אלכסנדר מתלקח: ביוגרפיה ותרומות - מַדָע - 2025

אלכסנדר פלמינג (1881-1955) היה בקטריולוג ופרמקולוג סקוטי, זוכה פרס נובל לרפואה בשנת 1945 יחד עם עמיתיו הווארד פלורי ושרשרת ארנסט בוריס, בגילוי הפניצילין.

פלמינג הבחין כי חיילים רבים מתו במהלך מלחמת העולם הראשונה בגלל אלח דם שהשפיע על פצעים נגועים. החיטוי ששימש באותה תקופה לטיפול בפצעים אלה החמיר את הפצעים, עובדה שפלמינג תיאר במאמר לכתב העת הרפואי The Lancet.

מתלקח במעבדה שלו.

למרות גילוי זה, מרבית הרופאים המשיכו להשתמש בחיטוי אלה במהלך המלחמה, למרות שהם למעשה החמירו את הפצועים.

פלמינג המשיך במחקריו על חומרים אנטיבקטריאליים בבית החולים סנט מרי ומצא שלריר האף השפעה מעכבת על צמיחת החיידקים, מה שהביא לגילוי ליזוזימים.

ביוגרפיה

אלכסנדר פלמינג נולד ב- 6 באוגוסט 1881 בסקוטלנד, במיוחד בעיירה אייר. משפחתו של פלמינג הייתה ממוצא איכר; היו לו שלושה אחים, כולם נולדו מנישואיו השניים של אביו, יו פלמינג.

כאשר אלכסנדר היה בן שבע אביו נפטר. כתוצאה מכך, החווה בה התגוררו הושארה אחראית על אלמנתו של יו פלמינג, בשם גרייס סטירלינג מורטון.

המחקרים המוקדמים של פלמינג היו רעועים מעט בהתחשב במצבה הכלכלי של המשפחה. אימון זה נמשך עד שנת 1894, אז היה אלכסנדר בן שלוש עשרה.

בזמן זה פלמינג עבר ללונדון, עיר בה עבד רופא אח חורגת. כשהיה שם, פלמינג נרשם למכון המלכותי הפוליטכני, שנמצא ברחוב ריג'נט. לאחר מכן עבד בחברת שילוח, שבתוכה עבד במשרדים שונים.

בעיצומו של הקשר זה, בשנת 1900 החליט פלמינג להתגייס לרגימנט הסקוטי בלונדון, מכיוון שהוא רצה להשתתף במלחמת הבורים, אולם המלחמה הסתיימה עוד לפני שהייתה לו ההזדמנות אפילו לצאת לכיוון הסכסוך.

פלמינג התאפיין בכך שהיה אדם מתעניין ונמשך למלחמה וגורמיו, שלשמם הוא נשאר חבר פעיל בגדוד בו נרשם מזמן והשתתף במלחמת העולם הראשונה; למעשה, הוא היה קצין בחיל הרפואה של הצבא המלכותי בשטח צרפת.

לימודי אוניברסיטה

בשנות העשרים המוקדמות לחייו קיבל אלכסנדר פלמינג ירושה צנועה מדודו ג'ון פלמינג.

בזכות זה, פלמינג הצליח להתחיל את לימודיו בבית הספר לרפואה בבית החולים סנט מרי, שהיה חלק מאוניברסיטת לונדון. אחיו הרופא היה זה שהניע אותו להירשם למוסד ההוא.

הוא נכנס לשם בשנת 1901 ובשנת 1906 הפך לחלק מקבוצת העבודה של אלמרוט רייט, בקטריולוג ודמות חשובה בתחום האפידמיולוגיה בכלל וחיסונים. יחסי עבודה זו בין פלמינג ורייט נמשכו כארבעים שנה.

פלמינג סיים כרופא בהצטיינות בשנת 1908, זכה במדליית הזהב שהוענקה על ידי אוניברסיטת לונדון.

שלב ההוראה

לאחר קבלת תואר רפואי, פלמינג היה פרופסור לבקטריולוגיה בבית הספר לרפואה בבית החולים סנט מרי עד שנת 1914. שנה לאחר מכן התחתן עם שרה מריון מק'לרוי, שהייתה אחות במקור מאירלנד ואיתה נולד לו בן בשם רוברט פלמינג.

בעיצומו של הקשר זה, השתתפות פלמינג במלחמת העולם הראשונה. עבודתו התמקדה במערב צרפת, בבתי חולים שדה.

פלמינג ביצע עבודה זו עד שנת 1918, אז חזר לבית הספר לרפואה של בית החולים סנט מרי ובנוסף, קיבל את מינויו של פרופסור לבקטריולוגיה באוניברסיטת לונדון.

זה היה בשנת 1928 ובאותה שנה מונה פלמינג למנהל המכון המיקרוביולוגי של רייט-פלמינג שהוקם כהוקרה לפלמינג ואלמרוט רייט. פלמינג היה אחראי על מכון זה עד 1954.

הוא המשיך ללמד באוניברסיטת לונדון עד 1948, אז מונה לפרופסור אמריטוס לבית לימודים זה.

התגליות החשובות ביותר

בין 1922 ל- 1928, פלמינג גילה את שתי התגליות הרלוונטיות ביותר שלו: ליזוזימים, בשנת 1922, ופניצילין, בשנת 1928.

שני הממצאים היו מאוד רלוונטיים וטרנסצנדנטליים לאנושות, ובשנת 1945 הוא קיבל את פרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה, משותף עם ארנסט בוריס שרשרת והווארד וולטר פלורי, מדענים צפון אמריקאים שתרמו גם הם את הידע שלהם להתפתחות הפניצילין.

שני תינוקות ומוות

ארבע שנים לאחר שקיבל את פרס נובל נפטרה אשתו שרה מריון מק'רוי. בשנת 1953 התחתן פלמינג בשנית עם עמליה קוצורי-בורקס, שהייתה גם רופאה ועבדה בבית הספר לרפואה של בית החולים סנט מרי.

שנתיים אחר כך, ב- 11 בספטמבר 1955, הלך לעולמו אלכסנדר פלמינג. הוא לקה בהתקף לב כשהיה בבית; בשלב זה פלמינג היה בן 74.

גילוי פניצילין

נאמר כי אלכסנדר פלמינג הגיע לגילוי הפניצילין כמעט במקרה (סרנדיפיות), שמקורו בפיקוח שנגרם על ידי המדען עצמו במעבדתו. עם זאת אל תגרע מזה, משום שפלמינג היה עובד קשה ומסור.

התאריך המדויק הקשור לגילוי הפניצילין הוא 15 בספטמבר 1928. בקיץ של אותה השנה יצא פלמינג לחופשה של שבועיים, ועזב את המעבדה שלו בבית החולים סנט מרי למשך מספר ימים. בית ספר לרפואה.

מעבדה בהפרעה

במעבדה זו היו לפלמינג כמה תרבויות של חיידקים שהוא ניתח; החיידקים הללו צמחו בצלחות שהמדען סידר לה ושהיו באזור ליד חלון.

לאחר שבועיים של חופשה, פלמינג חזר למעבדתו והבחין כי בכמה מהצלחות היה עובש, אלמנט שגדל בהיעדרו.

זה הביא לכך שהניסוי של פלמינג נפגע. ואז, פלמינג לקח את הצלחות וטבל אותן בחיטוי מתוך כוונה להרוג את החיידקים שנוצרו.

מבין כל הלוחות, פלמינג התעניין באחת בפרט, שבה היה לו החיידק Staphylococcus aureus: התברר שהתבנית שגדלה שם, שהייתה בצבע ירוק-כחלחל, הרגה את החיידק הזה.

התבנית הזו שגדלה שם התבררה כפטריות Penicillium notatum, ופלמינג הבין באותה תקופה שחומר זה מסוגל להרוג חיידקי סטפילוקוקוס אאורוס.

טיפוח הפטרייה ותגליות נוספות

לאחר מכן פלמינג ביקש לטפח את הפטרייה בנפרד, בתנאים מבוקרים, והתוצאות שהוא השיג רק גרמו לו להיות משוכנע עוד יותר בהשפעה המזיקית שיש לחיידק זה.

פלמינג לא פסק בגילוי זה, אלא החל לגרום למיקרואורגניזמים אחרים ליצור אינטראקציה עם הפטרייה שגילה בהתחלה כמעט במקרה, והוא הבין שישנם חיידקים אחרים שנהרגו גם הם על ידי העובש המדובר.

סיכוי מעורב

יש הסבורים כי גילוי הפניצילין היה מלא באלמנטים אקראיים, מעבר לחוסר זהירות של המדען עצמו בניסוי הקודם שלו.

לדוגמא, התגלה שדווקא בקיץ 1928 חווה לונדון שינויי טמפרטורה פתאומיים ואינטנסיביים יותר מהרגיל: בתחילת אוגוסט טמפרטורות בין 16 ל 20 מעלות צלזיוס, ובהמשך הטמפרטורות עלו לכ 30 מעלות צלזיוס

זה היה רלוונטי מכיוון שתנודה זו יצרה את התרחיש המושלם לשני אלמנטים להתפתחות הזקוקים לטמפרטורות שונות מאוד כדי ליצור. פניציליום נוטום גדל בטמפרטורה של 15-20 מעלות צלזיוס, בניגוד לסטפילוקוקוס, הזקוק לטמפרטורה של 30-31 מעלות צלזיוס.

תרחיש זה שנוצר במקרה איפשר לשני אלמנטים להתפתח על אותו משטח, שהצליחו יחד להפגין את ההשפעה שיש לאחד על השני.

כמובן שהמקרה לא היה גורם מכריע אלמלא העין והסקרנות הביקורתית של אלכסנדר פלמינג, שהחליט לא לזרוק את התוצאה שהושגה, אלא לנתח אותה.

פרסום הממצא וספקות ראשונים

בשנת 1929 פרסם אלכסנדר פלמינג את מחקריו ומסקנותיו בכתב העת הבריטי לפתולוגיה ניסיונית, פרסום מוכר נרחב בתחום הרפואה.

למרות החשיבות שפלמינג ראתה מתחילת גילויו, בקהילה המדעית לא הייתה לממצא זה השפעה רבה.

אפילו פלמינג ציין כי מדענים אחרים פרסמו עבודות דומות לשלו, בכך שהם זיהו גם פטריות מסוימות שמונעות את יצירתם של חיידקים מסוימים, וגם עבודה כזו לא הייתה בעלת השלכות רבות.

ניסיונות כושלים

פלמינג המשיך לנסות להתמקד בהתפתחות הפניצילין ובמהלך שנות השלושים של המאה העשרים ביצע חקירות שונות מתוך כוונה לטהר את המתחם ולייצב אותו. במחקריו הבין שלא קל לבודד את התרכובת הפעילה מהפטרת שעבדה.

זה גרם לו לחשוב שסביר להניח כי גם אם הוא יצליח לבודד את התרכובת האנטיביוטית האמורה, ייצור התרופה יהיה מורכב מאוד, ויהיה בלתי אפשרי לייצר את התרופה המונית כך שהיא תהיה זמינה לכולם.

בנוסף, הניסויים שביצע עד לאותו רגע גרמו לו לחשוב שההשפעה שנוצרה על ידי פניצילין הייתה זמנית, וכי האנטיביוטיקה לא יכולה להיות פעילה מספיק זמן בכדי לייצר שיפור בולט אצל החולים.

עם זאת, מושג זה הושלך מעצמו כשהחל לשקול יישום לא שטחי של התרופה. הוא המשיך לבחון ולחקר עד 1940, אז ויתר על הפרויקט מכיוון שלא יכול היה לטהר את המתחם והוא לא מצא מדען אחר שיעניין אותו במחקר זה.

אימות

זו הייתה רק תחילת התהליך, מכיוון שאלכסנדר פלמינג לאחר מכן נאלץ לבצע בדיקות שונות בכדי לוודא עד כמה השימוש בתרופה בטוח בבני אדם, וכמה יעיל זה יכול להיות פעם בגוף.

כפי שנראה בעבר, פלמינג לא גרם למדענים לתמוך בו, בנוסף לעובדה שההקשר הבריטי של אז לא אפשר השקעה גבוהה מאוד במחקר שלו, בהתחשב בכך שבריטניה הייתה מעורבת במלחמת העולם השנייה וכל מאמציו הופנו לעבר החזית ההיא.

עם זאת, פרסומי הממצאים שעשה פלמינג חצו את האופק הבריטי והגיעו לאוזניהם של שני מדענים מצפון אמריקה, אשר באמצעות קרן רוקפלר החלו לחקור ולנסות להשיג את התפתחות הפניצילין בצורה מאסיבית.

שני המדענים האלה, איתם חלק פלמינג עם פרס נובל שזכה בו בשנת 1945, היו ארנסט בוריס שרשרת והווארד וולטר פלורי.

שיתוף פעולה אמריקני

מכיוון שאלכסנדר פלמינג לא היה כימאי, הוא לא הצליח בניסיונותיו לייצב פניצילין. רק 10 שנים לאחר הניסויים הראשונים שלהם הראו השרשרת הביוכימית והרופא פלורי עניין בתרכובת זו, במיוחד בגלל מאפייניה החיידקיים.

שני המדענים עבדו במכון לפתולוגיה באוקספורד ושם הם הקימו צוות דרכו הם ביקשו לנתח את מרכיבי הפניצילין ולהיטהרו, כך שניתן יהיה לייצב אותו ולהשתמש בו בקנה מידה קטן בניסויים עם עכברים שהודבקו בעבר.

ניסויים אלה היו חיוביים, מכיוון שנמצא כי העכברים ללא טיפול מתו כתוצאה מהזיהום; לעומת זאת העכברים שקיבלו את התרופה שנוצרה מפניצילין, הצליחו לרפא ולחיות.

זה היה הבדיקה האחרונה שקבעה באופן מכריע כי זיהום Staphylococcus aureus נרפא.

שימוש

תגליות אלה התרחשו בעידן שלפני מלחמת העולם השנייה, ודווקא תרחיש זה בו שימש הפניצילין הכי הרבה, באופן שהוא אף נקרא "סם הפלא".

זיהומים שונים נרפאו במהירות וביעילות, והיה מכריע באמצע הסכסוך המלחמתי הזה.

היה מרכיב שלילי, וזה שהייצור של התרופה היה יקר מאוד ומורכב מאוד להשיג אותו בצורה מאסיבית בה היה נחוץ. כעבור שנים, בעיה זו תמצא פיתרון בזכות עבודתו של הכימאי יליד אנגליה, דורותי הודג'קין, שהצליח לגלות את מבנה הפניצילין באמצעות צילומי רנטגן.

זה איפשר לייצר פניצילין סינטטי, שאיפשר ייצור הרבה פחות יקר ומהיר יותר. יחד עם פניצילין סינטטי, הניסוי של הודג'קין איפשר גם ייצור אנטיביוטיקה שונים על בסיס צפלוספורינים.

תרומות עיקריות

ריפוי פצעי מלחמה

בין השנים 1914 - 1918 עבד פלמינג יחד עם מורו, סר אלמרוט רייט, בבית חולים צבאי בבולוגן, צרפת.

המלחמה הגדולה הותירה תוצאות נוראיות בקרב כוחות הברית, ושניהם חיפשו דרכים להשיג את החלמתם של מספר הגברים הגדול ביותר בעידן בו פצע פשוט יכול להוביל למוות.

פלמינג התמקדה בביצועים של חיטוי המשמשים באותה תקופה. מחקריו הצליחו להראות שמוצרים אלה החמירו את תנאי הפצעים העמוקים ביותר, ופגעו בתאים האחראיים על הגנת הגוף מפני החיידקים הגורמים לגנגרטן וטיפנום.

אף על פי שהמחקר היה שנוי במחלוקת ונחקר, הוא תרם תרומה מכרעת לטיפול בחולים במלחמות שלאחר מכן.

ליזוזימים כאנזים אנטיבקטריאלי

בשנת 1920 התבונן פלמינג בתגובה של תרבית של חיידקים שאליה נפלה טיפת הפרשות מהאף, כלומר: ריר.

האירוע, למרות שהוא מצחיק, גרם לו לראות שהחיידקים האלה מתו בדיוק במקום בו נפלה הטיפה.

שנתיים לאחר מכן הוא יפרסם את המחקר הפורמלי, שם גילה את השימושים של ליזוזימים כדי להילחם בסוגים מסוימים של חיידקים, מבלי לפגוע בתאים אנושיים.

כיום משמש ליזוזימים לטיפול בזיהומים במערכת העיכול ומחלות ויראליות מסוימות, כמו גם כדי לעורר כמה תגובות בגוף ולתרום לפעולה של אנטיביוטיקה או כימותרפיה.

למרות שהוא נמצא בנוזלים אנושיים כמו קרעים, ריר, שיער וציפורניים, הוא מופק כיום באופן מלאכותי מחלבוני ביצה.

פניצילין: האנטיביוטיקה החשובה ביותר בהיסטוריה

אחד האגדות המפורסמות ביותר בתולדות המדע מקורו כאשר אלכסנדר פלמינג גילה פניצילין בשנת 1927. הוא חזר מחופשה ארוכה עם משפחתו ומצא את המעבדה שלו מבולגן למדי.

תרבות סטאפ הייתה מלאה בעובש, אבל פלמינג במקום לזרוק אותה רצה להביט בה תחת המיקרוסקופ שלו. למרבה ההפתעה, התבנית הרגה את כל החיידקים בדרכם.

חקירה מעמיקה יותר אפשרה לו למצוא את החומר שהוא עצמו כינה פניצילין. אלמנט רב עוצמה זה יהפוך לאחת האנטיביוטיקה היעילה הראשונה כנגד מחלות שיכולות להיות קטלניות, כמו קדחת השנית, דלקת ריאות, דלקת קרום המוח וזיבה.

עבודותיהם פורסמו בשנת 1929 בכתב העת הבריטי לפתולוגיה ניסיונית.

שיפור הפניצילין

למרות שלפלמינג היו כל התשובות, הוא לא הצליח לבודד את המרכיב החשוב ביותר, פניצילין, מתרבויות עובש, הרבה פחות מייצר אותו בריכוזים גבוהים.

רק 1940 הצליח צוות מומחים ביוכימיים באוקספורד למצוא את המבנה המולקולרי הנכון לפניצילין: ארנסט בוריס שרשרת ואדוארד אברהם, תחת פיקודו של הווארד פלורי.

בהמשך הציע מדען אחר בשם נורמן הייטי את הטכניקה שתאפשר לטהר ולייצר את החומר במסה.

לאחר ניסויים קליניים וייצור רבים, הפניצילין הופץ באופן מסחרי בשנת 1945.

פלמינג תמיד היה צנוע בתפקידו בסיפור זה, והעניק קרדיט רב יותר לזוכים בפרס נובל הרשת ופלוריי; עם זאת, תרומתה העצומה למחקר היא יותר מברורה.

עמידות לאנטיביוטיקה

הרבה לפני שאף מדען אחר, אלכסנדר פלמינג העלה את הרעיון שלשימוש לא נכון באנטיביוטיקה יש השפעות נגד על הגוף, וגורמות לחיידקים להיות עמידים יותר ויותר לתרופות.

לאחר המסחור של הפניצילין, המיקרוביולוג הקדיש את עצמו להדגיש במספר נאומים וכנסים כי אין לצרוך את האנטיביוטיקה אלא אם כן הוא באמת נחוץ, וכי אם כן, המינון לא צריך להיות קל מדי, וגם אין ליטול אותו פנימה תקופה קצרה מדי.

שימוש לרעה זה בתרופה רק מאפשר לחיידקים הגורמים למחלות להתחזק, מחמירים את מצבם של החולים ומעכבים את החלמתם.

פלמינג לא יכול היה להיות צודק יותר, ולמעשה, זהו עדיין אחד השיעורים שהרופאים נוטים להדגיש יותר מכל.

הפניות

1. עורכי Biography.com. (2017). אלכסנדר פלמינג ביוגרפיה.com: רשתות טלוויזיה וטלוויזיה. התאושש מ- biography.com
2. סופר לא ידוע. (2009). אלכסנדר פלמינג (1881-1955). אדינבורו, סקוטלנד: הספרייה הלאומית של סקוטלנד. התאושש מ- digital.nls.uk
3. צוות כתיבת IQB. (2010). LYSOZYME. בואנוס איירס, ארגנטינה: המרכז השיתופי של המינהל הלאומי לתרופות, מזון וטכנולוגיה רפואית - ANMAT-. התאושש מ- iqb.es
4. המסמך (2015). אלכסנדר פלמינג: מדענים מפורסמים. התאושש מ- famousscientists.org
5. אלכסנדר פלמינג. (ללא תאריך). בויקיפדיה. הוחזר ב -10 בדצמבר 2017 מ- en.wikipedia.org
6. אלכסנדר פלמינג (1881-1955): חיים אצילים במדע. (אין תאריך) בספריה הבריטית. הוחזר ב -10 בדצמבר 2017 מ- bl.uk