← all shorts

Engineering

Penicillin

#063 · 5 min read

A person wearing a white lab coat stands behind a cluttered laboratory bench filled with various containers and equipment, suggesting a scientific experiment or research activity.

A messy bench, a forgotten stack of petri dishes, and a contaminating mould spore that drifted in from a downstairs lab. The accident that produced penicillin took another twelve years and a wartime industrial effort to become a drug.

In early September 1928, Alexander Fleming came back to his cluttered second-floor laboratory at St Mary's Hospital in Paddington after a month at his country house in Suffolk. Before leaving he had stacked a tower of culture plates seeded with *Staphylococcus aureus* on the bench, planning to examine them on his return. The plates had been left at room temperature. London that August had been cool. When Fleming and a visiting colleague began sifting through the stack to discard them, one plate near the top caught his eye. A patch of blue-green mould had taken hold near the rim. Around the mould, in a clear halo perhaps two centimetres wide, the staphylococci had been dissolved.

Fleming was forty-seven, a Scottish bacteriologist with a reputation for careful observation and a famously chaotic workspace. He had already, in 1922, discovered lysozyme — an enzyme in tears and saliva that kills certain bacteria — after a drop from his own nose fell onto a culture. He recognised the halo. He photographed the plate, sub-cultured the mould, and over the following weeks tested its broth against a long list of pathogens: streptococcus, pneumococcus, gonococcus, diphtheria bacillus. The broth killed them all and left rabbits and mice unharmed. He published in 1929 in the *British Journal of Experimental Pathology*. The paper attracted almost no attention.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

The mould was *Penicillium notatum*, and the active substance, which Fleming named penicillin, was extraordinarily unstable. He could grow the mould but could not purify the compound. The broth lost its potency within days. By the mid-1930s Fleming had largely set the work aside.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Oxford, 1939

The drug exists because two refugees and a Rhodes Scholar read his paper a decade later. At the Sir William Dunn School of Pathology in Oxford, an Australian pharmacologist named Howard Florey and a German-Jewish biochemist named Ernst Chain, who had fled Berlin in 1933, were systematically working through known antibacterial substances. Chain found Fleming's paper in 1938. With a third colleague, Norman Heatley, they began trying to isolate the compound.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Heatley solved the extraction problem with a back-pressure technique that pulled penicillin out of broth using amyl acetate. By May 1940 they had a brown powder pure enough to test. Eight mice were infected with lethal doses of streptococcus. Four were treated. The next morning the four treated mice were alive; the four untreated were dead. Florey is supposed to have said, "It looks quite promising."

The first human patient, in February 1941, was an Oxford policeman named Albert Alexander, dying of a sepsis that had begun with a scratch from a rose thorn. He improved dramatically over five days. Then the Oxford team's supply ran out — they had been re-extracting the drug from his urine to stretch it — and he relapsed and died. The lesson was that the substance worked. The problem was making enough of it.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

The Peoria mould

Britain in 1941 was being bombed nightly and could not industrialise penicillin production. Florey and Heatley flew to the United States and made their way to a US Department of Agriculture laboratory in Peoria, Illinois that specialised in fermentation. The Peoria team switched the growth medium from a meat broth to corn-steep liquor, a waste product of corn-starch manufacture, and yields jumped tenfold. A lab assistant called Mary Hunt was sent to the local markets to collect mouldy fruit. On a cantaloupe she brought back, a strain of *Penicillium chrysogenum* was growing that produced two hundred times more penicillin than Fleming's original. Every industrial penicillin since descends from that melon.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

By D-Day, June 1944, American factories were producing 2.3 million doses a month. The death rate from bacterial pneumonia in US soldiers fell from 18 per cent in the First World War to less than 1 per cent in the Second. Fleming, Florey and Chain shared the 1945 Nobel Prize in Physiology or Medicine.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

What we still don't know

We do not know exactly where the spore came from. The most-cited theory, from a 1970s reconstruction, is that it drifted up the stairwell from the laboratory of the mycologist Charles La Touche, one floor below, who was culturing fungi from asthma patients' homes. Other accounts point to an open window. The plate itself survives, in the British Library, and has never been definitively traced.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

We do not know how many lives antibiotics have saved. The most-quoted figure of 200 million comes from extrapolations rather than direct count. The harder number is the one that includes every infection that never became serious — every cut, every chest cold, every post-surgical fever — and that is, by its nature, uncountable.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

We do know the era is ending. The first penicillin-resistant *Staphylococcus* strains appeared in 1942, before mass production had even begun. Today roughly 1.3 million deaths a year are directly attributable to antimicrobial resistance. The discovery curve has flattened: no genuinely new class of antibiotic has reached the clinic since 1987.

Fleming, accepting his Nobel, warned that misuse of penicillin would breed resistant bacteria. He had seen it in the laboratory inside a year. The audience applauded politely and went home.

一张凌乱的实验台,一叠被遗忘的培养皿,还有一颗从楼下实验室飘进来的霉菌孢子。这场产生青霉素的意外,又历经十二年的岁月和战时工业力量的加持,才最终成为一种药物。

1928 年 9 月初,Alexander Fleming 在萨福克郡的乡间别墅度过一个月后,回到了位于帕丁顿St Mary's Hospital 杂乱的二楼实验室。离开之前,他曾在实验台上堆放了一叠接种了金黄色葡萄球菌的培养皿,打算回来后进行检查。这些培养皿一直存放在室温下,而那年八月的伦敦天气凉爽。当弗莱明和一位来访的同事开始翻看这叠培养皿准备丢弃时,最上方的一个培养皿引起了他的注意。在边缘附近长出了一小块蓝绿色的霉菌。围绕着霉菌,有一圈约两厘米宽的透明晕,那里的葡萄球菌已经溶解了。

当时四十七岁的弗莱明是一位苏格兰细菌学家,以观察细致和工作室极其混乱而闻名。早在 1922 年,他就发现了lysozyme——一种存在于眼泪和唾液中、能杀死特定细菌的酶——当时他自己鼻子滴下的一滴液体落到了培养皿里。他认出了那个光环。他拍下了培养皿的照片,对霉菌进行了继代培养,并在随后的几周里用其肉汤测试了一长串病原体:链球菌、肺炎球菌、淋球菌、白喉杆菌。肉汤杀死了它们全部,且对兔子和老鼠无害。他于 1929 年在《英国实验病理学杂志》上发表了研究成果。但这篇论文几乎没引起任何关注。

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

这种霉菌是点青霉(*Penicillium notatum*),而弗莱明命名为青霉素的活性物质极其不稳定。他能培育出霉菌,却无法提纯该化合物。肉汤在几天内就会失去药效。到 20 世纪 30 年代中期,弗莱明已基本放弃了这项研究。

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

牛津,1939

这种药物之所以存在,是因为十年后有两位难民和一位罗德学者读了他的论文。在牛津大学的Sir William Dunn School of Pathology,一位名叫Howard Florey 的澳大利亚药理学家和一位名叫Ernst Chain 的德籍犹太生物化学家(他于 1933 年逃离柏林)正在系统地研究已知的抗菌物质。钱恩在 1938 年发现了弗莱明的论文。他们与第三位同事Norman Heatley 开始尝试分离这种化合物。

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

希特利通过一种反压技术解决了提取问题,利用乙酸戊酯从肉汤中提取出了青霉素。到 1940 年 5 月,他们得到了一种纯度足以进行测试的棕色粉末。八只小鼠被感染了致死剂量的链球菌。其中四只接受了治疗。第二天早上,四只接受治疗的小鼠依然活着;而四只未治疗的全部死亡。据说弗洛里当时评价道:“这看起来很有希望。”

1941 年 2 月,第一位人类患者是一位名叫阿尔伯特·亚历山大的牛津警察,他因被玫瑰刺划伤导致败血症而生命垂危。他在五天内病情好转显著。随后牛津团队的药物用完了——他们此前一直从他的尿液中重新提取药物以维持用量——他随后病情复发并死亡。由此得出的结论是,这种物质确实有效。问题在于如何生产足够的量。

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

皮奥里亚的霉菌

1941 年的英国每晚都在遭受轰炸,无法实现青霉素的工业化生产。弗洛里和希特利飞往美国,辗转来到Peoria, Illinois 的一家美国农业部实验室,那里专门研究发酵。皮奥里亚团队将生长培养基从肉汤换成了玉米浆——一种玉米淀粉制造过程中的副产品,产量随即提高了十倍。一位名叫玛丽·亨特的实验室助理被派往当地市场收集发霉的水果。在带回的一个甜瓜上,生长着一种产青霉菌(*Penicillium chrysogenum*),其产量是弗莱明最初发现的霉菌的二百倍。自那以后,工业生产的每一批青霉素都源自那个甜瓜。

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

到 1944 年 6 月的诺曼底登陆日,美国工厂每月能生产 230 万剂药物。美国士兵死于细菌性肺炎的比率从第一次世界大战的 18% 下降到了第二次世界大战的不到 1%。弗莱明、弗洛里和钱恩共同获得了 1945 年诺贝尔生理学或医学奖。

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

我们仍未知晓的事

我们不知道孢子究竟来自何处。最被广泛引用的理论来自 20 世纪 70 年代的重建,认为它从楼下一层真菌学家Charles La Touche 的实验室沿着楼梯间飘了上来,当时他正在培养从哮喘患者家中收集的真菌。其他说法则指向一扇敞开的窗户。那个培养皿本身被保存在大英图书馆,但从未被最终溯源。

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

我们不知道抗生素挽救了多少人的生命。最常引用的 2 亿这一数字来自外推法,而非直接统计。更难得出的数字是那些每一次从未演变成重症的感染——每一次割伤、每一次胸部感冒、每一次术后发热——而这在本质上是无法计数的。

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

我们确实知道这个时代正在终结。第一批耐青霉素的葡萄球菌出现在 1942 年,当时大规模生产甚至尚未开始。今天,每年约有 130 万人的死亡可直接归因于抗菌药物耐药性。发现曲线已经趋于平缓:自 1987 年以来,没有任何真正意义上的新型抗生素进入临床使用。

弗莱明在接受诺贝尔奖时曾警告说,滥用青霉素会滋生耐药细菌。他在实验室里一年之内就观察到了这种现象。听众们礼貌地鼓掌,然后各自回家了。

مقعدٌ يعمّه الفوضى، وكومةٌ من أطباق بتري منسية، وجرثومة عفنٍ طائشة تسللت من مختبرٍ في الطابق السفلي. لقد تطلّب الحادث الذي أفضى إلى اكتشاف البنسلين اثني عشر عاماً أخرى، وجهداً صناعياً استثنائياً في زمن الحرب، كي يتحوّل إلى دواء.

في أوائل سبتمبر عام 1928، عاد Alexander Fleming إلى مختبره المكدس في الطابق الثاني من St Mary's Hospital في بادينغتون، بعد قضاء شهر في منزله الريفي في سافولك. وقبل مغادرته، كان قد وضع كومة من أطباق المزارع التي تحتوي على بكتيريا العنقوديات الذهبية (*Staphylococcus aureus*) على طاولة المختبر، مخططاً لفحصها عند عودته. تُركت الأطباق في درجة حرارة الغرفة، وكان صيف لندن في ذلك العام بارداً. وعندما بدأ فليمنغ وزميل زائر في فرز تلك الكومة للتخلص منها، لفت انتباهه أحد الأطباق بالقرب من القمة؛ فقد نمت عليه رقعة من العفن الأزرق المخضر. وحول هذا العفن، وفي هالة صافية يبلغ عرضها سنتيمترين تقريباً، ذابت بكتيريا العنقوديات.

كان فليمنغ يبلغ من العمر سبعة وأربعين عاماً، وهو عالم جراثيم اسكتلندي اشتهر بدقته في الملاحظة وفوضى مختبره المعروفة. وكان قد اكتشف بالفعل في عام 1922 lysozyme — وهو إنزيم موجود في الدموع واللعاب يقتل أنواعاً معينة من البكتيريا — بعد أن سقطت قطرة من أنفه على إحدى المزارع البكتيرية. أدرك فليمنغ أهمية تلك الهالة، فصور الطبق، وقام باستنبات العفن، واختبر مرقه خلال الأسابيع التالية ضد قائمة طويلة من مسببات الأمراض: العقدية، والمكورات الرئوية، والمكورات البنية، وعصيات الدفتيريا. وقد قضى المرق على كل تلك الجراثيم دون أن يلحق أي أذى بالأرانب والفئران. نشر فليمنغ بحثه في عام 1929 في المجلة البريطانية لعلم الأمراض التجريبي (*British Journal of Experimental Pathology*)، لكن البحث لم يحظَ بأي اهتمام يُذكر.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

كان العفن من نوع *Penicillium notatum*، وكانت المادة الفعالة التي أطلق عليها فليمنغ اسم "البنسلين" غير مستقرة بشكل استثنائي. استطاع زراعة العفن لكنه عجز عن تنقية المركب، إذ كان المرق يفقد فاعليته خلال أيام. وبحلول منتصف الثلاثينيات، كان فليمنغ قد توقف عن العمل على هذا الأمر إلى حد كبير.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

أكسفورد، 1939

وُجد هذا الدواء لأن اثنين من اللاجئين وباحثاً من الحاصلين على منحة رودس قرأوا بحثه بعد عقد من الزمان. ففي Sir William Dunn School of Pathology بأكسفورد، كان عالم الصيدلة الأسترالي Howard Florey وعالم الكيمياء الحيوية الألماني اليهودي Ernst Chain، الذي فر من برلين عام 1933، يعملان بشكل منهجي على دراسة المواد المعروفة المضادة للبكتيريا. عثر تشين على بحث فليمنغ في عام 1938، وبدأ الثلاثة مع زميلهم الثالث Norman Heatley محاولاتهم لعزل المركب.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

نجح هيتلي في حل معضلة الاستخلاص باستخدام تقنية الضغط العكسي لسحب البنسلين من المرق باستخدام خلات الأميل. وبحلول مايو 1940، حصلوا على مسحوق بني نقي بدرجة كافية للاختبار. حُقنت ثمانية فئران بجرعات قاتلة من بكتيريا العقدية، وعولج أربعة منها. وفي صباح اليوم التالي، كانت الفئران الأربعة المعالجة حية، بينما نفقت الأربعة الأخرى. ويُقال إن فلوري علق على ذلك بقوله: "يبدو الأمر واعداً جداً".

كان أول مريض بشري خضع للعلاج، في فبراير 1941، شرطياً من أكسفورد يُدعى ألبرت ألكسندر، كان يحتضر بسبب تعفن في الدم بدأ بخدش من شوكة وردة. تحسنت حالته بشكل كبير على مدار خمسة أيام، ثم نفد مخزون الفريق في أكسفورد — إذ كانوا يستخلصون الدواء مجدداً من بول المريض لاستخدامه مرة أخرى — فانتكس المريض ومات. لقد كان الدرس المستفاد هو أن المادة فعالة، أما التحدي فكان في إنتاج كميات كافية منها.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

عفن بيوريا

كانت بريطانيا في عام 1941 تتعرض للقصف ليلياً، ولم يكن بوسعها تصنيع البنسلين على نطاق واسع. سافر فلوري وهيتلي إلى الولايات المتحدة وتوجها إلى مختبر تابع لوزارة الزراعة الأمريكية في Peoria, Illinois متخصص في التخمير. حوّل فريق بيوريا وسط النمو من مرق اللحم إلى "سائل نقع الذرة"، وهو أحد المخلفات الصناعية لنشا الذرة، فقفز الإنتاج عشرة أضعاف. أُرسلت مساعدة مختبر تُدعى ماري هانت إلى الأسواق المحلية لجمع الفاكهة المتعفنة، وعلى شمامة أحضرتها، وجدت سلالة من عفن *Penicillium chrysogenum* تنتج بنسليناً أكثر بمئتي مرة من سلالة فليمنغ الأصلية. ومنذ ذلك الحين، ينحدر كل البنسلين الصناعي من تلك الشمامة.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

وبحلول يوم الإنزال في يونيو 1944، كانت المصانع الأمريكية تنتج 2.3 مليون جرعة شهرياً. وانخفض معدل الوفيات الناجم عن الالتهاب الرئوي البكتيري بين الجنود الأمريكيين من 18 في المئة في الحرب العالمية الأولى إلى أقل من 1 في المئة في الحرب العالمية الثانية. تقاسم فليمنغ وفلوري وتشين جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء لعام 1945.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

ما لا نزال نجهله

لا نعلم على وجه اليقين من أين جاءت الأبواغ. وتشير النظرية الأكثر شيوعاً، التي استُنتجت من إعادة بناء للأحداث في السبعينيات، إلى أنها انتقلت عبر بئر السلم من مختبر عالم الفطريات Charles La Touche، الذي كان يعمل في الطابق السفلي وكان يزرع فطريات من منازل مرضى الربو. وتشير روايات أخرى إلى نافذة مفتوحة. أما الطبق نفسه، فهو لا يزال موجوداً في المكتبة البريطانية، ولم يتم تحديد أصله بشكل قاطع أبداً.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

لا نعلم عدد الأرواح التي أنقذتها المضادات الحيوية. فالرقم الأكثر تداولاً، وهو 200 مليون، يستند إلى تقديرات وليس إلى إحصاء مباشر. والرقم الأكثر أهمية هو ذلك الذي يتضمن كل عدوى لم تتفاقم — كل جرح، وكل نزلة برد، وكل حمى ما بعد الجراحة — وهو رقم يستحيل حصره بطبيعته.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

لكننا نعلم أن ذلك العصر يشارف على النهاية. فقد ظهرت أولى سلالات العنقوديات المقاومة للبنسلين في عام 1942، قبل أن يبدأ الإنتاج الضخم. واليوم، هناك ما يقرب من 1.3 مليون حالة وفاة سنوياً تُعزى مباشرة إلى مقاومة مضادات الميكروبات. كما تباطأ منحنى الاكتشافات؛ إذ لم تصل أي فئة جديدة تماماً من المضادات الحيوية إلى العيادات منذ عام 1987.

حذّر فليمنغ، في خطاب قبوله لجائزة نوبل، من أن سوء استخدام البنسلين سيؤدي إلى نشوء بكتيريا مقاومة، فقد رأى ذلك بنفسه في المختبر خلال عام واحد فقط. صفّق الجمهور له بتهذيب ثم عادوا إلى بيوتهم.

एक अस्त-व्यस्त बेंच, पेट्री डिशों का एक भूला-बिसरा ढेर, और निचली प्रयोगशाला से उड़कर आया फफूंद का एक दूषित बीजाणु। [[Label]] पेनिसिलिन को जन्म देने वाली उस दुर्घटना को एक दवा का रूप लेने में बारह और साल लगे, साथ ही युद्धकालीन औद्योगिक प्रयासों की एक लंबी श्रृंखला।

सितंबर 1928 की शुरुआत में, Alexander Fleming सफ़ोक स्थित अपने कंट्री हाउस में एक महीना बिताने के बाद पैडिंगटन में स्थित St Mary's Hospital की अपनी अव्यवस्थित दूसरी मंज़िल की प्रयोगशाला में लौटे। जाने से पहले, उन्होंने बेंच पर *स्टेफिलोकोकस ऑरियस* (Staphylococcus aureus) से युक्त कल्चर प्लेटों का एक ढेर लगा दिया था, और योजना बनाई थी कि लौटने पर वे इनकी जाँच करेंगे। प्लेटों को कमरे के तापमान पर छोड़ दिया गया था। उस अगस्त में लंदन का मौसम ठंडा था। जब फ्लेमिंग और उनके एक सहकर्मी ने उन प्लेटों को फेंकने के लिए ढेर को खंगालना शुरू किया, तो ऊपर के पास रखी एक प्लेट ने उनका ध्यान खींचा। किनारे के पास नीले-हरे रंग की फफूँद (मल्ड) की एक परत जम गई थी। फफूँद के चारों ओर, लगभग दो सेंटीमीटर चौड़े एक स्पष्ट घेरे में, स्टेफिलोकोकस बैक्टीरिया घुल चुके थे।

फ्लेमिंग सैंतालीस वर्ष के थे, एक स्कॉटिश बैक्टीरियोलॉजिस्ट जो अपनी सूक्ष्म अवलोकन क्षमता और अपने मशहूर अस्त-व्यस्त कार्यस्थल के लिए जाने जाते थे। उन्होंने 1922 में ही lysozyme की खोज कर ली थी — आँसू और लार में पाया जाने वाला एक एंजाइम जो कुछ बैक्टीरिया को मार देता है — यह खोज तब हुई थी जब उनकी अपनी नाक से एक बूंद कल्चर पर गिर गई थी। उन्होंने उस घेरे को पहचान लिया। उन्होंने प्लेट की तस्वीरें लीं, फफूँद का सब-कल्चर किया, और अगले कुछ हफ़्तों में उसके शोरबे (broth) का परीक्षण रोगजनकों की एक लंबी सूची के ख़िलाफ़ किया: स्ट्रेप्टोकोकस, न्यूमोकोकस, गोनोकोकस, डिप्थीरिया का बैक्टीरिया। उस शोरबे ने उन सभी को मार दिया और खरगोशों और चूहों को कोई नुकसान नहीं पहुँचाया। उन्होंने 1929 में *ब्रिटिश जर्नल ऑफ़ एक्सपेरिमेंटल पैथोलॉजी* में अपना शोध प्रकाशित किया। उस पेपर पर किसी का ध्यान लगभग नहीं गया।

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

वह फफूँद *पेनिसिलियम नोटेटम* (Penicillium notatum) थी, और सक्रिय पदार्थ, जिसे फ्लेमिंग ने पेनिसिलिन नाम दिया, असाधारण रूप से अस्थिर था। वे फफूँद को उगा तो सकते थे लेकिन उस यौगिक को शुद्ध नहीं कर सकते थे। शोरबा कुछ ही दिनों में अपनी शक्ति खो देता था। 1930 के दशक के मध्य तक फ्लेमिंग ने काफी हद तक उस काम को एक तरफ रख दिया था।

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

ऑक्सफ़ोर्ड, 1939

यह दवा इसलिए अस्तित्व में है क्योंकि एक दशक बाद दो शरणार्थियों और एक रोड्स स्कॉलर ने उनका पेपर पढ़ा। ऑक्सफ़ोर्ड में Sir William Dunn School of Pathology में, Howard Florey नाम के एक ऑस्ट्रेलियाई फार्माकोलॉजिस्ट और Ernst Chain नाम के एक जर्मन-यहूदी बायोकेमिस्ट, जो 1933 में बर्लिन से भाग आए थे, ज्ञात जीवाणुरोधी पदार्थों पर व्यवस्थित रूप से काम कर रहे थे। चेन को 1938 में फ्लेमिंग का पेपर मिला। एक तीसरे सहकर्मी, Norman Heatley के साथ, उन्होंने उस यौगिक को अलग करने का प्रयास शुरू किया।

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

हीटली ने एक बैक-प्रेशर तकनीक के साथ निष्कर्षण (extraction) की समस्या को हल किया, जिसमें एमाइल एसीटेट का उपयोग करके शोरबे से पेनिसिलिन को अलग किया गया। मई 1940 तक उनके पास एक भूरा पाउडर था जो परीक्षण के लिए पर्याप्त शुद्ध था। आठ चूहों को स्ट्रेप्टोकोकस की घातक खुराक से संक्रमित किया गया। चार का उपचार किया गया। अगली सुबह उपचार किए गए चारों चूहे जीवित थे; बिना उपचार वाले चारों चूहे मर चुके थे। कहा जाता है कि फ्लोरे ने कहा था, "यह काफी आशाजनक लग रहा है।"

फरवरी 1941 में पहला मानव रोगी अल्बर्ट अलेक्जेंडर नाम का एक ऑक्सफ़ोर्ड पुलिसकर्मी था, जो सेप्सिस से मर रहा था, जिसकी शुरुआत गुलाब के कांटे से लगी एक खरोंच से हुई थी। पांच दिनों में उसकी स्थिति में नाटकीय रूप से सुधार हुआ। फिर ऑक्सफ़ोर्ड टीम की आपूर्ति समाप्त हो गई — वे दवा को बढ़ाने के लिए उसके मूत्र से उसे फिर से निकाल रहे थे — और उसकी स्थिति फिर बिगड़ गई और उसकी मृत्यु हो गई। सबक यह था कि पदार्थ काम करता था। समस्या पर्याप्त मात्रा में उसे बनाने की थी।

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

पियोरिया फफूँद

1941 में ब्रिटेन पर हर रात बमबारी हो रही थी और वह पेनिसिलिन उत्पादन का औद्योगीकरण नहीं कर सकता था। फ्लोरे और हीटली संयुक्त राज्य अमेरिका गए और Peoria, Illinois में अमेरिकी कृषि विभाग की एक प्रयोगशाला में पहुंचे, जो किण्वन (fermentation) में विशेषज्ञ थी। पियोरिया टीम ने विकास माध्यम को मांस के शोरबे से बदलकर मकई-स्टीप लिकर (corn-steep liquor) कर दिया, जो मकई-स्टार्च निर्माण का एक अपशिष्ट उत्पाद था, और पैदावार दस गुना बढ़ गई। मैरी हंट नाम की एक लैब सहायक को स्थानीय बाज़ारों में फफूँद लगे फल इकट्ठा करने के लिए भेजा गया। वह जो खरबूज़ा (cantaloupe) वापस लाई, उस पर *पेनिसिलियम क्रायसोजेनम* (Penicillium chrysogenum) का एक स्ट्रेन उग रहा था जो फ्लेमिंग के मूल स्ट्रेन से दो सौ गुना अधिक पेनिसिलिन पैदा करता था। तब से हर औद्योगिक पेनिसिलिन उसी खरबूज़े से निकली है।

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

डी-डे, जून 1944 तक, अमेरिकी कारखाने प्रति माह 23 लाख खुराक का उत्पादन कर रहे थे। अमेरिकी सैनिकों में बैक्टीरियल निमोनिया से मृत्यु दर प्रथम विश्व युद्ध में 18 प्रतिशत से गिरकर दूसरे विश्व युद्ध में 1 प्रतिशत से कम हो गई। फ्लेमिंग, फ्लोरे और चेन ने 1945 का फिजियोलॉजी या मेडिसिन का नोबेल पुरस्कार साझा किया।

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

जो हम अभी भी नहीं जानते

हम नहीं जानते कि बीजाणु (spore) वास्तव में कहाँ से आया था। 1970 के दशक के पुनर्निर्माण से मिली सबसे अधिक उद्धृत सिद्धांत यह है कि यह एक मंज़िल नीचे मायकोलॉजिस्ट Charles La Touche की प्रयोगशाला से सीढ़ियों के रास्ते ऊपर आया, जो अस्थमा के मरीज़ों के घरों से फंगस का कल्चर कर रहे थे। अन्य विवरण एक खुली खिड़की की ओर इशारा करते हैं। प्लेट स्वयं ब्रिटिश लाइब्रेरी में संरक्षित है, और इसका स्रोत कभी भी निश्चित रूप से पता नहीं चल पाया है।

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

हम नहीं जानते कि एंटीबायोटिक दवाओं ने कितने जीवन बचाए हैं। 20 करोड़ का सबसे अधिक उद्धृत आंकड़ा सीधे गिनती के बजाय अनुमानों से आता है। अधिक कठिन संख्या वह है जिसमें हर वह संक्रमण शामिल है जो कभी गंभीर नहीं हुआ — हर चोट, हर छाती की सर्दी, हर सर्जरी के बाद का बुखार — और वह, अपनी प्रकृति से, अनगिनत है।

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

हम जानते हैं कि वह युग समाप्त हो रहा है। पेनिसिलिन-प्रतिरोधी *स्टेफिलोकोकस* के पहले स्ट्रेन 1942 में दिखाई दिए, इससे पहले कि बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू भी हुआ था। आज हर साल लगभग 13 लाख मौतें सीधे तौर पर एंटीमाइक्रोबियल प्रतिरोध के कारण होती हैं। खोज का ग्राफ सपाट हो गया है: 1987 के बाद से एंटीबायोटिक की कोई भी वास्तविक नई श्रेणी क्लिनिक तक नहीं पहुँची है।

फ्लेमिंग ने नोबेल स्वीकार करते हुए चेतावनी दी थी कि पेनिसिलिन का दुरुपयोग प्रतिरोधी बैक्टीरिया को पैदा करेगा। उन्होंने प्रयोगशाला के भीतर एक साल के भीतर ही यह देख लिया था। दर्शकों ने विनम्रतापूर्वक तालियां बजाईं और अपने घर चले गए।

Meja kerja yang berantakan, tumpukan cawan petri yang terlupakan, serta spora kapang kontaminan yang terbawa dari laboratorium lantai bawah. Kecelakaan yang menghasilkan penisilin itu membutuhkan waktu dua belas tahun lagi serta upaya industri masa perang untuk benar-benar menjadi sebuah obat.

Pada awal September 1928, Alexander Fleming kembali ke laboratoriumnya yang berantakan di lantai dua St Mary's Hospital di Paddington setelah sebulan berada di rumahnya di pedesaan Suffolk. Sebelum pergi, ia telah menumpuk satu menara cawan kultur yang ditanami *Staphylococcus aureus* di meja kerjanya, dengan rencana untuk memeriksanya saat kembali. Cawan-cawan itu dibiarkan pada suhu ruangan. Agustus itu, London sedang sejuk. Ketika Fleming dan seorang rekan yang berkunjung mulai menyortir tumpukan itu untuk membuangnya, satu cawan di dekat bagian atas menarik perhatiannya. Sepetak jamur biru-kehijauan telah tumbuh di dekat tepinya. Di sekitar jamur tersebut, dalam lingkaran cahaya jernih selebar mungkin dua sentimeter, bakteri stafilokokus telah hancur.

Fleming berusia empat puluh tujuh tahun, seorang ahli bakteriologi Skotlandia yang dikenal karena pengamatannya yang teliti serta ruang kerja yang sangat kacau. Pada tahun 1922, ia telah menemukan lysozyme—sejenis enzim dalam air mata dan air liur yang membunuh bakteri tertentu—setelah setetes cairan dari hidungnya jatuh ke atas sebuah kultur. Ia mengenali lingkaran cahaya itu. Ia memotret cawan tersebut, membiakkan kembali jamur itu, dan selama minggu-minggu berikutnya menguji cairannya terhadap daftar panjang patogen: streptokokus, pneumokokus, gonokokus, basil difteri. Cairan itu membunuh semuanya dan tidak membahayakan kelinci maupun tikus. Ia menerbitkannya pada tahun 1929 di *British Journal of Experimental Pathology*. Makalah itu hampir tidak menarik perhatian sama sekali.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

Jamur tersebut adalah *Penicillium notatum*, dan zat aktif yang dinamai penisilin oleh Fleming itu sangat tidak stabil. Ia bisa menumbuhkan jamurnya namun tidak bisa memurnikan senyawanya. Cairan itu kehilangan khasiatnya dalam beberapa hari. Menjelang pertengahan tahun 1930-an, Fleming sebagian besar telah meninggalkan penelitian itu.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Oxford, 1939

Obat ini ada karena dua pengungsi dan seorang penerima beasiswa Rhodes membaca makalahnya satu dekade kemudian. Di Sir William Dunn School of Pathology di Oxford, seorang ahli farmakologi Australia bernama Howard Florey dan seorang ahli biokimia Yahudi-Jerman bernama Ernst Chain, yang telah melarikan diri dari Berlin pada tahun 1933, bekerja secara sistematis meneliti zat-zat antibakteri yang sudah dikenal. Chain menemukan makalah Fleming pada tahun 1938. Bersama rekan ketiga, Norman Heatley, mereka mulai mencoba mengisolasi senyawa tersebut.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Heatley memecahkan masalah ekstraksi dengan teknik tekanan balik yang menarik penisilin keluar dari cairan menggunakan amil asetat. Menjelang Mei 1940, mereka memiliki bubuk cokelat yang cukup murni untuk diuji. Delapan ekor tikus diinfeksi dengan dosis streptokokus yang mematikan. Empat ekor dirawat. Keesokan paginya, empat tikus yang dirawat masih hidup; empat yang tidak dirawat mati. Florey konon mengatakan, "Hasilnya tampak cukup menjanjikan."

Pasien manusia pertama, pada Februari 1941, adalah seorang polisi Oxford bernama Albert Alexander yang sekarat karena sepsis yang bermula dari goresan duri mawar. Kondisinya membaik secara dramatis selama lima hari. Kemudian persediaan tim Oxford habis—mereka telah mengekstraksi ulang obat tersebut dari urine pasien untuk mencukupinya—dan ia mengalami kambuh lalu meninggal. Pelajarannya adalah zat itu berhasil. Masalahnya adalah cara memproduksinya dalam jumlah yang cukup.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Jamur Peoria

Inggris pada tahun 1941 dibom setiap malam dan tidak mampu mengindustrialkan produksi penisilin. Florey dan Heatley terbang ke Amerika Serikat dan menuju laboratorium Departemen Pertanian AS di Peoria, Illinois yang memiliki spesialisasi dalam fermentasi. Tim Peoria mengubah media pertumbuhan dari kaldu daging menjadi cairan rendaman jagung (*corn-steep liquor*), produk limbah dari pembuatan tepung jagung, dan hasilnya meningkat sepuluh kali lipat. Seorang asisten laboratorium bernama Mary Hunt dikirim ke pasar lokal untuk mengumpulkan buah-buahan berjamur. Pada sebuah blewah yang dibawanya kembali, tumbuh galur *Penicillium chrysogenum* yang menghasilkan penisilin dua ratus kali lebih banyak daripada milik Fleming. Setiap penisilin industri sejak saat itu berasal dari blewah tersebut.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

Menjelang D-Day, Juni 1944, pabrik-pabrik Amerika memproduksi 2,3 juta dosis per bulan. Tingkat kematian akibat pneumonia bakteri pada tentara AS turun dari 18 persen pada Perang Dunia Pertama menjadi kurang dari 1 persen pada Perang Dunia Kedua. Fleming, Florey, dan Chain berbagi Penghargaan Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran tahun 1945.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Apa yang masih belum kita ketahui

Kita tidak tahu persis dari mana spora itu berasal. Teori yang paling banyak dikutip, dari rekonstruksi tahun 1970-an, adalah bahwa spora itu melayang naik melalui tangga dari laboratorium ahli mikologi Charles La Touche, satu lantai di bawah, yang sedang mengkultur jamur dari rumah-rumah pasien asma. Catatan lain menunjuk ke jendela yang terbuka. Cawan aslinya masih ada, di British Library, dan tidak pernah dilacak secara pasti.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

Kita tidak tahu berapa banyak nyawa yang telah diselamatkan oleh antibiotik. Angka 200 juta yang paling sering dikutip berasal dari ekstrapolasi, bukan hitungan langsung. Angka yang lebih sulit dihitung adalah angka yang mencakup setiap infeksi yang tidak pernah menjadi serius—setiap luka gores, setiap pilek, setiap demam pascaoperasi—dan secara alami, itu tidak terhitung.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Kita tahu bahwa era tersebut akan berakhir. Galur *Staphylococcus* pertama yang resisten terhadap penisilin muncul pada tahun 1942, bahkan sebelum produksi massal dimulai. Saat ini, sekitar 1,3 juta kematian per tahun secara langsung disebabkan oleh resistensi antimikroba. Kurva penemuan telah mendatar: tidak ada kelas antibiotik yang benar-benar baru yang masuk ke klinik sejak tahun 1987.

Fleming, saat menerima Nobelnya, memperingatkan bahwa penyalahgunaan penisilin akan melahirkan bakteri yang resisten. Ia telah melihatnya di laboratorium dalam waktu setahun. Penonton bertepuk tangan dengan sopan lalu pulang ke rumah.

Un paillasse en désordre, une pile oubliée de boîtes de Petri et une spore de moisissure contaminante, dérivant d'un laboratoire situé à l'étage inférieur. L'accident à l'origine de la pénicilline nécessita encore douze années et un effort industriel en temps de guerre avant de devenir un médicament.

Au début de septembre 1928, Alexander Fleming regagna son laboratoire encombré du deuxième étage au St Mary's Hospital, à Paddington, après un mois passé dans sa maison de campagne du Suffolk. Avant son départ, il avait empilé sur sa paillasse une tour de boîtes de Petri ensemencées de *Staphylococcus aureus*, prévoyant de les examiner à son retour. Les boîtes avaient été laissées à température ambiante. Ce mois d’août-là, à Londres, avait été frais. Lorsque Fleming et un collègue en visite commencèrent à trier la pile pour les jeter, une boîte située près du sommet attira son attention. Une tache de moisissure bleu-vert s’était développée près du bord. Autour de la moisissure, dans un halo clair large peut-être de deux centimètres, les staphylocoques avaient été dissous.

Fleming avait quarante-sept ans ; c’était un bactériologiste écossais réputé pour son sens de l’observation et son espace de travail notoirement chaotique. Il avait déjà découvert en 1922 le lysozyme — une enzyme présente dans les larmes et la salive, capable de tuer certaines bactéries — après qu’une goutte de son propre nez fut tombée dans une culture. Il reconnut la nature du halo. Il photographia la boîte, mit la moisissure en culture, et au cours des semaines suivantes, testa son bouillon contre une longue liste d’agents pathogènes : streptocoque, pneumocoque, gonocoque, bacille de la diphtérie. Le bouillon les tua tous et n’eut aucun effet néfaste sur les lapins et les souris. Il publia ses résultats en 1929 dans le *British Journal of Experimental Pathology*. L’article ne suscita quasiment aucune attention.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

La moisissure était *Penicillium notatum*, et la substance active, que Fleming baptisa pénicilline, était extraordinairement instable. Il parvenait à cultiver le champignon, mais ne pouvait purifier le composé. Le bouillon perdait sa puissance en quelques jours. Au milieu des années 1930, Fleming avait largement abandonné ces recherches.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Oxford, 1939

Le médicament existe parce que deux réfugiés et un boursier Rhodes ont lu son article dix ans plus tard. À la Sir William Dunn School of Pathology d’Oxford, un pharmacologue australien nommé Howard Florey et un biochimiste juif allemand nommé Ernst Chain, qui avait fui Berlin en 1933, étudiaient systématiquement les substances antibactériennes connues. Chain trouva l’article de Fleming en 1938. Avec un troisième collègue, Norman Heatley, ils commencèrent à tenter d’isoler le composé.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Heatley résolut le problème de l’extraction grâce à une technique de contre-pression qui permit d’extraire la pénicilline du bouillon à l’aide d’acétate d’amyle. En mai 1940, ils obtinrent une poudre brune suffisamment pure pour être testée. Huit souris furent infectées par des doses mortelles de streptocoque. Quatre furent traitées. Le lendemain matin, les quatre souris traitées étaient en vie ; les quatre non traitées étaient mortes. On raconte que Florey aurait déclaré : « Cela semble assez prometteur. »

Le premier patient humain, en février 1941, fut un policier d’Oxford nommé Albert Alexander, mourant d’une septicémie qui avait commencé par l’égratignure d’une épine de rose. Son état s’améliora de manière spectaculaire en cinq jours. Puis, les réserves de l’équipe d’Oxford s’épuisèrent — ils réextraisaient la drogue de son urine pour la faire durer — et il fit une rechute et mourut. La leçon était que la substance fonctionnait. Le problème était d’en produire suffisamment.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

La moisissure de Peoria

En 1941, la Grande-Bretagne subissait des bombardements nocturnes et ne pouvait industrialiser la production de pénicilline. Florey et Heatley s’envolèrent pour les États-Unis et se rendirent dans un laboratoire du ministère de l’Agriculture à Peoria, Illinois spécialisé dans la fermentation. L’équipe de Peoria remplaça le milieu de culture, fait de bouillon de viande, par de la liqueur de macération de maïs, un sous-produit de la fabrication de l’amidon, et les rendements furent multipliés par dix. Une assistante de laboratoire nommée Mary Hunt fut envoyée sur les marchés locaux pour collecter des fruits moisis. Sur un cantaloup qu’elle rapporta, poussait une souche de *Penicillium chrysogenum* qui produisait deux cents fois plus de pénicilline que celle de Fleming. Chaque pénicilline industrielle produite depuis descend de ce melon.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

Au jour J, en juin 1944, les usines américaines produisaient 2,3 millions de doses par mois. Le taux de mortalité dû à la pneumonie bactérienne chez les soldats américains chuta de 18 pour cent durant la Première Guerre mondiale à moins de 1 pour cent durant la Seconde. Fleming, Florey et Chain partagèrent le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1945.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Ce que nous ignorons encore

Nous ne savons pas exactement d’où venait la spore. La théorie la plus citée, issue d’une reconstitution des années 1970, est qu’elle a dérivé par la cage d’escalier depuis le laboratoire du mycologue Charles La Touche, un étage plus bas, qui cultivait des champignons provenant des maisons de patients asthmatiques. D’autres récits évoquent une fenêtre ouverte. La boîte elle-même a survécu et se trouve à la British Library, mais son origine n’a jamais été retracée avec certitude.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

Nous ne savons pas combien de vies les antibiotiques ont sauvées. Le chiffre le plus souvent cité de 200 millions provient d’extrapolations plutôt que d’un comptage direct. Le chiffre le plus difficile à établir est celui qui inclut chaque infection qui n’est jamais devenue grave — chaque coupure, chaque rhume, chaque fièvre post-chirurgicale — et cela est, par nature, incalculable.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Ce que nous savons, c’est que cette ère touche à sa fin. Les premières souches de *Staphylococcus* résistantes à la pénicilline sont apparues en 1942, avant même que la production de masse ne commence. Aujourd’hui, environ 1,3 million de décès par an sont directement attribuables à la résistance antimicrobienne. La courbe des découvertes s’est aplatie : aucune classe d’antibiotique véritablement nouvelle n’a atteint le stade clinique depuis 1987.

Fleming, en acceptant son Nobel, a averti que le mauvais usage de la pénicilline engendrerait des bactéries résistantes. Il l’avait observé en laboratoire en moins d’un an. L’auditoire applaudit poliment et rentra chez soi.

Загроможденный лабораторный стол, забытая стопка чашек Петри и спора плесени-загрязнителя, залетевшая из лаборатории этажом ниже. Чтобы случайное открытие пенициллина превратилось в полноценное лекарство, потребовалось еще двенадцать лет и колоссальные усилия военной промышленности.

В начале сентября 1928 года Alexander Fleming вернулся в свою загроможденную лабораторию на втором этаже больницы St Mary's Hospital в Паддингтоне, проведя месяц в своем загородном доме в Саффолке. Перед отъездом он оставил на рабочем столе башню из чашек Петри с посевами *Staphylococcus aureus*, планируя изучить их по возвращении. Чашки стояли при комнатной температуре. Тот август в Лондоне выдался прохладным. Когда Флеминг и пришедший к нему коллега начали разбирать стопку, чтобы выбросить чашки, его внимание привлекла одна, лежавшая почти наверху. Возле края образовалось пятно сине-зеленой плесени. Вокруг плесени, в прозрачном ореоле шириной около двух сантиметров, стафилококки были растворены.

Флемингу было сорок семь, он был шотландским бактериологом, известным своей наблюдательностью и легендарным беспорядком на рабочем столе. Еще в 1922 году он открыл lysozyme — фермент, содержащийся в слезах и слюне и уничтожающий некоторые бактерии, — после того как капля из его собственного носа упала в культуру. Он узнал этот ореол. Он сфотографировал чашку, сделал пересев плесени и в течение последующих недель испытывал полученный бульон на длинном списке патогенов: стрептококках, пневмококках, гонококках, возбудителе дифтерии. Бульон убивал их всех, не причиняя вреда кроликам и мышам. В 1929 году он опубликовал результаты в журнале *British Journal of Experimental Pathology*. Статья почти не привлекла внимания.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

Плесень оказалась *Penicillium notatum*, а активное вещество, которое Флеминг назвал пенициллином, было чрезвычайно нестабильным. Он мог выращивать плесень, но не мог очистить соединение. Бульон терял свою эффективность за несколько дней. К середине 1930-х Флеминг практически оставил эту работу.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Оксфорд, 1939

Лекарство существует благодаря тому, что десять лет спустя его статью прочли двое беженцев и один стипендиат Родса. В Оксфорде, в Школе патологии имени сэра Уильяма Данна Sir William Dunn School of Pathology, австралийский фармаколог Howard Florey и немецко-еврейский биохимик Ernst Chain, бежавший из Берлина в 1933 году, систематически исследовали известные антибактериальные вещества. Чейн нашел статью Флеминга в 1938 году. Вместе с третьим коллегой, Norman Heatley, они начали попытки выделить соединение.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Хитли решил проблему экстракции с помощью метода противодавления, который позволял извлекать пенициллин из бульона с помощью амилацетата. К маю 1940 года у них был коричневый порошок, достаточно чистый для испытаний. Восьми мышам ввели смертельные дозы стрептококка. Четверых лечили. На следующее утро четыре подопытные мыши были живы, а четыре, не получавшие лечения, погибли. Считается, что Флори тогда сказал: «Выглядит весьма многообещающе».

Первым человеком-пациентом в феврале 1941 года стал оксфордский полицейский Альберт Александр, умиравший от сепсиса, который начался с царапины от розового шипа. В течение пяти дней его состояние значительно улучшилось. Затем запас оксфордской группы иссяк — чтобы растянуть его, они повторно экстрагировали препарат из его мочи, — после чего наступил рецидив, и пациент скончался. Урок состоял в том, что вещество работает. Проблема была в том, как получить его в достаточном количестве.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Плесень из Пеории

Британию 1941 года бомбили каждую ночь, и она не могла наладить промышленное производство пенициллина. Флори и Хитли вылетели в Соединенные Штаты и добрались до лаборатории Министерства сельского хозяйства США в Peoria, Illinois, специализировавшейся на ферментации. Команда из Пеории заменила мясной бульон на среду из кукурузного экстракта — побочного продукта производства кукурузного крахмала, — и выход продукта вырос в десять раз. Лаборанта по имени Мэри Хант отправили на местные рынки собирать заплесневелые фрукты. На принесенной ею дыне рос штамм *Penicillium chrysogenum*, который вырабатывал в двести раз больше пенициллина, чем исходный штамм Флеминга. Каждый промышленный пенициллин с тех пор происходит от той самой дыни.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

К «дню Д», июню 1944 года, американские заводы производили 2,3 миллиона доз в месяц. Смертность от бактериальной пневмонии среди американских солдат упала с 18 процентов в Первую мировую войну до менее чем 1 процента во Вторую. Флеминг, Флори и Чейн разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1945 года.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Чего мы до сих пор не знаем

Мы не знаем точно, откуда взялась спора. Наиболее цитируемая теория, основанная на реконструкции 1970-х годов, гласит, что она прилетела по лестничной клетке из лаборатории миколога Charles La Touche, находившейся этажом ниже, который культивировал грибки из домов пациентов, страдающих астмой. Другие версии указывают на открытое окно. Сама чашка сохранилась в Британской библиотеке, и ее происхождение так и не было окончательно установлено.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

Мы не знаем, сколько жизней спасли антибиотики. Наиболее часто упоминаемая цифра в 200 миллионов основана на экстраполяции, а не на прямом подсчете. Куда сложнее подсчитать число случаев, включающих все инфекции, которые так и не переросли в серьезные заболевания — каждый порез, каждая простуда, каждая послеоперационная лихорадка, — и это по своей природе не поддается учету.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Мы знаем, что эта эра подходит к концу. Первые устойчивые к пенициллину штаммы *Staphylococcus* появились в 1942 году, еще до начала массового производства. Сегодня около 1,3 миллиона смертей в год напрямую связаны с антимикробной резистентностью. Кривая открытий выровнялась: с 1987 года в клиническую практику не вошел ни один принципиально новый класс антибиотиков.

Флеминг, принимая Нобелевскую премию, предупреждал, что неправильное использование пенициллина приведет к появлению устойчивых бактерий. Он наблюдал это в своей лаборатории уже через год. Аудитория вежливо поаплодировала и разошлась по домам.

Ein unaufgeräumter Arbeitstisch, ein vergessener Stapel Petrischalen und eine verunreinigende Schimmelpilzspore, die aus einem tiefer gelegenen Labor herüberwehte. Der Zufall, der zur Entdeckung des Penicillins führte, brauchte weitere zwölf Jahre und eine industrielle Kraftanstrengung während des Krieges, um zu einem Medikament zu werden.

Anfang September 1928 kehrte Alexander Fleming nach einem Monat in seinem Landhaus in Suffolk in sein überfülltes Labor im zweiten Stock des St Mary's Hospital in Paddington zurück. Vor seiner Abreise hatte er einen Stapel Kulturschalen mit *Staphylococcus aureus* auf dem Labortisch aufgeschichtet, mit dem Plan, sie bei seiner Rückkehr zu untersuchen. Die Schalen waren bei Zimmertemperatur gelagert worden. Der August in London war kühl gewesen. Als Fleming und ein zu Besuch weilender Kollege begannen, den Stapel zu durchsuchen, um die Schalen zu entsorgen, fiel sein Blick auf eine Schale nahe der Spitze. Ein Fleck blaugrüner Schimmel hatte sich nahe dem Rand festgesetzt. Um den Schimmel herum, in einem klaren Hof von vielleicht zwei Zentimetern Breite, waren die Staphylokokken aufgelöst worden.

Fleming war siebenundvierzig, ein schottischer Bakteriologe mit dem Ruf eines sorgfältigen Beobachters und eines berüchtigt chaotischen Arbeitsplatzes. Er hatte bereits 1922 lysozyme entdeckt – ein Enzym in Tränen und Speichel, das bestimmte Bakterien abtötet –, nachdem ein Tropfen aus seiner eigenen Nase auf eine Kultur gefallen war. Er erkannte den Hof. Er fotografierte die Schale, züchtete den Schimmel nach und testete in den folgenden Wochen dessen Nährlösung gegen eine lange Liste von Krankheitserregern: Streptokokken, Pneumokokken, Gonokokken, Diphtheriebazillen. Die Nährlösung tötete sie alle ab und ließ Kaninchen und Mäuse unversehrt. Er veröffentlichte seine Ergebnisse 1929 im *British Journal of Experimental Pathology*. Die Arbeit erregte so gut wie keine Aufmerksamkeit.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

Der Schimmelpilz war *Penicillium notatum*, und der aktive Wirkstoff, den Fleming Penicillin nannte, war außerordentlich instabil. Er konnte den Schimmel züchten, aber die Verbindung nicht reinigen. Die Nährlösung verlor ihre Wirksamkeit innerhalb weniger Tage. Mitte der 1930er Jahre hatte Fleming die Arbeit weitgehend eingestellt.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Oxford, 1939

Das Medikament existiert, weil zwei Flüchtlinge und ein Rhodes-Stipendiat ein Jahrzehnt später seine Arbeit lasen. An der Sir William Dunn School of Pathology in Oxford arbeiteten ein australischer Pharmakologe namens Howard Florey und ein deutsch-jüdischer Biochemiker namens Ernst Chain, der 1933 aus Berlin geflohen war, systematisch bekannte antibakterielle Substanzen durch. Chain fand Flemings Arbeit im Jahr 1938. Mit einem dritten Kollegen, Norman Heatley, begannen sie zu versuchen, die Verbindung zu isolieren.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Heatley löste das Extraktionsproblem mit einem Gegendruckverfahren, bei dem Penicillin mithilfe von Amylacetat aus der Nährlösung gezogen wurde. Bis Mai 1940 hatten sie ein braunes Pulver, das rein genug für Tests war. Acht Mäuse wurden mit tödlichen Dosen von Streptokokken infiziert. Vier wurden behandelt. Am nächsten Morgen lebten die vier behandelten Mäuse; die vier unbehandelten waren tot. Florey soll gesagt haben: „Es sieht ziemlich vielversprechend aus.“

Der erste menschliche Patient war im Februar 1941 ein Polizeibeamter aus Oxford namens Albert Alexander, der an einer Sepsis starb, die durch den Kratzer eines Rosendorns ausgelöst worden war. Er verbesserte sich innerhalb von fünf Tagen dramatisch. Dann ging der Vorrat des Oxford-Teams zur Neige – sie hatten das Medikament aus seinem Urin wiedergewonnen, um es zu strecken –, und er erlitt einen Rückfall und starb. Die Lektion war, dass die Substanz wirkte. Das Problem war, genug davon herzustellen.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Der Peoria-Schimmel

Großbritannien wurde 1941 nächtlich bombardiert und konnte die Penicillin-Produktion nicht industrialisieren. Florey und Heatley flogen in die Vereinigten Staaten und machten sich auf den Weg zu einem Labor des US-Landwirtschaftsministeriums in Peoria, Illinois, das auf Fermentation spezialisiert war. Das Team in Peoria stellte das Nährmedium von einer Fleischnährlösung auf Maisquellwasser um, ein Abfallprodukt der Maisstärkeherstellung, und die Ausbeute stieg um das Zehnfache. Eine Laborassistentin namens Mary Hunt wurde auf die örtlichen Märkte geschickt, um schimmeliges Obst zu sammeln. Auf einer Melone, die sie mitbrachte, wuchs ein Stamm von *Penicillium chrysogenum*, der zweihundertmal mehr Penicillin produzierte als Flemings Original. Jedes industrielle Penicillin seitdem stammt von dieser Melone ab.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

Bis zum D-Day im Juni 1944 produzierten amerikanische Fabriken 2,3 Millionen Dosen pro Monat. Die Sterblichkeitsrate bei bakterieller Lungenentzündung sank bei US-Soldaten von 18 Prozent im Ersten Weltkrieg auf weniger als 1 Prozent im Zweiten. Fleming, Florey und Chain teilten sich 1945 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Was wir immer noch nicht wissen

Wir wissen nicht genau, woher die Spore kam. Die am häufigsten zitierte Theorie, aus einer Rekonstruktion der 1970er Jahre, besagt, dass sie das Treppenhaus hinauf aus dem Labor des Mykologen Charles La Touche trieb, das ein Stockwerk tiefer lag und in dem er Pilze aus den Wohnungen von Asthmapatienten züchtete. Andere Berichte deuten auf ein offenes Fenster hin. Die Schale selbst ist erhalten, befindet sich in der British Library und konnte nie eindeutig zurückverfolgt werden.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

Wir wissen nicht, wie viele Leben Antibiotika gerettet haben. Die meistzitierte Zahl von 200 Millionen stammt eher aus Extrapolationen als aus direkten Zählungen. Die schwierigere Zahl ist diejenige, die jede Infektion umfasst, die nie ernst wurde – jeder Schnitt, jede Erkältung, jedes postoperative Fieber – und das ist von Natur aus nicht zählbar.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Wir wissen, dass die Ära zu Ende geht. Die ersten penicillinresistenten *Staphylococcus*-Stämme erschienen 1942, noch bevor die Massenproduktion überhaupt begonnen hatte. Heute sind jährlich etwa 1,3 Millionen Todesfälle direkt auf antimikrobielle Resistenzen zurückzuführen. Die Entdeckungskurve hat sich abgeflacht: Seit 1987 hat keine wirklich neue Klasse von Antibiotika die Klinik erreicht.

Fleming warnte bei der Annahme seines Nobelpreises davor, dass der Missbrauch von Penicillin resistente Bakterien züchten würde. Er hatte es innerhalb eines Jahres im Labor gesehen. Das Publikum applaudierte höflich und ging nach Hause.

어지러운 실험대, 잊힌 페트리 접시 더미, 그리고 아래층 실험실에서 흘러 들어온 오염된 곰팡이 포자 하나. 페니실린을 탄생시킨 그 우연이 약이 되기까지는 다시 12년의 세월과 전시 산업적 노력이 필요했다.

1928년 9월 초, Alexander Fleming은 서퍽의 시골 별장에서 한 달을 보낸 뒤 패딩턴에 있는 St Mary's Hospital의 어수선한 2층 실험실로 돌아왔다. 떠나기 전 그는 황색포도상구균(*Staphylococcus aureus*)을 접종한 배양 접시들을 책상 위에 탑처럼 쌓아두었고, 돌아와서 검사할 계획이었다. 접시들은 실온에 방치되었다. 그해 8월 런던의 날씨는 선선했다. 플레밍과 방문 중이던 동료가 버리기 위해 접시들을 분류하던 중, 맨 위쪽에 있던 접시 하나가 그의 눈길을 끌었다. 접시 가장자리 근처에 푸른색을 띤 곰팡이가 자리를 잡고 있었다. 곰팡이 주위로 약 2센티미터 너비의 투명한 고리가 형성되었고, 그 안의 포도상구균은 녹아 사라져 있었다.

당시 마흔일곱 살이었던 플레밍은 꼼꼼한 관찰력과 지나치게 무질서한 작업 공간으로 유명한 스코틀랜드 출신의 세균학자였다. 그는 이미 1922년에 자신의 코에서 떨어진 한 방울의 분비물이 배양균에 닿은 후, 눈물과 타액 속에 들어 있으며 특정 박테리아를 죽이는 효소인 lysozyme을 발견한 바 있었다. 그는 그 투명한 고리의 의미를 알아차렸다. 플레밍은 접시를 사진으로 남기고 곰팡이를 하위 배양했으며, 이후 몇 주 동안 그 배양액을 연쇄상구균, 폐렴구균, 임균, 디프테리아균 등 수많은 병원균을 대상으로 시험했다. 배양액은 이 모든 균을 죽였고 토끼와 쥐에게는 아무런 해도 끼치지 않았다. 그는 1929년 《영국 실험 병리학 저널(British Journal of Experimental Pathology)》에 논문을 발표했다. 하지만 그 논문은 거의 주목받지 못했다.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

그 곰팡이는 페니실리움 노타툼(*Penicillium notatum*)이었고, 플레밍이 페니실린이라 명명한 그 활성 물질은 매우 불안정했다. 그는 곰팡이를 배양할 수는 있었지만 그 화합물을 정제해낼 수는 없었다. 배양액은 며칠 내로 효능을 잃었다. 1930년대 중반에 이르러 플레밍은 이 연구를 사실상 접어두었다.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

옥스퍼드, 1939년

이 약은 10년 후, 두 명의 난민과 한 명의 로즈 장학생이 그의 논문을 읽으면서 세상에 나오게 되었다. 옥스퍼드의 Sir William Dunn School of Pathology에서 오스트레일리아 출신의 약리학자 Howard Florey와 1933년 베를린을 탈출한 독일계 유대인 생화학자 Ernst Chain은 알려진 항균 물질들을 체계적으로 연구하고 있었다. 체인은 1938년에 플레밍의 논문을 발견했다. 세 번째 동료인 Norman Heatley와 함께 그들은 그 화합물을 분리해내기 위한 노력을 시작했다.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

히틀리는 아밀 아세테이트를 사용하여 배양액에서 페니실린을 추출하는 배압(back-pressure) 기술로 추출 문제를 해결했다. 1940년 5월, 그들은 실험에 사용할 수 있을 만큼 순수한 갈색 가루를 얻었다. 8마리의 쥐에게 치명적인 양의 연쇄상구균을 감염시켰다. 4마리만 치료를 받았다. 다음 날 아침, 치료받은 4마리의 쥐는 살아 있었지만 치료받지 않은 4마리는 죽어 있었다. 플로리는 "꽤 유망해 보인다"고 말했다고 전해진다.

1941년 2월, 옥스퍼드의 경찰관 앨버트 알렉산더가 첫 인간 환자가 되었다. 그는 장미 가시에 긁힌 상처로 시작된 패혈증으로 죽어가고 있었다. 그는 닷새 동안 극적으로 호전되었다. 그러나 옥스퍼드 연구팀의 약이 다 떨어졌다. 그들은 약효를 늘리기 위해 그의 소변에서 약을 재추출하고 있었던 터였다. 결국 알렉산더는 다시 병세가 악화되어 사망했다. 이 사례를 통해 해당 물질이 효과가 있다는 점은 증명되었다. 문제는 충분한 양을 만들어내는 것이었다.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

피오리아의 곰팡이

1941년 당시 영국은 매일 밤 폭격을 받고 있었기에 페니실린의 산업적 생산이 불가능했다. 플로리와 히틀리는 미국으로 건너가 발효 전문 연구 기관인 Peoria, Illinois의 미국 농무부 실험실을 찾았다. 피오리아 팀은 배양 배지를 육수에서 옥수수 전분 제조 과정의 부산물인 옥수수 침지액(corn-steep liquor)으로 바꾸었고, 생산량은 10배로 뛰어올랐다. 실험 보조원 메리 헌트는 곰팡이가 핀 과일을 구하기 위해 지역 시장으로 보내졌다. 그녀가 가져온 캔털루프 멜론에는 플레밍이 처음에 발견한 것보다 페니실린을 200배나 더 많이 생산하는 페니실리움 크리소게눔(*Penicillium chrysogenum*) 균주가 자라고 있었다. 오늘날 산업용으로 쓰이는 모든 페니실린은 바로 그 멜론에서 유래했다.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

1944년 6월 노르망디 상륙작전 때에는 미국 공장들이 한 달에 230만 회분의 페니실린을 생산하고 있었다. 미군 내 박테리아성 폐렴으로 인한 사망률은 제1차 세계대전 당시 18%에서 제2차 세계대전 때는 1% 미만으로 떨어졌다. 플레밍, 플로리, 체인은 1945년 노벨 생리의학상을 공동 수상했다.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

여전히 알 수 없는 것들

우리는 그 포자가 정확히 어디서 왔는지 알지 못한다. 1970년대의 재구성을 토대로 가장 많이 인용되는 이론은, 아래층에서 천식 환자들의 집에서 채취한 곰팡이를 배양하던 균학자 Charles La Touche의 실험실에서 계단을 타고 올라왔다는 것이다. 열려 있던 창문 때문이라는 주장도 있다. 그 접시 자체는 현재 대영도서관에 보관되어 있지만, 그 정확한 출처는 끝내 밝혀지지 않았다.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

우리는 항생제가 얼마나 많은 생명을 구했는지 알지 못한다. 가장 많이 인용되는 2억 명이라는 수치는 직접적인 집계가 아니라 추론에 근거한 것이다. 더 파악하기 어려운 수치는 심각한 단계로 악화되지 않은 모든 감염 사례, 즉 모든 베인 상처와 모든 감기, 수술 후의 모든 열을 포함한 경우인데, 이는 본질적으로 집계가 불가능하다.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

우리는 지금 이 시대가 끝나가고 있다는 사실을 알고 있다. 최초의 페니실린 내성 포도상구균 균주는 대량 생산이 시작되기도 전인 1942년에 이미 나타났다. 오늘날 매년 약 130만 명의 사망이 항균제 내성과 직접적인 관련이 있다. 발견의 곡선은 평탄해졌다. 1987년 이후 진정으로 새로운 종류의 항생제가 임상에 도입된 적은 없다.

플레밍은 노벨상 수상 연설에서 페니실린의 오남용이 내성 박테리아를 키울 것이라고 경고했다. 그는 실험실 안에서 이미 1년 만에 그 현상을 목격했기 때문이었다. 청중들은 정중하게 박수를 쳤고, 이내 집으로 돌아갔다.

Un banco desordenado, una pila olvidada de placas de Petri y una espora de moho contaminante que llegó a la deriva desde un laboratorio en el piso inferior. El accidente que produjo la penicilina requirió otros doce años y un esfuerzo industrial bélico para convertirse en un fármaco.

A principios de septiembre de 1928, Alexander Fleming regresó a su desordenado laboratorio en el segundo piso del St Mary's Hospital en Paddington, tras pasar un mes en su casa de campo en Suffolk. Antes de irse, había dejado apilada una torre de placas de cultivo sembradas con *Staphylococcus aureus* sobre la mesa, con la intención de examinarlas a su regreso. Las placas se habían dejado a temperatura ambiente. Aquel agosto en Londres había sido fresco. Cuando Fleming y un colega que le visitaba comenzaron a revisar la pila para deshacerse de ellas, una placa cerca de la parte superior le llamó la atención. Una mancha de moho azul verdoso se había instalado cerca del borde. Alrededor del moho, en un halo claro de quizás dos centímetros de ancho, los estafilococos se habían disuelto.

Fleming tenía cuarenta y siete años, era un bacteriólogo escocés con fama de observador meticuloso y de tener un espacio de trabajo célebremente caótico. Ya había descubierto, en 1922, la lysozyme —una enzima presente en las lágrimas y la saliva que mata ciertas bacterias— después de que una gota de su propia nariz cayera sobre un cultivo. Reconoció el halo. Fotografió la placa, subcultivó el moho y, durante las semanas siguientes, probó su caldo contra una larga lista de patógenos: estreptococo, neumococo, gonococo, bacilo de la difteria. El caldo los mató a todos y no causó daño alguno a conejos ni ratones. Publicó sus resultados en 1929 en el *British Journal of Experimental Pathology*. El artículo no atrajo casi ninguna atención.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

El moho era *Penicillium notatum*, y la sustancia activa, que Fleming llamó penicilina, era extraordinariamente inestable. Podía cultivar el moho, pero no purificar el compuesto. El caldo perdía su potencia en cuestión de días. A mediados de la década de 1930, Fleming había dejado el trabajo prácticamente de lado.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Oxford, 1939

El fármaco existe porque dos refugiados y un becario Rhodes leyeron su artículo una década después. En la Sir William Dunn School of Pathology de Oxford, un farmacólogo australiano llamado Howard Florey y un bioquímico judeoalemán llamado Ernst Chain, que había huido de Berlín en 1933, trabajaban sistemáticamente con sustancias antibacterianas conocidas. Chain encontró el artículo de Fleming en 1938. Junto a un tercer colega, Norman Heatley, comenzaron a intentar aislar el compuesto.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Heatley resolvió el problema de la extracción con una técnica de contrapresión que extraía la penicilina del caldo utilizando acetato de amilo. En mayo de 1940 tenían un polvo marrón lo suficientemente puro como para realizar pruebas. Ocho ratones fueron infectados con dosis letales de estreptococo. Cuatro fueron tratados. A la mañana siguiente, los cuatro ratones tratados estaban vivos; los cuatro no tratados, muertos. Se dice que Florey comentó: «Parece bastante prometedor».

El primer paciente humano, en febrero de 1941, fue un policía de Oxford llamado Albert Alexander, que se moría de una sepsis que había comenzado con el rasguño de la espina de una rosa. Mejoró notablemente durante cinco días. Entonces, las existencias del equipo de Oxford se agotaron —habían estado reextrayendo el fármaco de su orina para que rindiera más— y el paciente recayó y falleció. La lección fue que la sustancia funcionaba. El problema era producirla en cantidades suficientes.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

El moho de Peoria

En 1941, Gran Bretaña sufría bombardeos nocturnos y no podía industrializar la producción de penicilina. Florey y Heatley volaron a Estados Unidos y se dirigieron a un laboratorio del Departamento de Agricultura estadounidense en Peoria, Illinois que se especializaba en fermentación. El equipo de Peoria cambió el medio de cultivo de un caldo de carne a licor de maceración de maíz, un subproducto de la fabricación de almidón de maíz, y el rendimiento se multiplicó por diez. Enviaron a una asistente de laboratorio llamada Mary Hunt a los mercados locales para recolectar fruta mohosa. En un melón cantalupo que trajo consigo, crecía una cepa de *Penicillium chrysogenum* que producía doscientas veces más penicilina que la original de Fleming. Toda la penicilina industrial desde entonces desciende de aquel melón.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

Para el Día D, en junio de 1944, las fábricas estadounidenses producían 2,3 millones de dosis al mes. La tasa de mortalidad por neumonía bacteriana en los soldados estadounidenses cayó del 18 por ciento en la Primera Guerra Mundial a menos del 1 por ciento en la Segunda. Fleming, Florey y Chain compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1945.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Lo que todavía no sabemos

No sabemos exactamente de dónde provino la espora. La teoría más citada, surgida de una reconstrucción de la década de 1970, es que llegó flotando por el hueco de la escalera desde el laboratorio del micólogo Charles La Touche, un piso más abajo, quien cultivaba hongos de los hogares de pacientes asmáticos. Otros relatos apuntan a una ventana abierta. La placa en sí misma sobrevive en la Biblioteca Británica y su origen nunca ha sido rastreado definitivamente.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

No sabemos cuántas vidas han salvado los antibióticos. La cifra más citada, 200 millones, proviene de extrapolaciones más que de un recuento directo. La cifra más difícil de calcular es la que incluye cada infección que nunca llegó a ser grave —cada corte, cada resfriado, cada fiebre posquirúrgica— y eso es, por su naturaleza, incontable.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Lo que sí sabemos es que la era está llegando a su fin. Las primeras cepas de *Staphylococcus* resistentes a la penicilina aparecieron en 1942, antes de que comenzara la producción en masa. Hoy en día, aproximadamente 1,3 millones de muertes al año son atribuibles directamente a la resistencia a los antimicrobianos. La curva de descubrimiento se ha aplanado: desde 1987 no ha llegado a la clínica ninguna clase de antibiótico genuinamente nueva.

Fleming, al aceptar su Nobel, advirtió que el uso indebido de la penicilina engendraría bacterias resistentes. Lo había visto en el laboratorio en menos de un año. El público aplaudió cortésmente y se fue a casa.

Uma bancada desordenada, uma pilha esquecida de placas de Petri e um esporo de bolor contaminante que flutuou vindo de um laboratório no andar de baixo. O acidente que produziu a penicilina levou outros doze anos e um esforço industrial de guerra para se tornar um medicamento.

No início de setembro de 1928, Alexander Fleming regressou ao seu laboratório desarrumado no segundo andar do St Mary's Hospital, em Paddington, após um mês na sua casa de campo em Suffolk. Antes de partir, empilhou uma torre de placas de cultura, semeadas com *Staphylococcus aureus*, na bancada, planeando examiná-las no seu regresso. As placas tinham sido deixadas à temperatura ambiente. Londres, naquele mês de agosto, estivera fresca. Quando Fleming e um colega que o visitava começaram a selecionar a pilha para as descartar, uma placa perto do topo chamou-lhe a atenção. Uma mancha de bolor azul-esverdeado tinha-se instalado perto da borda. À volta do bolor, num halo claro com talvez dois centímetros de largura, os estafilococos tinham sido dissolvidos.

Fleming tinha quarenta e sete anos, era um bacteriologista escocês com reputação de observação cuidadosa e um espaço de trabalho famosamente caótico. Já tinha, em 1922, descoberto a lysozyme — uma enzima presente nas lágrimas e na saliva que mata certas bactérias — depois de uma gota do seu próprio nariz cair numa cultura. Reconheceu o halo. Fotografou a placa, fez a subcultura do bolor e, durante as semanas seguintes, testou o seu caldo contra uma longa lista de agentes patogénicos: estreptococos, pneumococos, gonococos, bacilo da difteria. O caldo matou-os a todos e deixou coelhos e ratos ilesos. Publicou o estudo em 1929 no *British Journal of Experimental Pathology*. O artigo não atraiu quase nenhuma atenção.

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

O bolor era o *Penicillium notatum* e a substância ativa, a que Fleming chamou penicilina, era extraordinariamente instável. Conseguia cultivar o bolor, mas não purificar o composto. O caldo perdia a sua potência em poucos dias. Em meados da década de 1930, Fleming tinha praticamente deixado o trabalho de lado.

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Oxford, 1939

O fármaco existe porque dois refugiados e um bolseiro Rhodes leram o seu artigo uma década mais tarde. Na Sir William Dunn School of Pathology em Oxford, um farmacologista australiano chamado Howard Florey e um bioquímico judaico-alemão chamado Ernst Chain, que tinha fugido de Berlim em 1933, trabalhavam sistematicamente com substâncias antibacterianas conhecidas. Chain encontrou o artigo de Fleming em 1938. Com um terceiro colega, Norman Heatley, começaram a tentar isolar o composto.

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

Heatley resolveu o problema da extração com uma técnica de contrapressão que extraía a penicilina do caldo usando acetato de amilo. Em maio de 1940, tinham um pó castanho suficientemente puro para testar. Oito ratos foram infetados com doses letais de estreptococos. Quatro foram tratados. Na manhã seguinte, os quatro ratos tratados estavam vivos; os quatro não tratados estavam mortos. Diz-se que Florey comentou: "Parece bastante promissor."

O primeiro paciente humano, em fevereiro de 1941, foi um polícia de Oxford chamado Albert Alexander, que morria de uma sépsis que começara com um arranhão de um espinho de rosa. Melhorou drasticamente ao longo de cinco dias. Depois, o fornecimento da equipa de Oxford esgotou-se — tinham estado a reextrair o fármaco da sua urina para o fazer render — e ele sofreu uma recaída e morreu. A lição foi que a substância funcionava. O problema era produzir o suficiente.

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

O bolor de Peoria

A Grã-Bretanha, em 1941, era bombardeada todas as noites e não conseguia industrializar a produção de penicilina. Florey e Heatley voaram para os Estados Unidos e dirigiram-se a um laboratório do Departamento de Agricultura dos EUA em Peoria, Illinois, especializado em fermentação. A equipa de Peoria mudou o meio de cultura de um caldo de carne para maceração de milho, um subproduto do fabrico de amido de milho, e os rendimentos saltaram dez vezes. Uma assistente de laboratório chamada Mary Hunt foi enviada aos mercados locais para recolher fruta bolorenta. Num melão que ela trouxe, crescia uma estirpe de *Penicillium chrysogenum* que produzia duzentas vezes mais penicilina do que a original de Fleming. Todas as penicilinas industriais desde então descendem desse melão.

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

No Dia D, em junho de 1944, as fábricas americanas produziam 2,3 milhões de doses por mês. A taxa de mortalidade por pneumonia bacteriana em soldados dos EUA caiu de 18 por cento na Primeira Guerra Mundial para menos de 1 por cento na Segunda. Fleming, Florey e Chain partilharam o Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina de 1945.

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

O que ainda não sabemos

Não sabemos exatamente de onde veio o esporo. A teoria mais citada, proveniente de uma reconstrução da década de 1970, é que este entrou pela caixa de escadas a partir do laboratório do micologista Charles La Touche, um andar abaixo, que cultivava fungos provenientes das casas de pacientes com asma. Outros relatos apontam para uma janela aberta. A placa em si sobrevive, na Biblioteca Britânica, e a sua origem nunca foi definitivamente traçada.

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

Não sabemos quantas vidas os antibióticos salvaram. O número mais citado, 200 milhões, provém de extrapolações e não de uma contagem direta. O número mais difícil é aquele que inclui cada infeção que nunca se tornou grave — cada corte, cada constipação, cada febre pós-operatória — e isso é, por natureza, incontável.

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

Sabemos que a era está a terminar. As primeiras estirpes de *Staphylococcus* resistentes à penicilina apareceram em 1942, antes mesmo de a produção em massa ter começado. Hoje, cerca de 1,3 milhões de mortes por ano são diretamente atribuíveis à resistência antimicrobiana. A curva de descoberta estagnou: nenhuma classe genuinamente nova de antibiótico chega à clínica desde 1987.

Fleming, ao aceitar o seu Nobel, avisou que o uso indevido de penicilina criaria bactérias resistentes. Ele tinha visto isso no laboratório no espaço de um ano. A assistência aplaudiu educadamente e foi para casa.

散らかったベンチ、置き忘れたペトリ皿の山、そして階下の実験室から漂い込んできた汚染カビの胞子。ペニシリンを生み出したその事故が、医薬品として世に出るまでには、さらに12年の歳月と戦時下の産業動員が必要だった。

1928年9月初旬、Alexander Flemingは、サフォークにある田舎の別荘で1カ月を過ごした後、パディントンのSt Mary's Hospitalにある、雑然とした2階の研究所に戻った。出発前、彼は戻ったら調べるつもりで、黄色ブドウ球菌を植え付けた培養皿をタワーのように積み上げて作業台に置いていた。皿は室温のまま放置されていた。その年の8月のロンドンは涼しかった。フレミングが訪ねてきた同僚と共に、それらを処分するために積み重ねられた皿を調べ始めたとき、一番上にあった一枚の皿が目に留まった。縁の近くに、青緑色のカビの斑点が広がっていた。カビの周囲には、おそらく幅2センチほどの透明なハロー(輪)があり、その部分ではブドウ球菌が溶解していた。

フレミングは47歳、注意深い観察と、あまりに有名だった混沌とした職場環境で知られるスコットランド人の細菌学者だった。彼はすでに1922年、自身の鼻から落ちた一滴が培養液に混入したことで、涙や唾液に含まれ、特定の細菌を殺す酵素であるlysozymeを発見していた。彼はそのハローが何であるかを見抜いた。彼はその皿を写真に収め、カビを継代培養し、続く数週間、そのブロス(培養液)を長く連なる病原体――連鎖球菌、肺炎球菌、淋菌、ジフテリア菌――に対して試した。そのブロスはそれら全てを死滅させ、ウサギやマウスには何ら害を与えなかった。彼は1929年、『British Journal of Experimental Pathology』誌に論文を発表した。この論文は、ほとんど注目を集めることはなかった。

Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited
Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited avlxyz · BY-SA 2.0

そのカビはアオカビ(*Penicillium notatum*)であり、フレミングがペニシリンと名付けた活性物質は、極めて不安定なものだった。彼はそのカビを育てることはできても、化合物を精製することはできなかった。ブロスは数日のうちに効力を失った。1930年代半ばまでには、フレミングはこの研究をほとんど脇へ追いやっていた。

A macro view of Penicillium mold spreading across agar
A macro view of Penicillium mold spreading across agar Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

オックスフォード、1939年

この薬が世に存在するのは、その10年後、二人の亡命者と一人のローズ奨学生が彼の論文を読んだからである。オックスフォードのSir William Dunn School of Pathologyで、オーストラリア人の薬理学者Howard Floreyと、1933年にベルリンから亡命してきたドイツ系ユダヤ人の生化学者Ernst Chainが、既知の抗菌物質について組織的な研究を行っていた。チェインは1938年にフレミングの論文を見つけた。三番目の同僚であるNorman Heatleyと共に、彼らはその化合物の単離を試み始めた。

Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u
Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u BiblioArchives / LibraryArchives · BY 2.0

ヒートリーは、酢酸アミルを用いてブロスからペニシリンを抽出する背圧式の手法で、抽出の問題を解決した。1940年5月には、試験に十分な純度の茶色の粉末を得た。8匹のマウスに致死量の連鎖球菌を感染させた。4匹に治療を施した。翌朝、治療した4匹は生きていたが、治療しなかった4匹は死んでいた。フローリーはこう言ったと伝えられている。「かなり期待が持てそうだ」

1941年2月、最初のヒトの患者となったのは、オックスフォードの警官アルバート・アレクサンダーで、バラの棘で負った小さな傷から始まった敗血症により死にかけていた。彼は5日間で劇的に回復した。しかし、オックスフォードの研究チームの在庫が尽きた。彼らは薬を増やすために、彼の尿から再抽出まで行っていたのだ。結局、彼は再発し、死亡した。この出来事は、その物質が効果的であることを証明した。問題は、いかにしてそれを十分に作り出すかという点にあった。

A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes
A wartime field hospital pharmacy table with glass syringes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

ピオリアのカビ

1941年のイギリスは連夜の爆撃下にあり、ペニシリンの工業生産を行う余裕はなかった。フローリーとヒートリーはアメリカへ渡り、発酵を専門とするPeoria, Illinoisの米国農務省研究所に向かった。ピオリアのチームは成長培地を肉ブロスから、コーンスターチ製造の廃棄物であるコーンスティープリカーに切り替え、収穫量は10倍に跳ね上がった。メアリー・ハントという名の研究助手が、地元の市場へカビた果物を集めに行かされた。彼女が持ち帰ったカンタロープメロンの上には、フレミングが発見したものより200倍も多くのペニシリンを産生する、アオカビ(*Penicillium chrysogenum*)の一種が繁殖していた。それ以降のあらゆる工業用ペニシリンは、そのメロンを起源としている。

Penicillin-G
Penicillin-G Panoramix303 · BY-SA 3.0

1944年6月のノルマンディー上陸作戦(D-Day)までに、アメリカの工場は月産230万回分のペニシリンを製造していた。アメリカ兵の細菌性肺炎による死亡率は、第一次世界大戦時の18パーセントから、第二次世界大戦時には1パーセント未満にまで低下した。1945年、フレミング、フローリー、チェインはノーベル生理学・医学賞を共同受賞した。

A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes
A 1920s pathology bench with Fleming’s petri dishes Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

今もなお解明されていないこと

その胞子がどこから来たのか、私たちは正確には知らない。1970年代の再現実験に基づく最も有力な説は、1階下で喘息患者の家庭から採取した真菌を培養していた菌類学者、Charles La Toucheの実験室の階段から胞子が漂い上がってきたというものだ。他の説明では、開いた窓が指摘されている。そのプレート自体は現存しており、大英図書館に収蔵されているが、その由来が決定的に特定されたことはない。

Penicillin
Penicillin Yikrazuul · Public domain

抗生物質が何人の命を救ったのかも、私たちは知らない。最も多く引用される「2億人」という数字は、直接の集計ではなく推計によるものだ。より実態に近い数字は、深刻な事態に至る前に防がれたあらゆる感染症――切り傷、風邪、手術後の発熱など――を含めたものになるはずだが、その性質上、数えることは不可能である。

Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room
Howard Florey and Ernst Chain’s Oxford production room Illustration · AI-generated (FLUX.1-dev)

私たちが知っているのは、その時代が終焉を迎えつつあるということだ。ペニシリン耐性を持つ最初の黄色ブドウ球菌の株は、大量生産が始まる前の1942年にはすでに出現していた。今日、年間約130万人の死者が、抗菌薬耐性に直接起因している。発見の曲線は横ばい状態であり、1987年以降、臨床現場に導入された純粋に新しいクラスの抗生物質は存在しない。

ノーベル賞の授賞式で、フレミングはペニシリンの誤用が耐性菌を生むだろうと警告した。彼はその現象を、1年も経たないうちに実験室で目にしていた。聴衆は礼儀正しく拍手を送り、帰路についた。

Image sources & licenses (7)
  1. Growing of Penicillin in this fridge is Prohibited — avlxyz, BY-SA 2.0. Source (openverse)
  2. Worker Elva Lang holds a bottle of penicillin culture developed in the Connaught Laboratory, Toronto, Ontario / L'ouvrière Elva Lang tient u — BiblioArchives / LibraryArchives, BY 2.0. Source (openverse)
  3. Penicillin-G — Panoramix303, BY-SA 3.0. Source (openverse)
  4. Penicillin — Yikrazuul, Public domain. Source (wikipedia)
  5. A figure outlining the stages of Florey & Chain's experiment testing the one of the earliest discovered antibiotics, penicillin. — Lileekoi, CC BY-SA 4.0. Source (commons)
  6. Diagram depicting formation of cross-links in the bacterial cell wall by a penicillin binding protein (PBP, an enzyme) and subsequent suicid — Mcstrother, CC BY 3.0. Source (commons)
  7. Penicillin cures gonorrhea — Unknown, Public domain. Source (commons)

Mentioned in this article

Sources

  1. Fleming, A. (1929). "On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium, with Special Reference to their Use in the Isolation of B. influenzae." British Journal of Experimental Pathology 10(3), 226–236.
  2. Chain, E., Florey, H. W., Gardner, A. D., Heatley, N. G. et al. (1940). "Penicillin as a chemotherapeutic agent." The Lancet 236(6104), 226–228.
  3. Lax, E. (2004). The Mold in Dr. Florey's Coat: The Story of the Penicillin Miracle. Henry Holt and Company.
  4. Bud, R. (2007). Penicillin: Triumph and Tragedy. Oxford University Press.
  5. Murray, C. J. L. et al. (2022). "Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis." The Lancet 399(10325), 629–655.
Production storyboard

The 90-second video script behind this article.

EN script

September 1928. Alexander Fleming returned from vacation to find his lab bench covered in contaminated petri dishes. Staphylococcus bacteria everywhere. He was about to throw them out when he noticed something strange. Around one patch of blue-green mold, the bacteria had died. The mold was releasing something that killed Staphylococcus. Fleming called it penicillin. It took another decade and two other scientists—Howard Florey and Ernst Chain—to figure out how to mass-produce it. By D-Day in 1944, there was enough penicillin to treat every wounded Allied soldier. Before antibiotics, a simple scratch could kill you. Pneumonia was often a death sentence. Surgery was gambling with infection. Penicillin changed everything. It's estimated antibiotics have saved over 200 million lives. Possibly more. We can't calculate how many infections never became deadly because Fleming didn't clean his lab before vacation. The greatest medical discovery in history happened because a scientist was messy. Sometimes the most important thing is noticing what you didn't expect.

HI script

Vacation se pehle petri dishes chhod gaya. Wapas aaya. Mold bacteria maar rahi thi. 200 million lives bachaayin.

September 1928. Alexander Fleming vacation se lauta aur dekha lab bench contaminated petri dishes se bhari thi. Staphylococcus bacteria har jagah. Fekne waala tha jab usne kuch strange notice kiya. Ek blue-green mold ke around, bacteria mar gayi thi. Mold kuch release kar rahi thi jo Staphylococcus ko maar rahi thi. Fleming ne use penicillin bulaaya. Ek aur decade aur do scientists—Howard Florey aur Ernst Chain—ko figure karna pada mass-produce kaise karein. D-Day 1944 tak, itni penicillin thi ki har wounded Allied soldier treat ho sake. Antibiotics se pehle, ek simple scratch maar sakti thi. Pneumonia aksar death sentence tha. Surgery infection ke saath gambling thi. Penicillin ne sab badal diya. Estimate hai antibiotics ne 200 million se zyada lives bachayi hain. Shayad zyada. Calculate nahi kar sakte kitne infections deadly nahi hue kyunki Fleming ne vacation se pehle lab clean nahi ki. History ki sabse badi medical discovery hui kyunki ek scientist messy tha. Kabhi kabhi sabse important cheez wo notice karna hai jo expect nahi kiya.

  1. 01

    Fleming returning to a cluttered 1928 laboratory with stacks of petri dishes

  2. 02

    Macro view of Penicillium mold with a clear zone on agar

  3. 03

    WWII field hospital pharmacy table with glass syringes and ampoules

  4. 04

    1920s pathology bench with microscope and journal volumes

  5. 05

    Oxford production room with flasks and extraction setup

  6. 06

    Modern hospital lab with culture plates and a rose thorn