İskoç bakteriyolog Alexander Fleming, 1928 yılı Eylül ayında ilk antibiyotik olan penisilini keşfetti. Penisilinin keşfi, enfeksiyon hastalıklarından kaynaklanan ciddi orandaki ölümlerin son derece azalmasını sağladı ve tıp alanında yeni bir çağı başlattı.
Antibiyotikler, bakteri ve mantarlar tarafından üretilen ve rakip mikrobiyal türleri öldürme ya da engelleme yeteneğine sahip bileşiklerdir. Eski Mısırlıların iltihaplı yaralara küflü ekmek uyguladıklarına ilişkin bilgiler, bu olgunun çok uzun zamandır insanlık tarafından bilindiğini ortaya koymaktadır. Bu bilgi ve pratiğin tıp tarihine geçmesi ise Londra’da St. Mary’s Hastanesi’nde bakteriyoloji profesörü olarak görev yapan Alexander Fleming sayesinde mümkün oldu.
1928 yılı 3 Eylül günü tatilden dönen Alexander Fleming laboratuvarında çalışırken, çıbanlar, boğaz iltihapları ve apselere neden olan stafilokok bakterilerinin yer aldığı petri kaplarını sınıflandırmaya başladı. Fleming bu sırada bir petri kabında tuhaf bir durum olduğunu fark etti. Petri kabında benekler halinde bakteri kümeleri yer alıyor fakat kabın küf mantarı büyüyen tarafında ise bakteri bulunmuyordu. Küf mantarının büyüdüğü alanın çevresi temizdi ve bu bölümde sıvı vardı. Sonraları Penicillium notatum olarak adlandırılan bu küf mantarı, bakteri üremesini engelleyen bir şey salgılıyor gibi görünüyordu.
Fleming bu “küf suyu”nun, streptokok, meningokok ve difteri basili gibi çok çeşitli zararlı bakterileri öldürme kabiliyetine sahip olduğunu buldu. Bu sıvıya da penisilin adını verdi. Ardından asistanları Stuart Craddock ve Frederick Ridley’e zor bir görev verdi. Craddock ve Ridley’den, saf penisilini bu küf suyundan ayrıştırmalarını istedi. Fakat bu konuda bir ilerleme kaydedilemedi. Alexander Fleming bulgularını Haziran 1929’da İngiliz Deneysel Patoloji Dergisi’nde yayımladı. Fakat Alexander Fleming ve Biyokimya Profesörü Harold Raistrick de dahil olmak üzere penisilini saflaştırmaya çalışan bakteriyoglar başarısız oldular.
Oxford Üniversitesi’nden Howard Florey, Ernst Chain ve meslektaşları ise penisilinin, bir laboratuvar çalışmasından hayat kurtarıcı bir ilaca dönüşmesini sağlamayı başardılar. Florey ve Chain’in penisilinin saflaştırılması konusundaki çalışmaları, tam da İkinci Dünya Savaşı’nın özellikle bilimsel araştırmaları son derece güç kılan koşulları içinde, 1939 yılında başladı.
Howard Florey ertesi yıl, penisilinin fareleri ölümcül streptokok bakterilerinden enfeksiyona karşı koruduğunu gösteren bazı deneyler yaptı. Penisilinin ilk kez bir insan üzerinde kullanılması ise 12 Şubat 1941 günü oldu. 43 yaşındaki bir polis memuru olan Albert Alexander, bahçesindeki budama işleri sırasında enfeksiyon kapmıştı ve hayati tehlikesi vardı. Albert Alexander’a penisilin enjekte edildi ve hastada birkaç gün içinde olağanüstü bir iyileşme gözlemlendi. Ancak ellerinde yeteri miktarda penisilin olmadığı ve hastaya uygulanmasına devam edilemediği için Albert Alexander birkaç gün sonra hayatını kaybetti.
Buna karşın, penisilin uygulanan başka hastalardan iyi sonuçlar geliyor ve savaş alanındaki İngiliz askerleri için de penisilin üretilmesi için planlar yapılıyordu. Savaş koşulları ise penisilinin endüstriyel üretimini zorlaştırıyordu. Bazı İngiliz ilaç şirketleri bu görevi üstlendiler fakat Howard Florey, kimya endüstrisinin tamamıyla savaşa odaklı çalışmalar yaptığı bu sırada İngiltere’de büyük miktarlarda penisilin üretiminin mümkün olmadığının farkındaydı. Bu nedenle Florey ve meslektaşı Norman Heatley, Amerikan ilaç endüstrisinin penisilin üretimine ilgisini çekmek için Amerika’ya gittiler.
Florey ve Heatley, Amerika’daki meslektaşlarıyla işbirliği yaptılar ve penisilinin veriminin artırılması için bir proje başlattılar. Çalışmalar kısa sürede sonuç verdi ve Oxford ekibi tarafından kendi kültür ortamlarında kullanılan sükroz yerine laktoz ilavesi yapılarak penisilinin veriminin önemli ölçüde artırabileceği ortaya konuldu. Daha sonra da fermentasyon ortamına mısır maserasyon sıvısı eklenmesinin penisilin verimini en az on kat artırdığı keşfedildi. Yine fermentasyon ortamına fenilasetik asit gibi penisilin öncüllerinin eklenmesiyle penisilin verimi daha da artırıldı.
Küf suyunun bir ilaca dönüşebilmesi için laboratuvar çalışmaları devam ederken, diğer taraftan da Amerikan ilaç şirketleri ve devlet kademelerinin de katıldığı toplantılarla endüstri liderlerinin cesaretlendirilmesi amaçlanıyordu. Endişeleri olsa da, şirketler penisiline ilgi göstermeye ve üretime başladılar. Büyük ölçekli penisilin üretimi için ilk fabrika 1 Mart 1944’te New York Brooklyn’de Pfizer tarafından açıldı.
Bu sırada asker ve siviller üzerinde yapılan klinik çalışmalar da penisilinin tedavi edici etkilerini teyit ediyordu. İlacın, streptokok, stafilokok ve gonokok enfeksiyonları dahil olmak üzere çok çeşitli enfeksiyonların tedavisinde etkili olduğu gözlemleniyordu. ABD ordusunda cerrahi ve yara enfeksiyonlarının tedavisinde kullanılmaya başlayan penisilinin frengi üzerindeki etkinliği de ortaya çıkınca, 1944’te İngiltere ve Amerika Birleşik Devletleri’nin silahlı kuvvetlerinde bu hastalığın birincil tedavisi oldu.
Bu yeni “mucize ilaç” ile ilgili bilgiler halka ulaşmaya başladığında penisiline olan talepte de artış yaşandı. Üretimdeki artış 1944 yılında ivme kazandı ve penisilin 15 Mart 1945’ten itibaren Amerika’daki eczanelerde tüketicilere sunuldu. Aynı yıl Alexander Fleming, Howard Florey ve Ernst Chain, penisilin araştırmaları nedeniyle Nobel Ödülü’ne layık görüldü. İngiltere’de ise 1 Haziran 1946’da reçeteli olarak satılmaya başlandı.
Üretimin hızla artması ilacın fiyatının düşmesini de beraberinde getirdi. Penisilinin halkın rahatça ulaşabildiği bir tedaviye dönüşmesi de, bu buluşun milyonlarca insanın hayatını kurtarmasını sağladı.
Çeviri: Sabriye Aşır
Çeviri kaynağı yazı: Discovery and Development of Penicillin, American Chemical Society
(Bütün Dünya dergisinin Şubat-2019 sayısında yayımlanmıştır.)