Alexander Fleming

Hazırlıksız bir zihin, fırsat uzanan eli göremez.

Sir Alexander Fleming, İskoç hekimi ve mikrobiyologdu ve lizozip enzimini ile dünyanın ilk geniş kapsamlı etkili antibiyotik maddesini keşfetmesiyle tanınır; bu maddeye penisilin adını verdi. 1922'de lizozipi burun sekresyonundan keşfetti ve bununla birlikte kendisine Micrococcus Lysodeikticus adını verdiği bir bakteri buldu; daha sonra Micrococcus luteus olarak yeniden adlandırıldı. 1928'de Penicillium rubens küfünden daha sonra benzilpenisilin veya penisilin G olarak adlandırılan maddeyi keşfetmesi, "hastalığa karşı elde edilen en büyük tek zafer" olarak tanımlanır. Bu keşif nedeniyle 1945'te Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü Howard Florey ve Ernst Boris Chain ile paylaştı.

Fleming bilimsel başarılarından dolayı 1944'te şövalye ünvanı aldı. 1999'da Time dergisinin 20. yüzyılın En Önemli 100 İnsanı listesinde adı yer aldı. 2002'de BBC'nin 100 Büyük İngiliz'i belirleme televizyon oylamasında seçildi ve 2009'da STV tarafından yapılan bir kamuoyu anketinde yalnızca Robert Burns ve William Wallace'ın arkasında üçüncü "en büyük İskoçyalı" olarak seçildi.

Erken yaşamı ve eğitimi

6 Ağustos 1881'de İskoçya, Ayrshire, Darvel yakınlarında Lochfield çiftliğinde doğan Alexander Fleming, çiftçi Hugh Fleming 1816–1888 ve komşu çiftçinin kızı Grace Stirling Morton 1848–1928'in dört çocuğunun üçüncüsüydü. Hugh Fleming ilk evliliğinden dört çocuğu sağ kalmıştı. İkinci evliliğinde Grace ile evlendiğinde 59 yaşındaydı ve Alexander yedi yaşındayken öldü.

Fleming, Loudoun Moor School ve Darvel School'a gitti ve Kilmarnock Academy'de iki yıllık bir burs kazandıktan sonra Londra'ya taşındı ve Royal Polytechnic Institution'a katıldı. Dört yıl bir gemi kargo ofisinde çalıştıktan sonra, yirmi yaşındaki Alexander Fleming amcası John Fleming'den miras aldığı paranın bir kısmını aldı. Ağabeysi Tom zaten bir hekimdi ve ona aynı kariyeri izlemesi gerektiğini önerdi; bu nedenle 1903'te, genç Alexander Paddington'da St Mary's Hospital Medical School'a kaydoldu; 1906'da MBBS derecesini okulla ayırım yaparak aldı.

1900'den 1914'e kadar Volunteer Force'un London Scottish Regiment'ında er olan Fleming, tıp okulundaki tüfek kulübünün bir üyesiydi. Kulübün kaptanı Fleming'i takımda tutmak isteyen, St Mary's'deki araştırma departmanına katılmasını önerdi; burada Sir Almroth Wright'ın asistan bakteriyoloji uzmanı oldu. Wright, aşı terapisi ve immünoloji alanında öncüydü. 1908'de Bakteriyoloji alanında Gold Medal ile BSc derecesi aldı ve 1914'e kadar St Mary's'de öğretim görevlisi oldu.

1914'te teğmen rütbesiyle görevlendirilmiş ve 1917'de kaptan olarak terfi etmiş olan Fleming, I. Dünya Savaşı'nda Kraliyet Ordusu Tıbbi Kolordusu'nda görev yaptı ve Dispatches'te Bahsedildi. O ve birçok meslektaşı Fransa'daki Batı Cephesi'ndeki saha hastanelerinde çalıştılar. 1918'de St Mary's Hastanesi'ne döndü; burada 1928'de Londra Üniversitesi Bakteriyoloji Profesörü seçildi. 1951'de Edinburgh Üniversitesi Rektörü olarak seçildi ve üç yıl bu görevde kaldı.

Bilimsel katkılar

Antiseptikler

I. Dünya Savaşı sırasında Fleming, Leonard Colebrook ve Sir Almroth Wright ile savaş çabalarına katıldı ve St Mary's'in Aşılama Departmanını Boulogne-sur-Mer'deki İngiliz askeri hastanesine pratik olarak taşıdı. Kraliyet Ordusu Tıbbi Kolordusu'nun Geçici Teğmeni olarak görev yapan Fleming, enfekte yaralara bağlı sepsis nedeniyle birçok asker ölümüne tanık oldu. Enfekte yaraları tedavi etmek için kullanılan antiseptiklerin, gözlemlerine göre, yaraları kötüleştirmiş olduğu sık sık görüldü. 1917'de The Lancet tıp dergisinde yayınlanan bir makalede, kendi cam üfleme becerilerine dayanan akıllıca bir deney tanımladı; bu deneyde savaş sırasında antiseptiklerin enfeksiyonun kendisinden daha fazla asker öldürdüğünü açıkladı. Antiseptikler yüzeyinde iyi çalışıyordu ancak derin yaraların anaerobik bakteri barındırma eğilimi vardı ve antiseptiklerden kaçabildiler; antiseptikler bakteri içinde faydalı ajanları kaldırıyor gibi görünüyordu bu durumlarda hastaları en az bakterileri kaldırmak kadar korudular ve ulaşılamayan bakterileri kaldırmak için hiçbir şey yapmadılar. Wright Fleming'in bulgularını güçlü bir şekilde destekledi ancak buna rağmen savaş boyunca çoğu ordu hekim antiseptikleri hastaların durumunu kötüleştirdiği durumlarda bile kullanmaya devam etti.

Lizozip keşfi

St Mary's Hastanesi'nde Fleming, bakteri kültürü ve antibakteriyel maddeler araştırmalarına devam etti. O zamanki araştırma görevlisi V.D. Allison, Fleming'in düzenli bir araştırmacı olmadığını ve genellikle kültür plaklarında olağandışı bakteriyel büyümeler beklemekte olduğunu geri çağırdı. Fleming, Allison'u laboratuvarında "aşırı düzenliliğinden" dolayı alaya almıştır ve Allison, Fleming'in deneylerinin başarısını bu dağınıklığa doğru şekilde atfederek "o, benim kadar düzenli olsaydı, iki büyük keşfini yapamazdı" demiştir.

1921'in sonlarında, bakteri için agar plakaları hazırlarken, plakaların birinin havadaki bakterilerle kontamine olduğunu buldu. Burun sümüğü eklediğinde, sümüğün bakteriyel büyümeyi inhibisyon gösterdiğini buldu. Sümüğün etrafında sümükten 1 cm uzağında, bakterilerin öldürüldüğü bölgeyi gösteren net bir saydam daire vardı; bunu, normal bakteriyel büyümeyi gösteren opak bir alanın ötesinde bir cam benzeri ve yarı saydam halka takip etti. Bir sonraki testte, tuzlu suda saklanan ve sarı bir süspansiyon oluşturan bakteriler kullandı. Taze sümük eklendikten sonra iki dakika içinde sarı tuzlu su tamamen açık hale geldi. Testlerini işe yarayan meslektaşları tarafından sağlanan gözyaşlarını kullanarak genişletti. Allison anılarken "Sonraki beş veya altı hafta boyunca gözyaşlarımız bu olağanüstü fenomenin kaynağıydı. Soğanlar gözyaş akışı üretmede başarısız olduktan sonra kullandığımız limonlar ne kadar çok oldu... Gözyaş talebi o kadar büyüktü ki laboratuvar görevlilerine zorunlu kılındı, her katılım için üç pens aldılar" dedi.

Tükürük, kıkırdak, kan, semen, over kisti sıvısı, irin ve yumurta beyazı ile yapılan daha ileri testler, bakteri öldürücü ajanın tüm bunların içinde bulunduğunu gösterdi. Bulduğunu Aralık ayında Tıbbi Araştırma Kulübü önünde ve ertesi yıl Kraliyet Cemiyeti'nde raporladı ancak Allison'un anılarına göre herhangi bir ilgi uyandırmayı başaramadı:

Bu [Tıbbi Araştırma Kulübü] toplantısında Fleming'in konuğu olarak hazır bulundum. Keşfini tanımlayan makalesi sorulan sorular ve tartışma olmaksızın karşılandı; bu çok olağandışıydı ve önem arz etmeyen bir şeydir göstergesi. Ertesi yıl Kraliyet Cemiyeti, Burlington House, Piccadilly'de konu üzerinde bir makale okudu ve ben de çalışmamızı gösterelim. Yine bir istisna dışında çok az yorum veya dikkat verildi.

Kraliyet Cemiyeti B: Biyolojik Bilimler Tutanakları'nın 1 Mayıs 1922 sayısında "Dokular ve sekresyonlar içinde bulunan dikkat çekici bir bakteriyolitik element üzerine" başlığı altında Fleming yazıp:

Bu iletişimde vücudun dokuları ve sekresyonlarında bulunan ve belirli bakteri hızlı bir şekilde çözebilme kapasitesine sahip bir maddeyi dikkat çekmek istiyorum. Bu madde fermentler ile benzer özelliklere sahip olduğu için buna "Lizozip" adını verdim ve iletişim boyunca bu adla atıfta bulunacağım. Lizozip ilk olarak akut koryza'dan çeken bir hastada yapılan bazı araştırmalarda fark edilmiştir.

Bu lisozip'in ilk kaydedilen keşfi idi. Allison ile birlikte aynı yılın Ekim sayısında İngiliz Deneysel Patoloji Dergisi'nde lizozip üzerinde başka çalışmalar yayınladı. Yumurta beyazından daha büyük miktarlarda lizozip elde edebildiğine rağmen, enzim sadece az sayıda zararsız bakteri karşı etkili idi ve bu nedenle çok az terapötik potansiyele sahipti. Bu patojenik ve zararsız bakteri arasındaki ana farklardan birini gösterir. Orijinal yayında açıklanan "akut koryza'dan çeken bir hasta" daha sonra Fleming'in kendisi olarak tanımlanmıştır. 21 Kasım 1921 tarihli araştırma not defteri, kültür plakasının bir taslağını ve küçük bir not gösterdi: "A.F.'ün burnundan Stafilokok." Ayrıca burun sümüğünde bulunan bakteriyi Micrococcus Lysodeikticus olarak tanımladı; türün adını lisozimel aktiviteye karşı duyarlılığı anlamına gelen "liz göstergesi" için verdi. Türün 1972'de Micrococcus luteus olarak yeniden atanması yapıldı. Bu bakterinin "Fleming suşu" NCTC2665'i farklı biyolojik çalışmalarda model haline geldi. Lisozip'in önemi tanınmamıştı ve Fleming bunun farkındaydı; 18 Ekim 1932'de Kraliyet Tıbbi Cemiyeti toplantısında başkanlık konuşmasında şunları söyledi:

Bu konuşmanın konusu olarak lisozip'i seçtim iki sebepten dolayı; birincisi çünkü adı karşısında babalık ilgisine sahibim ve ikincisi doğal bağışıklık ile ilgili önemi genel olarak takdir edilmiş gibi görülmemektedir.

11 Aralık 1945'deki Nobel ödülü konuşmasında lisozip'i kısaca bahsederek "Penisilin tesadüfen keşfettiğim ilk antibiyotik değildi" dedi. Yalnızca 20. yüzyılın sonlarına doğru Fleming'in doğal bağışıklığımızın bir parçası oluşturan ilk antimikrobiyal protein olarak lisozip haline gelmesiyle immunoloji alanındaki keşfinin gerçek önemi fark edildi.

Penisilin keşfi

Deney

Bazen aradığınız şey olmayan şeyi bulursunuz. 28 Eylül 1928'de şafaktan hemen sonra uyandığımda kesinlikle dünyanın ilk antibiyotiğini veya bakteri öldürücüyü keşfederek tüm tıbbı devrim yapmayı planlamadım. Ama sanırım tam da bunu yaptım.

1927'ye kadar Fleming stafilokok özelliklerini araştırmaya devam etti. Daha önceki çalışmasından zaten iyi tanınmış ve parlak bir araştırmacı olarak ün kazanmıştı. 1928'de, doğal koşul altında büyüyen Staphylococcus aureus varyasyonunu inceledi; Joseph Warwick Bigger'ın çalışmalarından sonra, onu yapan kişi bakterinin çeşitli tür suşlara büyüyebileceğini keşfetti. 3 Eylül 1928'de Fleming, Suffolk'ta ailesiyle hafta sonu geçirmiş olduğundan döndü. Tatile gitmeden önce laboratuvarının bir köşesindeki bir bench üzerinde stafilokok plakaları inoküle etti ve onları bıraktı. Dönüşünde Fleming, bir kültürün bir mantar ile kontamine olduğunu fark etti ve mantarın hemen çevresindeki stafilokok kolonileri yok edilmiş, oysa daha uzaktaki diğer stafilokok kolonileri normal olduğu için ünlü şekilde "Bu tuhaf" dedi. Fleming, kontamine kültürü eski asistanı Merlin Pryce'ye gösterdi; Pryce, "Lisozip'i bu şekilde keşfettiniz" diye hatırlattı. Küfü Penicillium cinsinden olarak tanımladı. Bunun P. chrysogenum olduğundan şüphelenilmiş ancak bir meslektaşı Charles J. La Touche onu P. rubrum olarak tanımladı. Daha sonra P. notatum olarak düzeltilmiş ve sonra resmi olarak P. chrysogenum olarak kabul edilmiştir; ancak sonunda 2011'de P. rubens olarak çözüldü.

Fleming'in penisilin keşfettiği ve test ettiği laboratuvar, St. Mary's Hospital, Paddington'da Alexander Fleming Laboratory Museum olarak korunmaktadır. Mantar bulaşının kaynağı 1966'da Fleming'in aşağıda doğrudan bulunan La Touche'un odası olarak belirlendi.

Fleming mantarı saf bir kültürde büyüttü ve kültür sıvısının antibakteriyel bir madde içerdiğini buldu. Birçok organizmada antibakteriyel etkisini araştırdı ve kızamık, zatürre, menenjit ve difteri neden olan stafilokok ve diğer pek çok Gram-pozitif patojenleri etkilese de tifüs ve paratifüs (Gram-negatif bakteri neden olan) bu da kurmaya çalıştığı iyileştirici değildir gösterdi zaman. Ayrıca gonore neden olan Neisseria gonorrhoeae'i etkilemiş olmasına rağmen bu bakteri Gram-negatif olduğu. Birkaç ay boyunca "küf suyu" veya "inhibitör" olarak adlandırıldıktan sonra 7 Mart 1929'da mantarda bulunan antibakteriyel madde için penisilin adını verdi.

Alım ve yayınlama

Fleming keşfini 13 Şubat 1929'de Tıbbi Araştırma Kulübü'nün önünde sundu. "Pfeiffer'in basilini izolasyonu için orta" başlığındaki konuşması herhangi bir özel dikkat veya yorum almadı. O zamanki Ulusal Tıbbi Araştırma Enstitüsü Müdürü ve toplantı başkanı Henry Dale, çok daha sonra Fleming'in konuşmasında herhangi bir önemli nokta algılamadığını anımsadı. Fleming keşfini 1929'da İngiliz Deneysel Patoloji Dergisi'nde yayınladı ancak makaleye çok az dikkat verildi. Sorunu penisilin'in büyük miktarlarda üretilmesinin zorluğu ve ayrıca ana bileşiğin izolasyonunun zorluğu olmuştur. Londra Hijyen ve Tropik Tıp Okulu'ndaki Harold Raistrick ve biyokimya ekibinin yardımına rağmen, kimyasal arıtma başarısız oldu.