1928 do Přítomnost
United Kingdom, U.S., Worldwide
Penicilin (PCN nebo pen) je skupina antibiotik odvozených původně od běžných plísní známých jako plísně rodu Penicillium; zahrnuje penicilin G (nitrožilní podání), penicilin V (perorální podání), prokain-penicilin a benzathin-penicilin (nitrosvalové podání). Penicilinová antibiotika patřila mezi první léky účinné proti mnoha bakteriálním infekcím způsobeným stafylokoky a streptokoky. I dnes se široce používají, ačkoliv si mnoho druhů bakterií v důsledku jejich rozsáhlého používání vyvinulo rezistenci. Asi 10 % lidí uvádí, že jsou na penicilin alergičtí; nicméně až 90 % z této skupiny ve skutečnosti alergičtí být nemusí. Závažné alergické reakce se vyskytují pouze u přibližně 0,03 % populace. Těm, kteří jsou na penicilin alergičtí, je kvůli funkčním skupinám nejčastěji podáván cefalosporin C. Všechny peniciliny jsou β-laktamová antibiotika, která představují jeden z nejvýznamnějších a nejúspěšnějších počinů moderní vědy.
V Anglii v roce 1640 byla myšlenka využít plíseň jako formu lékařské léčby zaznamenána lékárníky, jako byl John Parkinson, královský bylinkář, který ve své knize o farmakologii obhajoval použití plísní.
Moderní historie výzkumu penicilinu začíná naplno v 70. letech 19. století ve Spojeném království. Sir John Scott Burdon-Sanderson, který začínal v nemocnici St. Mary's Hospital (1852–1858) a později tam pracoval jako přednášející (1854–1862), pozoroval, že kultivační tekutina pokrytá plísní nevykazuje žádný bakteriální růst. Objev Burdon-Sandersona podnítil Josepha Listera, anglického chirurga a otce moderní antisepse, k tomu, aby v roce 1871 zjistil, že vzorky moči kontaminované plísní rovněž neumožňují růst bakterií. Lister také popsal antibakteriální účinek druhu plísně, kterou nazval Penicillium glaucum, na lidskou tkáň.
V roce 1874 velšský lékař William Roberts, který později vytvořil termín „enzym“, pozoroval, že bakteriální kontaminace v laboratorních kulturách Penicillium glaucum obecně chybí. John Tyndall navázal na práci Burdon-Sandersona a v roce 1875 předvedl Královské společnosti antibakteriální účinek plísně Penicillium.
V té době již bylo prokázáno, že Bacillus anthracis způsobuje antrax, což byl první důkaz, že konkrétní bakterie způsobuje konkrétní onemocnění. V roce 1877 francouzští biologové Louis Pasteur a Jules Francois Joubert pozorovali, že kultury antraxových bacilů lze při kontaminaci plísněmi úspěšně inhibovat. Některé prameny uvádějí, že Pasteur identifikoval kmen jako Penicillium notatum.
V Polsku 17. století se vlhký chléb míchal s pavučinami (které často obsahovaly spory plísní) k ošetření ran. Tuto techniku zmínil Henryk Sienkiewicz ve své knize Ohněm a mečem z roku 1884.
Počínaje koncem 19. století existovalo mnoho zpráv od vědců a lékařů o antibakteriálních vlastnostech různých druhů plísní, včetně plísně penicillium, ale nebyli schopni určit, jaký proces tento účinek způsobuje.
V roce 1895 publikoval Vincenzo Tiberio, italský lékař na Neapolské univerzitě, výzkum o plísních původně nalezených ve studni v Arzanu; na základě svých pozorování dospěl k závěru, že tyto plísně obsahují rozpustné látky s antibakteriálním účinkem.
Ernest Duchesne z École du Service de Santé Militaire v Lyonu nezávisle objevil léčivé vlastnosti plísně Penicillium glaucum, dokonce vyléčil infikovaná morčata z tyfu. V roce 1897 publikoval disertační práci, ale Institut Pasteur ji ignoroval.
V Belgii v roce 1920 pozorovali Andre Gratia a Sara Dath plísňovou kontaminaci v jedné ze svých kultur Staphylococcus aureus, která inhibovala růst bakterie. Identifikovali plíseň jako druh rodu Penicillium a své poznatky prezentovali v článku, ten však vzbudil jen malou pozornost. Vědec z Institut Pasteur, Kostaričan Clodomiro Picado Twight, podobně zaznamenal antibiotický účinek Penicillium v roce 1923.
Kniha Paula de Kruifa Lovci mikrobů z roku 1926 však popisuje tento incident jako kontaminaci jinými bakteriemi spíše než plísní. V roce 1887 dospěl Garré k podobným výsledkům.
Penicilin byl objeven v roce 1928 skotským vědcem Alexanderem Flemingem.
V roce 1930 se Cecil George Paine, patolog v Royal Infirmary v Sheffieldu, pokusil použít penicilin k léčbě sycosis barbae, vyrážky ve folikulech vousů, ale neúspěšně.
Při léčbě ophthalmia neonatorum, gonokokové infekce u kojenců, dosáhl Cecil George Paine 25. listopadu 1930 prvního zaznamenaného vyléčení pomocí penicilinu. Poté vyléčil další čtyři pacienty (jednoho dospělého a tři kojence) z očních infekcí, u pátého však neuspěl.
V roce 1940 australský vědec Howard Florey (později baron Florey) a tým výzkumníků (Ernst Boris Chain, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley, Margaret Jennings, J. Orr-Ewing a G. Sanders) ze Sir William Dunn School of Pathology na Oxfordské univerzitě dosáhli pokroku v prokázání baktericidního účinku penicilinu in vivo.
V roce 1940 oni (Howard Florey a jeho tým) prokázali, že penicilin účinně léčí bakteriální infekci u myší.
Koncem roku 1940 vyvinul oxfordský tým pod vedením Howarda Floreye metodu hromadné výroby léku, ale výnosy zůstávaly nízké.
V roce 1941 léčili oni (Howard Florey a jeho tým) policistu Alberta Alexandera se závažnou infekcí obličeje; jeho stav se zlepšil, ale poté došly zásoby penicilinu a on zemřel. Následně bylo úspěšně léčeno několik dalších pacientů.
V roce 1941 odcestovali Florey a Heatley do USA, aby zaujali farmaceutické společnosti výrobou léku a informovali je o svém postupu.
Výzva hromadné výroby tohoto léku byla skličující. Dne 14. března 1942 byl první pacient léčen se streptokokovou sepsí penicilinem vyrobeným v USA společností Merck & Co.
Lidé jej začali používat k léčbě infekcí v roce 1942.
Chemickou strukturu penicilinu poprvé navrhl Edward Abraham v roce 1942 a později ji v roce 1945 potvrdila pomocí rentgenové krystalografie Dorothy Crowfoot Hodgkin, která rovněž pracovala v Oxfordu. Později za toto a další určení struktur obdržela Nobelovu cenu.
Do června 1942 bylo k dispozici právě tolik amerického penicilinu, aby se léčilo deset pacientů.
V listopadu 1942 byli přeživší požáru Cocoanut Grove v Bostonu prvními pacienty s popáleninami, kteří byli úspěšně léčeni penicilinem.
V červenci 1943 vypracovala Válečná produkční rada (War Production Board) plán hromadné distribuce zásob penicilinu spojeneckým jednotkám bojujícím v Evropě.
Výsledky výzkumu fermentace kukuřičného výluhu v Northern Regional Research Laboratory v Peorii ve státě Illinois umožnily Spojeným státům vyrobit 2,3 milionu dávek včas pro invazi do Normandie na jaře 1944.
Po druhé světové válce byla Austrálie první zemí, která lék zpřístupnila pro civilní použití. V USA byl penicilin zpřístupněn široké veřejnosti 15. března 1945.
Florey a Chain sdíleli Nobelovu cenu za medicínu v roce 1945 s Flemingem za svou práci.
Vědec společnosti Pfizer Jasper H. Kane navrhl použít metodu hloubkové fermentace pro výrobu velkého množství penicilinu farmaceutické kvality. Velkovýroba byla výsledkem vývoje závodu na hloubkovou fermentaci chemickou inženýrkou Margaret Hutchinson Rousseau. Jako přímý důsledek války a Válečné produkční rady se do června 1945 vyrábělo přes 646 miliard jednotek ročně.
Význam jeho práce byl uznán umístěním mezinárodní historické chemické památky v muzeu Alexander Fleming Laboratory Museum v Londýně dne 19. listopadu 1999.
Chemik John C. Sheehan z Massachusettského technologického institutu (MIT) dokončil první chemickou syntézu penicilinu v roce 1957.
