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Oct 21, 2023

La verdadera historia detrás de la penicilina

Dr. Howard Markel

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El descubrimiento de la penicilina, uno de los primeros antibióticos del mundo, marca un verdadero punto de inflexión en la historia humana: cuando los médicos finalmente tuvieron una herramienta que podía curar por completo a sus pacientes de enfermedades infecciosas mortales.

Muchos escolares pueden recitar los conceptos básicos. La penicilina se descubrió en Londres en septiembre de 1928. Según cuenta la historia, el Dr. Alexander Fleming, el bacteriólogo de turno en el Hospital St. Mary's, regresó de unas vacaciones de verano en Escocia para encontrar una mesa de laboratorio desordenada y mucho más.

Al examinar algunas colonias de Staphylococcus aureus, el Dr. Fleming notó que un moho llamado Penicillium notatum había contaminado sus placas de Petri. Después de colocar con cuidado las placas bajo el microscopio, se sorprendió al descubrir que el moho impedía el crecimiento normal de los estafilococos.

Sir Alexander Fleming (1881 - 1955), estudiando un cultivo en probeta con una lupa. Foto de Chris Ware/Getty Images.

A Fleming le tomó algunas semanas más crecer lo suficiente del quisquilloso moho para poder confirmar sus hallazgos. Sus conclusiones resultaron ser fenomenales: había algún factor en el moho Penicillium que no solo inhibía el crecimiento de la bacteria sino que, lo que es más importante, podía aprovecharse para combatir enfermedades infecciosas.

Como escribió el Dr. Fleming sobre esa fecha destacada: "Cuando me desperté poco después del amanecer del 28 de septiembre de 1928, ciertamente no planeaba revolucionar toda la medicina al descubrir el primer antibiótico o asesino de bacterias del mundo. Pero yo Supongo que eso fue exactamente lo que hice".

Catorce años después, en marzo de 1942, Anne Miller se convirtió en la primera paciente civil en ser tratada con éxito con penicilina, yaciendo al borde de la muerte en el Hospital New Haven en Connecticut, después de un aborto espontáneo y de desarrollar una infección que provocó envenenamiento de la sangre.

Pero hay mucho más en esta secuencia histórica de eventos.

En realidad, Fleming no tenía ni los recursos de laboratorio en St. Mary's ni la experiencia en química para dar los siguientes pasos gigantes de aislar el ingrediente activo del jugo del moho penicillium, purificarlo, descubrir contra qué gérmenes era efectivo y cómo usarlo. . Esa tarea recayó en el Dr. Howard Florey, profesor de patología y director de la Escuela de Patología Sir William Dunn de la Universidad de Oxford. Era un maestro en la obtención de becas de investigación de burócratas tacaños y un mago absoluto en la administración de un gran laboratorio lleno de científicos talentosos pero extravagantes.

Este trabajo histórico comenzó en 1938 cuando Florey, que durante mucho tiempo había estado interesado en las formas en que las bacterias y el moho se matan entre sí de forma natural, se encontró con el artículo de Fleming sobre el moho penicillium mientras hojeaba algunos números anteriores de The British Journal of Experimental Pathology. Poco después, Florey y sus colegas se reunieron en su bien abastecido laboratorio. Decidieron desentrañar la ciencia detrás de lo que Fleming llamó la "acción antibacteriana" del penicillium.

Una placa de Petri de penicilina que muestra su efecto inhibidor sobre algunas bacterias pero no sobre otras. Foto de Keystone Features/Getty Images.

Uno de los empleados más brillantes de Florey era un bioquímico, el Dr. Ernst Chain, un emigrado alemán judío. Chain era un hombre brusco, abrasivo y extremadamente sensible que peleaba constantemente con Florey sobre quién merecía el crédito por desarrollar la penicilina. A pesar de sus batallas, produjeron una serie de extractos fluidos de cultivo de penicillium-molde crudo.

Durante el verano de 1940, sus experimentos se centraron en un grupo de 50 ratones que habían infectado con estreptococos mortales. La mitad de los ratones murieron miserablemente por una sepsis abrumadora. Los otros, que recibieron inyecciones de penicilina, sobrevivieron.

Fue en ese momento que Florey se dio cuenta de que tenía suficiente información prometedora para probar la droga en personas. Pero el problema persistía: cómo producir suficiente penicilina pura para tratar a las personas. A pesar de los esfuerzos por aumentar el rendimiento de los cultivos de moho, se necesitaron 2000 litros de líquido de cultivo de moho para obtener suficiente penicilina pura para tratar un solo caso de sepsis en una persona.

En septiembre de 1940, un agente de policía de Oxford, Albert Alexander, de 48 años, proporcionó el primer caso de prueba. Alexander se cortó la cara trabajando en su jardín de rosas. El rasguño, infectado con estreptococos y estafilococos, se extendió a sus ojos y cuero cabelludo. Aunque Alexander fue ingresado en Radcliffe Infirmary y tratado con dosis de sulfonamidas, la infección empeoró y resultó en abscesos latentes en el ojo, los pulmones y el hombro. Florey y Chain se enteraron del horrible caso en una mesa alta una noche e, inmediatamente, preguntaron a los médicos de Radcliffe si podían probar su penicilina "purificada".

Después de cinco días de inyecciones, Alexander comenzó a recuperarse. Pero Chain y Florey no tenían suficiente penicilina pura para erradicar la infección y Alexander finalmente murió.

Un técnico de laboratorio examinando frascos de cultivo de penicilina, tomada por James Jarche para la revista Illustrated en 1943.

Otra figura vital en el laboratorio fue un bioquímico, el Dr. Norman Heatley, que usó todos los recipientes, botellas y orinales disponibles para cultivar cubas del moho de la penicilina, succionar el líquido y desarrollar formas de purificar el antibiótico. La fábrica de moho improvisada que armó estaba lo más alejada posible de los enormes tanques de fermentación y la sofisticada ingeniería química que caracterizan la producción moderna de antibióticos en la actualidad.

En el verano de 1941, poco antes de que Estados Unidos entrara en la Segunda Guerra Mundial, Florey y Heatley volaron a Estados Unidos, donde trabajaron con científicos estadounidenses en Peoria, Illinois, para desarrollar un medio para producir en masa lo que se conoció como la maravilla. droga.

Conscientes de que el hongo Penicillium notatum nunca produciría suficiente penicilina para tratar a las personas de manera confiable, Florey y Heatley buscaron una especie más productiva.

Un caluroso día de verano, una asistente de laboratorio, Mary Hunt, llegó con un melón que había recogido en el mercado y que estaba cubierto con un "bonito molde dorado". Por casualidad, el moho resultó ser el hongo Penicillium chrysogeum, y produjo 200 veces la cantidad de penicilina que la especie descrita por Fleming. Sin embargo, incluso esa especie requirió mejorar con rayos X y filtración que causan mutaciones, y finalmente produjo 1,000 veces más penicilina que los primeros lotes de Penicillium notatum.

En la guerra, la penicilina demostró su valía. A lo largo de la historia, la principal causa de muerte en las guerras ha sido la infección más que las heridas de guerra. En la Primera Guerra Mundial, la tasa de mortalidad por neumonía bacteriana fue del 18 por ciento; en la Segunda Guerra Mundial, cayó a menos del 1 por ciento.

Esta es la mesa de penicilina en un hospital de evacuación estadounidense en Luxemburgo en 1945. Foto de Photo12/UIG.

De enero a mayo de 1942 se fabricaron 400 millones de unidades de penicilina pura. Al final de la guerra, las compañías farmacéuticas estadounidenses producían 650 mil millones de unidades al mes.

Irónicamente, Fleming hizo poco trabajo sobre la penicilina después de sus observaciones iniciales en 1928. A partir de 1941, después de que los reporteros de noticias comenzaran a cubrir los primeros ensayos del antibiótico en personas, el gentil y poco atractivo Fleming fue elogiado como el descubridor de la penicilina. Y para gran consternación de Florey, las contribuciones del grupo de Oxford fueron virtualmente ignoradas.

Ese problema se corrigió parcialmente en 1945, cuando Fleming, Florey y Chain, pero no Heatley, recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. En su discurso de aceptación, Fleming advirtió proféticamente que el uso excesivo de penicilina podría provocar resistencia bacteriana.

En 1990, Oxford compensó la supervisión del comité Nobel al otorgar a Heatley el primer doctorado honoris causa en medicina en sus 800 años de historia.

Tal vez este 28 de septiembre, cuando celebremos el gran logro de Alexander Fleming, recordemos que la penicilina también requirió la partería de Florey, Chain y Heatley, así como un ejército de trabajadores de laboratorio.

¿Tiene alguna pregunta para el Dr. Markel sobre cómo surgió un aspecto particular de la medicina moderna? Envíenoslos a [email protected].

Izquierda: En una columna mensual para PBS NewsHour, el Dr. Howard Markel repasa momentos que cambiaron el curso de la medicina moderna en sus aniversarios, como el desarrollo de la penicilina el 28 de septiembre de 1928. Arriba: Jean-Claude Fide es tratado con penicilina por su madre en 1948. Foto de Bert Hardy/Picture Post

Dr. Howard Markel Dr. Howard Markel

El Dr. Howard Markel escribe una columna mensual para PBS NewsHour, destacando eventos históricos trascendentales que continúan dando forma a la medicina moderna. Es el director del Centro para la Historia de la Medicina y el Profesor Distinguido George E. Wantz de Historia de la Medicina en la Universidad de Michigan y el autor de "El secreto de la vida: Rosalind Franklin, James Watson, Francis Crick y el Descubrimiento de la doble hélice del ADN" (WW Norton, 21 de septiembre).