertů, kteří hledají nové cesty, jak proti bakteriím i dále úspěšně bojovat. Cest je mnoho, řada z nich vzniká i v České republice. Například před rokem vědci z Univerzity Palackého v Olomouci oznámili, že našli způsob, jak zrušit odolnost bakterií vůči nanočásticím stříbra, které se v době poklesu účinnosti klasických antibiotik stále častěji používají v lokální antibakteriální léčbě i při prevenci vzniku infekcí. Výzkumníci odhalili mechanismus, jehož pomocí se bakterie nanočásticím stříbra brání a umí jej zablokovat. Nanostříbro by navíc v budoucnu mohlo obnovit ztracenou sílu antibiotik.
Odolnost bakterií vůči nanočásticím stříbra se vytváří při opakovaném použití a tak není podmíněna genetickými změnami, což je velmi důležité. Obranný mechanismus bakterií tak lze poměrně snadno porazit pomocí některých přírodních látek.
Podle děkana lékařské fakulty Univerzity Palackého a přednosty Ústavu mikrobiologie Milana Koláře může objev olomouckých vědců usnadnit stále těžší boj lékařů s bakteriálními infekcemi, na které přestávají zabírat antibiotika. „Rezistence bakterií je už natolik výrazná, že nám často zbývají k dispozici jedno či dvě antibiotika, která můžeme aplikovat, přitom to ale nemusí být nejvhodnější typy antibiotik,“ uvedl Kolář.
Bakterie se podle něj umí adaptovat na nové podmínky a právě nanostříbro by mohlo být účinnou zbraní. Nanočástice stříbra se nyní aplikují například na kanyly či katetry, aby tam zahubily bakterie, a důležitou roli hrají i při léčbě popálenin. V budoucnu by nanostříbro mohlo v nízkých koncentracích, které nepoškodí lidský organismus, zlepšit vlastnosti klasických antibiotik. „Má schopnost jako mávnutím kouzelného proutku obnovit účinnost antibiotik,“ řekl Kolář.
V Brně se zase testují nanočástice selenu, které by mohly mít na bakterie podobný účinek. „Nanočástice selenu jsou účinnější než stříbro, proto se mluví o jejich širším použití. Je ale před námi ještě řada klinických testů, ty mohou trvat i deset let. Komplikace může způsobit střevní mikroflóra, to je oblast, která by mohla být negativně ovlivněna jako první,“ popsali svou práci vědci.