ペニシリンの発見: 幸運が世界を変えた

ダン病理学大学院は、20 世紀初頭に開設されて以来、その後援者であるロンドンの銀行家ウィリアム・ダンにちなんで名付けられ、オックスフォード大学で最も権威のあるセンターの 1 つとしての地位を確立してきました。しかし、1940 年の夏、彼の研究室はチーズ工場のようでした。もっと良いのは、牛乳の水差し、水差し、さらにはトイレでいっぱいの放置された倉庫です。ヒトラーの軍隊が火薬の匂いをヨーロッパ中にまき散らし、ドイツ空軍がロンドンに最初の爆弾を投下した間、オックスフォードの研究者たちはバケツと顕微鏡の間で何時間も費やした。

ダン病理学大学院の科学者たちは、ドラム缶の間を行ったり来たりすることで、何千人もの命を救ってきました。新世界百科事典のデータによると、少なくとも2億人。しかし、1940 年当時、彼はまだそのことを知りませんでしたが、イギリス全土でオックスフォードで行われている活動に最も関心を持っていたのは、オックスフォードシャー出身の謙虚な警察官、約 40 歳のアルバート アレクサンダーでした。

そのつながりとアレクサンダーが誰であったのかを理解するには、時間を少し遡って、10 年以上前、1928 年 9 月 3 日まで遡る必要があります。また、英国の南東に約 90 マイル移動する必要があります。ロンドンのセント・メアリーズ病院医学部に到着するまで。

若き医師アレクサンダー・フレミングは、休暇中の休暇中に、自分の研究室のひとつで、科学史上最高の偶然の例の一つに出会った。彼が数週間前に机の上に放置していたペトリ皿のいくつかが真菌に汚染されていた。フレミングと彼と一緒にいた仲間のマーリン・プライスの注意を引いたのは、菌類の周囲では細菌が増殖していないということでした。フレミングは、医学の最大の成果の 1 つであるペニシリンの達成に向けて第一歩を踏み出しました。

歴史はこの発見の報道において完全に公平ではなかった。王立スペインアカデミー自体がその辞書に述べているように、1928 年 9 月にセント メアリー研究所で起こったことには多くの幸運があった。もしフレミングのプレートに菌類や細菌のコロニーが存在していたとしたら、それは主に異常な気象条件のおかげである。しかし、ペニシリンそのものが魔法のようにスコットランドの科学者の前に現れたと考えるのは素朴である。ほぼ 20 年前の 1922 年に、フレミング自身がリゾチームを発見しており、彼の研究は動物の組織に損傷を与えない抗菌剤を見つけることを目的としていました。

観察のおかげで、フレミングは、ペトリ皿内の真菌が、「カビ汁」や「阻害剤」など、もっとありふれた選択肢を除外した上で、ペニシリンと呼んだ物質を生成していると判断しました。しかし、彼女は不安定なため、一緒に仕事をすることが非常に困難でした。何度か試みた後、スコットランド人医師は最終的にタオルを投げ込むことになった。

歴史を変えた7つの偶然の発見

ペニシリンの歴史における次の偉大な章は、1939 年に病理学教授のハワード フローリー、化学者のエルンスト チェイン、生物学者のノーマン ヒートリーが働いていたオックスフォードの研究所で書かれました。彼の仕事は極めて重要だった。チームはフレミングが何年も前に放棄した研究に取り組み、ペニシリンの安定化と精製に成功した。彼の進歩に続いて、1940 年 5 月 25 日、J.M. バーンズは一群のマウスに連鎖球菌を感染させました。そのうち半数には試験中の新薬が投与された。数日後、生き残ったのは彼らだけでした。そのうちの1人は5週間生存した。

英国は第二次世界大戦に巻き込まれており、ペニシリンなどの効果的な抗生物質が前線で大いに役立つ可能性があります。しかし、オックスフォード大学のチームは決して楽ではありませんでした。資源が不足していたため、彼は作物を入れるために見つけられるあらゆる容器をダン川に詰めなければならなかった。 1941 年の初めに、初めて人体で抗生物質を試験する機会が訪れました。この課題は小さなものではありませんでした。動物実験では、微量の純粋なペニシリンを含むサンプルが使用されました。 「マウスの感染症を治療して治癒することは別の話ですが、人間は約 3,000 倍の大きさで、3,000 倍のペニシリンが必要です」とフローリー氏自身も認めています。

検査チームは、医師たちが希望をあきらめた患者、つまり、実験用の抗生物質を試すことで失うものは何もなく、得るものはすべてある患者を必要としていました。 1941 年の初めに理想的な候補者が到着しました。英国の警察官、アルバート アレクサンダーは、オックスフォードで科学者のグループが自分が罹った恐ろしい感染症から身を守る唯一のチャンスを狙っていることを知らずにここ数か月間暮らしていました。

アレクサンダーに関する最も広く広まった話は、1940年代後半、オックスフォード郡のウートン警察署を飾っていたバラの茂みを剪定していた際に、パンクに見舞われたというものだ。より信頼性の高い説では、この士官は駐屯していたサウサンプトンへのドイツ軍の空襲中に口の近くに切り傷を負ったと主張している。 5月、マイク・バレット教授はエル・パイスに記事を掲載し、このバージョンはアレクサンダー自身の娘シーラ・ルブランが語ったものであると説明した。疑いの余地のないことは、田園地帯の擦り傷やドイツ空軍爆撃の結果、大小を問わず、傷が悪化して敗血症を引き起こしたということだ。

不運にもアレクサンダーの怪我はこれ以上悪化することはなかった。感染は顔、肩、気道、肺全体に広がった。彼は助けを求めてラドクリフ病院に行きましたが、受けたスルホンアミド治療では症状は改善しませんでした。どうすることもできず、外科医は彼の片目を摘出しなければなりませんでした。

彼の事件がウィリアム・ダン・チームの耳に届いた経緯や、怪我の原因についてはさまざまな説が浮上している。ラドクリフ病院で警察官を治療した医師はフローリーの協力者であるチャールズ・フレッチャーだったと主張する人もいる。別の主張によると、オーストラリアの科学者とチェーンは夕食時にアレクサンダーの予後について聞き、彼の治療を担当した医師らに自分たちの薬を試してもらえるよう頼んだという。

アレクサンダーは、オックスフォード研究所でのマウスの実験からわずか10か月後の1941年2月12日に、ペニシリンの最初の投与を受けた。彼の健康状態は急速かつ目に見えて改善したが、フレッチャーとフローリーは深刻な問題に遭遇し、それが5日目に明らかになった。抗生物質を備蓄し、病理学学校をジェリカンで満たし、アレクサンダーが尿中に排出したペニシリンを回収するなど、あらゆる努力を払ってきたにもかかわらず、十分な量は得られなかった。

オックスフォードシャー州職員の役割は、ペニシリンは効果的な薬であり研究を継続すべきであると研究者を説得する上で決定的な役割を果たしたが、彼の負傷は科学的には早すぎた。フローリーのチームの多大な努力は十分ではなく、すべての薬物が使い果たされた1941年3月15日に警官は死亡した。

同年末、アンドリュー・モイヤーとヒートリーは抗生物質の入手プロセスを簡素化することに成功した。数年後、ペニシリンアンプルはすでに市場に出ていました。この医学が医学の大きなマイルストーンの一つとなり、何百万人もの命を救うまで完成と進歩を続けるまでの道のりは長いです。米国では、フローリーとヒートリーは製薬会社に抗生物質の生産に投資するよう説得しようとした。ワシントンと企業は、第二次世界大戦後に少しずつ、何千人もの命を救う物質に賭けることに決めた。

ペニシリンは 1941 年にアレクサンダーとともに達成できなかったことを、1942 年 3 月に米国でアン・シーフ・ミラーとともに達成しました。英国の警察官の場合と同様、ミラーさんも感染症による高熱とせん妄が１カ月続いた後、ニューヘブン病院で死を目前としていた。

スルホンアミドと輸血は役に立たず、患者は悪化し続けた。ペニシリンはこのドリフトをほぼ即座に断ち切りました。若い女性は救われ、何年も経つまで死ぬことはなかった。1999年5月、すでに90代になっていた。

フレミング、フローリー、チェーンは「ペニシリンの発見とさまざまな感染症に対するその治療効果」により、1945年にノーベル医学賞を受賞した。ほぼ20年後の1964年、この薬の大規模生産におけるもう一人の決定的な人物がノーベル化学賞を受賞した。化学者のドロシー・クロウフット・ホジキンは、X線回折のおかげで構造を解明することに成功した。ペニシリンの。

十分な量の薬剤を生産するための資源の不足によりアレクサンダーが亡くなってから 70 年以上が経過し、科学は抗生物質に耐性のある微生物という新たな課題に直面しています。 2017年、新聞は、通常最終手段として使用されるコリスチンを含む26種類の抗生物質に免疫のある感染症によりネバダ州（米国）の高齢女性が死亡したと報じた。

米国では、抗生物質耐性微生物が原因で毎年約 23,000 人の患者が死亡しています。世界保健機関は、世界中で死者数が700,000 人に達すると推定しています。脅威は思っているよりもはるかに近づいています。最近の研究では、2007 年にヴァル ディ ヘブロン病院の医師によって検出された大腸菌の 7.5% が抗生物質に耐性があると結論付けられました。 10 年後、その発生率は11.5% に急増しました。専門家らは、この現象を説明する鍵の一つが薬物の乱用と無責任な使用であると指摘している。

フローリー、フレミング、またはアレクサンダーが頭を上げたとしても、科学が提供した偉大な資源の 1 つがどのように浪費されているかを見てショックから立ち直ることはおそらくできないでしょう。それは偶然の幸運によるものではなく、研究室、病院、大手製薬会社や政府のオフィスでの何時間もの労働と説得に基づいています。