Penisilini kim buldu?

Keşif nasıl gerçekleşti?

Alexander Fleming, Londra’daki St. Mary’s Hastanesi’nde bakteriler üzerinde çalışan bir bakteriyologdu. 1928’de, stafilokok bakterisi üretilen kültür kaplarından birine bir küfün bulaştığını gördü. Dikkatini çeken şey, küfün çevresindeki bölgede bakterilerin üremediği, hatta mevcut bakteri kolonilerinin dağılmış olmasıydı.

Fleming bu gözlemi bir şans eseri olarak geçiştirmedi. Küfü ayrı olarak üretti ve küfün sıvı kültürüne geçen bir maddenin pek çok bakteri türünün üremesini engellediğini gösterdi. Küf, Penicillium cinsine ait olduğu için bu maddeye “penisilin” adını verdi. Fleming bulgularını 1929’da British Journal of Experimental Pathology dergisinde yayımladı.

Fleming’in bu gözlemi yapabilmesinde geçmiş deneyimlerinin payı büyüktü. 1881’de İskoçya’da bir çiftçi ailesinin çocuğu olarak doğan Fleming, tıp eğitimini Londra’daki St. Mary’s Hastanesi’nin tıp okulunda tamamladı ve kariyerinin büyük bölümünü burada geçirdi. Birinci Dünya Savaşı sırasında yaralardaki enfeksiyonlar üzerinde çalışmış, savaştan sonra da vücut sıvılarında bulunan ve bakterilere zarar veren lizozim adlı enzimi tanımlamıştı. Bakterileri öldüren doğal maddelere duyduğu ilgi, kirlenmiş kabı çöpe atmak yerine incelemesini sağladı.

Fleming neden ilacı tek başına geliştiremedi?

Penisilin, laboratuvarda kararsız bir maddeydi; saflaştırılması ve yeterli miktarda elde edilmesi çok zordu. Fleming ve çalışma arkadaşları bu sorunu aşamadı. Bu nedenle Fleming yaklaşık on yıl boyunca penisilini daha çok laboratuvar işlerinde, örneğin belirli bakterileri diğerlerinden ayırmak için kullandı. 1929 makalesi de yayımlandığı dönemde geniş bir yankı uyandırmadı.

Florey ve Chain ne yaptı?

1930’ların sonunda Oxford Üniversitesi’nde Sir William Dunn Patoloji Okulu’nun başında bulunan Avustralyalı Howard Florey, farklı alanlardan bilim insanlarını bir araya getiren bir ekip kurdu. Ekibin önemli isimlerinden biri, Almanya’dan gelen biyokimyacı Ernst Chain’di. Ekip, bakterilere karşı etkili doğal maddeleri sistemli olarak incelerken Fleming’in makalesine yeniden yöneldi.

• Norman Heatley, penisilinin daha verimli biçimde ayrıştırılması için yöntemler geliştirdi.
• Ekip, 1940’ta yaptığı hayvan deneyleriyle penisilinin canlı organizmada etkili olduğunu gösterdi ve sonuçlarını yayımladı.
• Elde edilen miktar çok az olduğu için üretimi artırmak büyük bir sorun olarak kaldı.

İkinci Dünya Savaşı koşullarında İngiltere’de büyük ölçekli üretim zordu. Florey ve Heatley, ABD’deki araştırmacılar ve şirketlerle iş birliği yaptı. Savaş yıllarında geliştirilen derin tank fermantasyon yöntemleri sayesinde üretim kısa sürede kat kat arttı.

Florey ile Chain’in kişilikleri birbirinden oldukça farklıydı, ancak bilimsel olarak birbirlerini tamamlıyorlardı. Florey deneysel patolojide ve ekip yönetiminde deneyimliydi; Berlin doğumlu Chain ise 1930’larda Almanya’dan İngiltere’ye gelmiş bir biyokimyacıydı. 1940’a gelindiğinde Florey yalnızca penisilin projesi için yaklaşık bir düzine bilim insanı ve teknisyenden oluşan bir ekip kurmuştu. Laboratuvar, üretim için süt kapları ve özel porselen kaplar gibi alışılmadık araçlardan yararlanmak zorunda kaldı.

Nobel Ödülü kimlere verildi?

1945 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü, “penisilinin keşfi ve çeşitli bulaşıcı hastalıklardaki iyileştirici etkisi” nedeniyle bu üç bilim insanı arasında eşit olarak paylaşıldı. Ekibin önemli üyesi Norman Heatley ise ödülün dışında kaldı.

Nobel komitesinin ödül gerekçesinde hem keşfin hem de iyileştirici etkinin birlikte anılması dikkat çekicidir. Bu ifade, penisilinin hikâyesinin tek bir gözlemden değil, gözlemi izleyen yıllarca süren kimya, biyoloji ve üretim çalışmalarından oluştuğunu yansıtır.

Penisilinin keşfi neden bu kadar önemli?

Bakterilerin başka mikroorganizmalarla rekabet ettiği, 19. yüzyıldan beri gözlemlenen bir olguydu; buna “antibiyoz” deniyordu. Ancak bu gözlemler pratik bir sonuca bağlanmamıştı. Penisilin, doğadaki bu rekabetten yararlanarak bakterilere karşı etkili bir maddenin büyük ölçekte üretilebileceğini gösteren ilk örneklerden biri oldu. Bu başarı, bilim insanlarını topraktaki ve doğadaki başka mikroorganizmaları incelemeye yöneltti ve 20. yüzyılın ortasında farklı antibiyotik gruplarının bulunmasının önünü açtı. Bu yüzden tarihçiler penisilinin keşfini bilim tarihinin dönüm noktalarından biri sayar.

Penisilinin kimyasal yapısının aydınlatılması da ayrı bir bilimsel başarıydı. İngiliz kimyager Dorothy Hodgkin, X-ışını kristalografisi yöntemiyle penisilin molekülünün yapısını 1945’te çözdü; bu ve benzeri çalışmaları nedeniyle 1964’te Nobel Kimya Ödülü’nü aldı. Yapının bilinmesi, ilerleyen yıllarda penisilinin laboratuvarda değiştirilerek yeni türevlerinin üretilmesinin yolunu açtı.

Sık yapılan yanılgılar

“Fleming penisilini tesadüfen buldu, ilaç da hemen kullanıma girdi” anlatısı gerçeği basitleştirir. Kabın küfle kirlenmesi tesadüftü, ancak bunu fark edip izleyen deneyleri yapan Fleming’in birikimiydi. Keşiften yaygın kullanıma geçiş ise yaklaşık on beş yıl ve büyük bir ekip çalışması gerektirdi. Bir başka yanılgı, penisilinin bir laboratuvarda sentezlenen yapay bir madde olduğudur; penisilin, küf tarafından doğal olarak üretilen bir maddedir.