Tại sao penicilin lại có trong 100 phát hiện vĩ đại trong lịch sử?


Penicilin ra đời đã cứu sống được hàng triệu sinh mạng con người trên trái đất của chúng ta. Chỉ tính vài năm cuối của cuộc chiến tranh thế giới lần thứ hai, loại kháng sinh này đã cứu chữa được cho hàng vạn người. Penicilin là chất kháng sinh đầu tiên có thể trị liệu một cách thành công các loại vi khuẩn truyền nhiễm và bệnh tật. Vào đầu thế kỷ XX có hơn 10 loại bệnh gây chết người hoành hành dữ dội và penicilin ra đời đã chế ngự được căn bệnh đó, vì thế nó được gọi là “thuốc thần”.


Penicilin cũng đã trở thành vũ khí dược học mới chống lại vi khuẩn truyền nhiễm, nó luôn đồng hành cùng các bác sĩ. Phát hiện này đã mở ra cánh cửa lớn cho sự ra đời các họ kháng sinh cùng những đời kháng sinh mới tiếp theo; nó đã lập lên một ngành thuốc kháng sinh, mở ra thời đại mới của y dược.


Penicilin đã được phát hiện ra như thế nào?


Alexander Fleming sinh ra ở Scotland. Năm 1928 khi 47 tuổi, ông được bổ nhiệm làm nhà hóa học sinh vật đại diện thuộc bệnh viện St. Mary ở Luân Đôn và được nhận một phòng thí nghiệm dưới tầng hầm gần lò hơi.


Fleming là nhà vi sinh vật học, ông thường tiến hành cấy ghép (nuôi) các loài vi khuẩn mà bệnh viện cần dùng nghiên cứu hay thí nghiệm trên một đĩa tròn bằng thủy tinh. Ông dùng các vi khuẩn vi lượng (thường lấy trên cơ thể bệnh nhân), sau đó nuôi cho chúng sinh sôi để xác định nguyên nhân gây bệnh và tìm ra phương pháp hữu hiệu chống lại các loại vi khuẩn truyền nhiễm. Chiếc bàn dài suốt hai bức vách phòng thí nghiệm được bày rất nhiều đĩa đã được đánh số, trong đó là những loại vi khuẩn gây chết người như khuẩn cầu chùm, khuẩn liên cầu và khuẩn cầu phổi.


Nấm mốc là mối nguy hiểm lớn nhất đối với Fleming khi làm thí nghiệm. Do tình hình thời tiết cộng với việc phòng thí nghiệm ở sát cạnh lò hơi nên trong phòng thí nghiệm không khí rất ngột ngạt khó thở. Chỉ có duy nhất hai cửa sổ thông gió, mà cửa sổ lại ngang với mặt đất của khuôn viên làm bãi đỗ xe của bệnh viện. Cứ vào buổi chiều khi có gió thổi là lá cây, bụi bặm lại mang đủ mọi loại nấm mốc trong không khí tràn hết vào trong phòng thí nghiệm.


Ngày 28 tháng 9 năm 1928, Fleming phát hiện ra loại khuẩn cầu chùm hiếm hoi (cũng gây chết người) trên đĩa đã bị một loại mốc xanh kỳ lạ tiêu diệt. Ông thấy vô cùng chán nản. Loại mốc xanh này chắc hẳn đã theo cơn gió tối hôm trước vào phòng và sau đó nó đã sinh sôi ở trên chiếc đĩa thí nghiệm của ông. Giờ đây loại mốc màu xanh nhạt đó đã phủ xanh cả nửa đĩa rồi.


Fleming thoạt đầu còn thở dài chán nản nhưng lập tức ông sững sờ vì nhận ra những chỗ mà có nấm mốc sinh sôi thì không còn thấy tăm hơi của loại khuẩn cầu chùm đâu nữa, ngay cả những loại cách chỗ mốc đến hơn 1inch cũng trở nên cực yếu và mất hết sức sống.


Vậy loại mốc nào lại có thể chế ngự được một trong những vi khuẩn tử thần đáng sợ nhất hoành hành bấy lâu nay trên trái đất? Khi đó, người ta vẫn chưa hề tìm ra vật gì có thể loại bỏ hoàn toàn được loại khuẩn cầu chùm này.


Fleming đã dành thời gian hai tuần để tiến hành tách loại nấm mốc này ra, sau đó ông nuôi cho chúng sinh sôi và xác định được thành phần của nó, nó chính là nấm penicilium notatum. Trong vòng một tháng sau đó, Fleming phát hiện ra loại nấm mốc này tiết ra một chất có thể tiêu diệt được vi khuẩn và ông gọi nó là penicilin.


Bằng thí nghiệm, Fleming đã phát hiện ra penicillin có thể dễ dàng tiêu diệt tất cả các loại vi khuẩn gây chết người thường gặp như khuẩn cầu chùm, khuẩn liên cầu, khuẩn cầu phổi, thậm chí nó có thể tiêu diệt cả những loại khuẩn hình que của bệnh bạch hầu. Chỉ có duy nhất một loại khuẩn mà penicillin không tiêu diệt được đó là một loại vi khuẩn yếu và mẫn cảm gây ra bệnh cúm.


Fleming đã dành thời gian sáu tháng để tiến hành thí nghiệm trên cơ thể loài thỏ và chứng minh được penicillin là an toàn đối với cơ thể con người. Cuối năm 1929, ông cho công bố loại nấm mốc theo cơn gió bay vào phòng thí nghiệm này.


Thế nhưng việc gây trồng thành công penicillin lại vô cùng khó khăn. Mặc dù penicillin có thể tạo ra kỳ tích song số lượng của nó quá ít ỏi nên không thể ứng dụng vào trong thực tế được. Năm 1942, một nhà nghiên cứu người Anh là Dorothy Hodgkin đã phát minh ra một phương pháp mới phá giải được kết cấu phân tử của penicillin, cách làm đó gọi là tinh thể học tia X. Hodgkin đã dành khoảng thời gian suốt 15 tháng để nghiên cứu cho ra đời hàng vạn tấm hình X quang của phân tử tinh thể penicillin và xác định được 35 loại nguyên tử trong đó. Với cống hiến này, bác sĩ Hodgkin đã nhận được giải Nobel vào cuối năm 1964.


Năm 1943, hai bác sĩ người Mỹ là Howard Florey và Ernst Chain đã dựa vào hình phân tử penicillin của Hodgkin tiến hành sản xuất phân tử penicillin và từ đó penicillin được sản xuất với quy mô lớn. Với cống hiến này, họ cũng được nhận giải Nobel cùng với nhà phát hiện ra penicillin - Alexander Fleming.

schoolnet@