Poznejte další okamžik, kdy se rodila moderní medicína. Letní seriál Mudrstart o nejvýznamnějších objevech medicíny pokračuje objevem penicilinu.

Po většinu lidské historie bylo přežití člověka zápasem mezi naší imunitou a mezi cizími patogeny. Bakteriální infekce mezi nimi patřila mezi zdaleka nejčastější problém. A ještě století nazpět bakterie v tomto odvěkém konfliktu vyhrávaly. Než přišel Alexander Fleming.

Jeho objev, který položil základ odhalení existence antibiotik, zdaleka nebylo jediné – ba do jisté míry možná ani nejvýznamnější – odhalení, které medicíně do antibiotického věku napomohlo. Šlo však o příslovečný milník mezi světem bez antibiotik, a světem s nimi.

A je rovněž dobré si připomenout, že jak už to u objevů podobného druhu chodí, od prvotního odhalení k aplikaci penicilinu uběhla řada let. Pojďme ale postupně...

Na stopě objevu

Ačkoliv antibiotika proměnila medicínu 20. století, na stopě jim byli lidé dávno před Flemingem. Již ve starověku se v Egyptě na infekce používaly obaly z plesnivého chleba, u kterých případné bakterie v infekci ve skutečnosti hubily stejné procesy, kterými operuje i penicilin či jiná antibiotika. V průběhu dějin takto "náhodně" několikrát skoro došlo na odhalení významu antibiotik. Starší učení však, bohužel, nebylo s to přesně pochopit kauzalitu principu a přinést důkazy, které by od plesnivého chleba vedly i k širší paletě léků.

Ke konci 19. století byly ale podmínky již lepší. Nejprve se podařilo odhalit spojitost mezi bakteriemi a nemocemi – dnes to možná někoho překvapí, ale tato linka nebyla ještě 150 let nazpět vůbec prozkoumaná. Teprve Louis Pasteur v roce 1877 odhalil, že zvíře, do něhož vpravil bakterii B. anthracis, později onemocní chorobou antrax. V dalších dekádách se podařilo podobně propojit řadu nemocí s jejich skutečnými původci ze světa bakterií, a začalo být jasné, že pokud ony bakterie můžeme potlačit, můžeme potlačit i ony nemoci.

Separátně s tím se tou dobou začaly objevovat i zkazky o antibakteriálních vlastnostech plísně Penicillium, prozatím však bez přímého důkazu o tom, jak by vlastně mohla s bakteriemi zatočit. Na pokračování této zápletky si medicína musela počkat na jednu šťastnou náhodu.

Nadšený experimentátor

Fleming sám pocházel ze skotského Lochfieldu, a původně skoro zvolil jiný obor – po 4 roky pracoval jako úředník plavební společnosti, než se zapsal na lékařskou fakultu. Během studií se stal asistentem Almortha Wrighta, průkopníka imunologie a očkování.

Vzhledem k době však zažil i hrůzy západní fronty první světové války, možná víc než mnozí jiní – jako kapitán v armádním lékařském sboru se musel starat o ty, kteří se vraceli ze zákopů. Věděl dobře, že pro řadu s nich nebylo osudné samotné zranění, ale sepse vlivem infekce onoho zranění. Vzhledem ke své odbornosti v bakteriologii už tady začínal zkoumat možnosti hubení bakterií tak, aby nedošlo i na hubení pacienta.

Na konci války bylo Flemingovi 37 let, s návratem domů navázal na původní zájem a věnoval celý zbytek života hledání antibakteriálních látek ve Wrightově laboratoři. A některé z jeho objevů jsou možná ještě kurióznější, než pozdější peniciln!

V roce 1922 tak Fleming objevuje enzym lyzozym, který se vyskytuje ve vaječném bílku či slzách, a který hubil některé bakterie. Jak bylo tehdy zvykem, odhalení bylo typicky obskurní. Fleming nanesl hlen ze svého nosu na bakteriální kultury a sledoval, že některým z nich to neprospívá. Když vylučovací metodou totéž provedl i se svými slzami, dostal se na stopu lyzozomů, které zná moderní věda.

Z hlediska aplikace však nic nemohlo přebít objev penicilinu, který je datován do roku 1928...

Šťastný návrat

Traduje se, že za objev může Flemingova nepořádnost. Když v září 1928 odjel na dovolenou, studoval kmeny stafylokoka – po návratu nazpět však některé z pokusných misek "začaly žít vlastním životem" a bujela v nich plíseň, která stafylokoka likvidovala. Fleming vzorky nejprve zlikvidoval, ale uvážíme-li jeho objev lyzozomů, asi nepřekvapí, že začal schopnosti plísně přesto později zkoumat dále.

Ukázalo se, že plíseň má i ve zředěném stavu schopnost zabíjet i jiné bakterie, a "šťávu z ní" je možné podat do myší i lidí. Podle rodu plísně Penicillium začal účinnou látku nazývat penicilin – a to byť nebyl s to skutečně ji izolovat.

To se podařilo až v roce 1940, tedy o dalších 12 let později, výzkumníkům z Oxfordu. Tým Ernsta Borise Chaina a Howarda Florey pak v roce 1945 dostal za penicilin Nobelovu cenu za medicínu – mezi tím jejich nový objev důkladně prověřila péče o vojáky během druhé světové války. Do vývoje penicilinu začala masivně investovat americká armáda a ke konci války produkovala antibiotikum ve velkém. V Československu se penicilin začal produkovat až v roce 1949.

Spolu s tím začal i příběh nadužívání antibiotik, který hrozil vybudováním rezistence bakterií proti těmto lékům – ale to je už jiný příběh. Sluší se jen zmínit, že před rizikem rezistence varoval Fleming již v roce 1945.

Věčný boj

Odhaduje se, že penicilin sám od svého izolování zachránil na 85 milionů lidí, celkový počet životů, které zachránila antibiotika, je ale doslova nevyčíslitelný. Penicilin byl průlom, před jehož existencí se vlivem infekce i z banálního zranění mohla stát situace ohrožující život. A existence antibiotik tak otevřela cestu i řadě jiným oborům, například včetně komerční kosmetické chirurgie – málokdo by si nechal "udělat nos", pokud by při tom riskoval smrt tak, jako před rokem 1940.

Vzhledem k tempu vědy je nepravděpodobné, že penicilin by zůstal ležet ladem i v případě, že by Fleming onu nepříjemnou plíseň v roce 1928 vypustil z hlavy. Dříve či později by ji odhalil někdo jiný. Jenže stejně tak mohla být antibiotika identifikována již na konci doby bronzové v Egyptě – historie se neptá na alternativy, jenom na objevy, které se podaří dotáhnout do konce.

A Flemingův výzkum rozhodně napomohl přeměnit medicínu 20. století v cosi, o čem mohly dřívější generace jenom snít. Náš věčný souboj s bakteriemi ale penicilinem neskončil, nýbrž přešel do nové fáze.

Dnešní obavy z věku rezistentních bakterií nejlépe ilustrují, jak děsivý život před rokem 1928 byl – a jak moc potřebujeme nové Flemingy, kteří by skrze nanotechnologie, bakteriofágy či jiné objevy dále napomohli v budoucích bitvách s rizikovými bakteriemi.