V revoluci moderní terapie je bezesporu objev penicilinu prvním a nejdůležitějíším objevem. Penicilin a ostatní antibiotika, která rychle následovala, léčí nejen smrtelné infekce, jako je septikemie (laicky otrava krve), zánět mozkových blan a zápal plic, ale také chronické zneschopňující choroby - chronickou infekci dutin  kloubů a kostí. To uvolnilo medicínu natolik, že se mohla v nadcházejících desetiletích věnovat  jiným a do té doby zanedbávaným zdrojům lidského utrpení: chronickým onemocněním spojeným se stárnutím, například, artritickým kyčelním kloubům nebo zkornatělým tepnám.

 Penicilin změnil názor lékařů i veřejnosti na možnosti medicíny. Je to přirozená netoxická chemická látka, kterou produkují některé druhy hub, jako je rod  Penicillium, a to může rozhodnout, jestli dítě napadené meningitidou (zánětem mozkových blan) zemře, nebo přežije. Je přirozené, že se pátrá po dalších stejně jednoduchých prostředcích proti jiným zhoubným a strastiplným chorobám. 'Možná je vyléčitelná i rakovina a léčit se dá i schizofrenie.

     Pro veřejnost se stala antibiotika symbolem téměř neomezených možností vědy. Jak uvidíme, není to docela přesné, protože objev penicilinu nebyl výsledkem cíleného vědeckého výzkumu, ale náhody; takové případy jsou daleko neprav­děpodobnější, než si myslíme. A je tu také jedno nerozřešené tajemství: proč umí právě jen několik málo druhů mikroorganismů produkovat složité chemické látky, které mají schopnost zničit velký okruh bakterií vyvolávajících infekční nemoci u lidí?

12. února 1941 se stal 431etý policista Albert Alexander prvním člověkem, který byl léčen penicilinem. O dva měsíce dříve se Alexander poškrábal trny růžového keře; bylo to běžné zranění, ale dostavila se otrava. Jeho obličej byl pokryt boláky plnými hnisu, levé oko muselo být vyoperováno, protože bylo napadeno sepsí, a teď bylo ohroženo i druhé oko. Na pravé ruce mu otrava pronikla až hluboko do kosti a vykašlával hnis z kaveren v plících. Charles Fletcher, lékař, který předepisoval penicilin, vzpomíná, že pacient byl ve „vel­kých bolestech, beznadějně nemocen. Vzbuzoval soucit." Pak popisuje to, co následovalo:

„Léčení penicilinem začalo; byl nasazen každé tři hodiny. Všechna moč pana Alexandra se shromažďovala a já jsem ji každé ráno vezl na kole do patologic­ké laboratoře, aby se z ní mohl zase extrahovat penicilin. Celý penicilinový tým na mne vždycky čekal a já jsem první mohl podat zprávu: pacient se cítil o ma­ličko lépe, poprvé v průběhu své nemoci. Během čtyř dnů bylo zlepšení doslo­va ohromující... cítil se dobře, měl normální teplotu, jedl s chutí, na obličeji i na hlavě ubývalo zánětlivých boláků. Zlepšilo se i pravé oko ."

Ale pátého dne, 17. února, byl penicilin vyčerpán. Pacientův stav se prudce zhoršil a za měsíc pan Alexander zemřel. Pro něho by jistě bylo spásné, kdyby penicilinu byl dostatek, ale jeho smrt má jistý metaforický význam: Připomíná lidem, jak úzká je mezera mezi nesmyslným, ale smrtelným ohrožením bakte­riemi (a nic nemůže být nesmyslnější než umřít na poškrábání růžovým keřem) a možností mu díky vědě uniknout. „Je téměř nemožné sdělit nadšení nad záz­račným působením penicilinu," říká profesor Fletcher. Sledoval několik let „zánik pokojů hrůzy", jak nazval septické nemocniční izolace, v nichž trávil Albert Alexander a tisíce jemu podobných své poslední dny. Když už bylo k dispozici víc penicilinu, byli léčeni další čtyři pacienti. Byl mezi nimi osma­čtyřicetiletý dělník; měl na zádech hnisavý karbunkl, měřící v průměru 10 cen­trimetrů a ten zmizel během 14 dnů, „aniž zanechal jizvu". Dalším z pacientů byl čtrnáctiletý chlapec „mimořádně ohrožený" infekcí kostí - osteomyelitidou levého kyčle, komplikovanou septikemií .

Náhodný objev

Tento první popis účinků penicilinu neztratil nic ze své působivosti ani teď, po více než padesáti letech. Člověk má dojem, že se stal svědkem zázraku. A jak je dobře známo, tento zázrak má kořeny v náhodném pozorování, které provedl sir Alexander Fleming ve své laboratoři v londýnské Nemocnici Pan­ny Marie. Stalo se to víc než deset let před tím, než byly prvním pacientům po­dány první dávky penicilinu. Fleming byl mikrobiolog a k jeho vědecké práci patřily kolonie různých bakterií, které pěstoval na Petriho miskách a pozoro­val jejich chování za různých podmínek. Prokázal například, že chemická látka zvaná lysozym, obsažená v lidských slzách, dokáže zastavit růst několika typů neškodných bakterií. Když se v roce 1928 vrátil z letních prázdnin, vzal do ru­kou Petriho misku, která byla odložená a připravená k vymytí; všiml si, že by­la znečištěna plísní (později identifikovanou jako Penicillium notatum) a že ta­to plíseň zastavila růst stafylokoků. Extrahoval z plísně šťávu (kterou označil jako penicilin) a prokázal, že extrakt dokáže zničit celou řadu mikroorganis­mů. Když se ale jiní vědci pokoušeli pokus zopakovat způsobem, který vedl k objevu - tím, že ke kolonii stafylokoků přidali penicilium - neměli úspěch.

Důvod objevil až Flemingův někdejší asistent Ronald Hare, který se v roce 1964 chtěl na věc podívat podrobněji. Zjistil, že Flemingův původní pokus ne­bylo možné zopakovat, protože plíseň penicilium se objevuje při jiné teplotě (20 °C) než stafylokok (kolem 35 ^DC). Co se tedy stalo?

            Penicilium, které „vlétlo otevřeným oknem", nebylo obyčejným a hojným kmenem, ale vzácnějším kmenem, který unikl z laboratoře o patro níž, kde pra­coval Flerningův kolega a expert na houby C. J. LaTouche. Náhodou právě ten­to kmen produkuje velké množství penicilinu. Musíme předpokládat, že ně­které spory znečistily Petriho misku, na níž Fleming pěstoval několik kolonií stafylokoků. Fleming neměl žádné vysvětlení pro to, že nechal Petriho misku na stole a před odchodem na prázdniny ji nevložil do inkubátoru. Kdyby to udělal, neučinil by ovšem žádný objev. Ronald Hare vyhledal v meteorologických záznamech pro Londýn konec července roku 1928 a zjistil, že v době, kdy byl Fleming pryč, vládlo v Londýně devět dnů mimořádně chladné počasí. To umožnilo růst penicilia. Když pak teplota stoupla, stimulovala růst stafyloko­ků. Penicilium teď produkovalo dostatečné množství penicilinu. Bez těch devíti chladných dnů v Londýně v létě roku 1928 by tedy Fleming nikdy penicilin neobjevil .

Fleming měl větší štěstí, než tušil, ale pak neuvěřitelně zanedbal výzkum lé­čebných možností, které z jeho objevu vyplývaly. Užíval extrahovaný penicilin k léčení zánětů spojivek u sebe a svých kolegů a našel si celkem bezvýznamný způsob aplikace při pěstování určitého typu bakterií, o kterých se vědělo, že v laboratorních podmínkách obtížně rostou. Výzkum možného klinického vy­užití zanedbal, protože tehdy převládalo přesvědčení, že chemické látky jsou příliš toxické, než aby se používaly k léčení infekčních chorob. Fleming svůj objev v tomto směru nerozvinul, protože si myslel, že to nemá cenu.

Znovuobjevení

Zázračné vlastnosti penicilinu tak musel doslova znovu objevit o deset let později Howard Florey a Ernst Chain, oba v Oxfordu. Je zajímavé, že je k ob­jevu přivedla rekapitulace Flemingovy práce o antibakteriálních účincích lysozymu z lidských slz.  Bylo to Flemingovo zjištění z roku 1921, že lysozymy v slzách a nosním sekretu dokážou rozpustit husté suspenze bakterií; jak pronikají buněčnou stěnou bakterii ale nebylo známo. Na začátku ale nevěřil ani Chain, ani Florey, že by penicilin mohl mít nějaké „klinické využití" při léčení infekčních nemocí, a tak není bez zajímavosti přes­ný sled událostí, které je přesvědčily, aby změnili názor: když vstříkli penicilin pokusné myši, ukázalo se, že není toxický.To bylo rozhodující; jak víme, Fleming ve své práci nepokračoval, a to hlavně proto, že tehdy panoval všeobecný názor, že každá látka, která zabíjí bakterie, musí škodit celému orga­nismu. Chain a Florey pak schopnost penicilinu léčit infekce demonstrovali v klasickém pokusu: deset myší infikovaných streptokokem rozdělili do dvou skupin. Pět z nich dostávalo penicilin, zbylých pět placebo. „Placebové" myši zemřely, „penicilinové" myši přežily.

Výsledky tohoto pokusu byly publikovány v časopise Lancet 24. srpna 1940. Florey doufal, že některá z farmaceutických společností projeví zájem a vyro­bí penicilin ve velkém - poukazoval na to, že člověk je 3000krát větší než myš, a bude tedy potřeba daleko více penicilinu, má-li se pokus na myších zopako­vat na lidech. Ale doba byla těžká. Pokus na myších probíhal, právě když byl Britský expediční sbor o síle 350 000 mužů zahnán na pobřeží u Dunkirku a musel být evakuován na lodích, které nějak přestály opakované útoky ně­meckých štuk. Strašná porážka, v níž Británie ztratila ekvivalent jedné celé ar­mády, způsobila, že německá invaze se jevila jako nevyhnutelná. Začaly denní útoky na Londýn - začala bitva o Anglii.

V tento kritický okamžik, kdy se hrálo o budoucnost Británie, se Florey roz­hodl shromáždit skromné prostředky své oxfordské laboratoře a vyrobit pro pokus na lidech dost penicilinu. „Rozhodnutí udělat z univerzitního ústavu to­várnu bylo odvážné a Florey převzal plnou odpovědnost... kdyby se věc nepovedla, byl by přísně pokárán a stíhán pro zneužití majetku, zaměstnanců, zaří­zení a času univerzity.

Univerzitní ovzduší z Floreyových laboratoří zmizelo - změnily se v impro­vizovanou továrnu; penicilinová plíseň se pěstovala v nemocničních mísách a extrahovaná tekutina se ukládala do džbánů na mléko.

V místnostech, kde měla probíhat praktika, se mísy vymývaly a sterilizovaly, plnily se médiem a pak se stříkacími pistolemi pro natěrače očkovaly sporami penicilinu. Následně se na vozících odvezly do bývalé studentské „přípravny", která se změnila ve veliký inkubátor se stálou teplotou 24 °C. Po několika dnech růstu se odsávala tekutina obsahující penicilin... Vzduch byl plný výpa­rů a dýmů: amylacetát, chloroform, éter. Tyto nebezpečné látky proudily provi­zorními trubkami po chodbách a nahoru dolů po schodištích. Pro každého, kdo tu pracoval, to bylo opravdu nebezpečné - bylo ohroženo zdraví, byla tu mož­nost výbuchu a požáru, ale nikdo na to nedbal .

Začátkem roku 1941 bylo dost penicilinu na to, aby se mohlo začít s klinic­kými pokusy. 12. února nařídil Charles Fletcher, aby byla vstřiknuta přímo do žil první injekce - jak už víme, prvním pacientem byl policista Albert Alexan­der. Příštích několik měsíců se podrobili léčení další čtyři lidé. Na úkolu praco­valo ve dne v noci sedm vysokoškoláků, včetně dvou profesorů a deseti tech­niků. Aby se dostavil úspěch, bylo k dalšímu výzkumu třeba mnohem většího množství penicilinu. Florey proto odjel v červnu do Ameriky, kde se příležitos­ti ve velkém vyrábět penicilin chopily čtyři velké farmaceutické firmy.

Na konci války, v roce 1945 získali Florey, Chain a Fleming Nobelovu cenu. Jejich zásluhou nebyl jen objev a příprava penicilinu, ale - a to zejména - ob­jasnění principů, podle nichž byla pak objevena všechna antibiotika. Florey ty­to principy uvedl ve své nobelovské řeči: prověřit screeningem všechny mikro­organismy, aby byly vyhledány ty, které produkují antibakteriální látky; zjistit, jak je možné účinnou látku extrahovat; prověřit, zda není toxická; prozkoumat její účinnost v pokusech na zvířatech; provést testy na lidech [18].

Dnes už víme, co Florey tehdy nevěděl: penicilin nebyl jen „ojedinělou šťast­ně objevenou možností". Screening desetitisíců druhů mikroorganismů, který v několika málo letech následoval, přinesl několik druhů produkujících celou škálu dalších antibiotik.

Z knihy J. Le Fanu: Vzestup a pád moderní medicíny