91 שנים לצלחת של פלמינג

צלחת פטרי עם חיידקים שזוהמה על-ידי עובש הובילה את אלכסנדר פלמינג לגלות את פעילות הפניצילין

ב-28 בספטמבר 1928, החזיק הרופא והחוקר אלכסנדר פלמינג (Fleming) צלחת ובה מושבות של חיידקי Staphylococcus aureus, שהיתה בדרכה לפח האשפה לאחר שזוהמה על ידי עובש. אבל עצר בו כשהבחין בתופעה מוזרה: בעוד שהמושבות המרוחקות מהעובש היו "רגילות", כפי שמושבות חיידקים אמורות להראות, המושבות הקרובות לעובש היו "מומסות" (כפי שניתן לראות בתמונה).

הצלחת המקורית של פלמינג בה גילה את פעילות הפניציליום
המקור: Alexander Fleming, "On the Antibacterial Action of Cultures of a Penicillium,
with Special Reference to Their Use in the Isolation of B. Influenzas"
The British Journal of Experimental Pathology, (1929) x: p.226.

אנו יודעים שהתופעה נצפתה ותועדה גם קודם, אך פלמינג הבחין בה, ובדק את משמעותה. הוא ביצע ניסוי חוזר, שבו זרע גם את הפטרייה המזהמת וגם חיידקים על צלחת, ולאחר שראה שהתוצאות חוזרות על עצמן, העלה את ההשערה שהפטרייה מפרישה חומר קטלני לחיידקים. פלמינג זיהה בעובש, שהיום שמו המדעי Penicillium Chrysogenum, (ואז היה P. Notatum) את החומר, הוכיח את יעילותו במעבדה, וקרא לו, על שם הפטרייה, פניצילין (Penicillin). היום מכונה החומר פניצילין G, או בֶּנזיל פניצילין (benzylpenicillin). פלמינג ניסה - וכשל - לבודד את הפניצילין ולנקותו. לכן כמעט נגנזה תגלית זו, כקוריוז מדעי מעניין, כמו קודמותיה.

כעשר שנים מאוחר יותר, ב-1938, החלו הווארד פלורי (Florey) וארנסט חן (Chain), בתחילה באוניברסיטת אוקספורד, ולאחר פרוץ מלחמת העולם השנייה גם במעבדות משרד החקלאות באילינוי שבארצות הברית, לנסות לייצר פניצילין בכמויות מסחריות - בהסתמכם על הפרסום וזן הפניציליום של פלמינג.

הזן המקורי שפלמינג בודד ייצר כמויות קטנות מאד (5-2 יחידות) של פניצילין למ"ל תרבית. פלורי וחן הצליחו לשנותו במעבדה, אך התפוקה החדשה (200-150 יחידות למ"ל) היתה עדיין קטנה מדי. הם חזרו למקור, לאדמה, ובודדו זנים רבים של פניציליום. מאחד מהם (שייצר במקור 260 יחידות פניצילין למ"ל) הם הצליחו, לאחר טיפולים מוטגניים (שימוש בחומרים הפוגעים ב-DNA וגורמים לשינוי בו, כמו קרינת UV או שימוש בכימיקלים מסוימים), להפיק 3,000 יחידות פניצילין למ"ל, שקטל חיידקים בתנאי המעבדה.

להפתעתם, ניסיון לטפל באמצעות הפניצילין שהפיקו בזיהומים חיידקיים בחיות כשל לחלוטין. בדיקה של הפניצילין העלתה שלא מדובר בפניצילין המקורי, אלא בפניצילין אחר (n-heptylpenicillin), שסומן באות K, שבדיעבד הסתבר שהוא נוטרל בחיות הניסוי ואיבד את פעילותו האנטיביוטית. לאחר כמה שבועות נמצא הפתרון, כשנמצא שהוספה למצע הגידול של חומצה פנילאצטית (phenyl-acetic acid) גרמה לפטרייה ליצר פניצילין G. הפקת הפניצילין בכמויות מסחריות בעיצומה של המלחמה תרמה להצלת חיים של חיילים רבים של בעלות הברית.

כרזה שפורסמה בזמן המלחמה

פלמינג מקבל את פרס נובל מגוסטב החמישי, מלך שוודיה, 1945.
חן ופלורי מאחור.
ויקיפדיה

מקור והרחבה

סֵר אלכסנדר פלמינג - מגלה הפניצילין - מבלוג זה


פורסם במקור בדף הפייסבוק ובאתר האינטרנט של "מדע גדול בקטנה" - 28 בספטמבר 2019