1928 vers Présent
United Kingdom, U.S., Worldwide
La pénicilline (PCN ou pen) est un groupe d'antibiotiques, dérivés à l'origine de moisissures communes connues sous le nom de moisissures Penicillium ; cela inclut la pénicilline G (usage intraveineux), la pénicilline V (usage oral), la pénicilline procaïne et la pénicilline benzathine (usage intramusculaire). Les antibiotiques de la famille des pénicillines ont été parmi les premiers médicaments efficaces contre de nombreuses infections bactériennes causées par des staphylocoques et des streptocoques. Ils sont encore largement utilisés aujourd'hui, bien que de nombreux types de bactéries aient développé une résistance suite à une utilisation intensive. Environ 10 % des personnes déclarent être allergiques à la pénicilline ; cependant, jusqu'à 90 % de ce groupe pourraient ne pas être réellement allergiques. Les allergies graves ne surviennent que dans environ 0,03 % des cas. Les personnes allergiques à la pénicilline reçoivent le plus souvent de la céphalosporine C en raison de ses groupes fonctionnels. Toutes les pénicillines sont des antibiotiques β-lactamines, qui constituent l'une des réalisations les plus puissantes et les plus réussies de la science moderne.
En Angleterre en 1640, l'idée d'utiliser la moisissure comme forme de traitement médical a été consignée par des apothicaires tels que John Parkinson, herboriste du roi, qui a préconisé l'utilisation de la moisissure dans son livre sur la pharmacologie.
L'histoire moderne de la recherche sur la pénicilline commence sérieusement dans les années 1870 au Royaume-Uni. Sir John Scott Burdon-Sanderson, qui a débuté au St. Mary's Hospital (1852–1858) et y a travaillé plus tard comme conférencier (1854–1862), a observé que le liquide de culture recouvert de moisissure ne produisait aucune croissance bactérienne. La découverte de Burdon-Sanderson a incité Joseph Lister, chirurgien anglais et père de l'antisepsie moderne, à découvrir en 1871 que des échantillons d'urine contaminés par de la moisissure ne permettaient pas non plus la croissance des bactéries. Lister a également décrit l'action antibactérienne sur les tissus humains d'une espèce de moisissure qu'il a appelée Penicillium glaucum.
En 1874, le médecin gallois William Roberts, qui a plus tard inventé le terme « enzyme », a observé que la contamination bactérienne est généralement absente dans les cultures en laboratoire de Penicillium glaucum. John Tyndall a poursuivi les travaux de Burdon-Sanderson et a démontré à la Royal Society en 1875 l'action antibactérienne du champignon Penicillium.
À cette époque, il avait été démontré que Bacillus anthracis causait la maladie du charbon, la première démonstration qu'une bactérie spécifique causait une maladie spécifique. En 1877, les biologistes français Louis Pasteur et Jules François Joubert ont observé que les cultures de bacilles du charbon, lorsqu'elles étaient contaminées par des moisissures, pouvaient être inhibées avec succès. Certaines références indiquent que Pasteur a identifié la souche comme étant Penicillium notatum.
Dans la Pologne du XVIIe siècle, du pain humide était mélangé à des toiles d'araignée (qui contenaient souvent des spores fongiques) pour traiter les plaies. La technique a été mentionnée par Henryk Sienkiewicz dans son livre de 1884, Par le fer et par le feu.
À partir de la fin du XIXe siècle, il y a eu de nombreux récits de scientifiques et de médecins sur les propriétés antibactériennes des différents types de moisissures, y compris la moisissure penicillium, mais ils étaient incapables de discerner quel processus causait cet effet.
En 1895, Vincenzo Tiberio, un médecin italien à l'Université de Naples, a publié des recherches sur des moisissures initialement trouvées dans un puits d'eau à Arzano ; à partir de ses observations, il a conclu que ces moisissures contenaient des substances solubles ayant une action antibactérienne.
Ernest Duchesne, à l'École du Service de Santé Militaire de Lyon, a découvert indépendamment les propriétés curatives d'une moisissure Penicillium glaucum, guérissant même des cobayes infectés de la typhoïde. Il a publié une thèse en 1897, mais elle a été ignorée par l'Institut Pasteur.
En Belgique en 1920, Andre Gratia et Sara Dath ont observé une contamination fongique dans l'une de leurs cultures de Staphylococcus aureus qui inhibait la croissance de la bactérie. Ils ont identifié le champignon comme étant une espèce de Penicillium et ont présenté leurs observations sous forme d'article, mais cela a reçu peu d'attention. Un scientifique de l'Institut Pasteur, le Costaricien Clodomiro Picado Twight, a enregistré de manière similaire l'effet antibiotique du Penicillium en 1923.
Cependant, le livre Microbe Hunters de 1926 de Paul de Kruif décrit cet incident comme une contamination par d'autres bactéries plutôt que par de la moisissure. En 1887, Garré a trouvé des résultats similaires.
La pénicilline a été découverte en 1928 par le scientifique écossais Alexander Fleming.
En 1930, Cecil George Paine, pathologiste au Royal Infirmary de Sheffield, a tenté d'utiliser la pénicilline pour traiter la sycosis barbae, des éruptions dans les follicules de la barbe, mais sans succès.
Passant à l'ophtalmie néonatale, une infection gonococcique chez les nourrissons, Cecil George Paine a réalisé la première guérison enregistrée avec la pénicilline, le 25 novembre 1930. Il a ensuite guéri quatre patients supplémentaires (un adulte et trois nourrissons) d'infections oculaires, et a échoué à en guérir un cinquième.
En 1940, le scientifique australien Howard Florey (devenu plus tard baron Florey) et une équipe de chercheurs (Ernst Boris Chain, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley, Margaret Jennings, J. Orr-Ewing et G. Sanders) à la Sir William Dunn School of Pathology de l'Université d'Oxford ont fait des progrès en démontrant l'action bactéricide in vivo de la pénicilline.
En 1940, ils (Howard Florey et son équipe) ont démontré que la pénicilline guérissait efficacement les infections bactériennes chez les souris.
À la fin de 1940, l'équipe d'Oxford sous la direction de Howard Florey avait mis au point une méthode de production de masse du médicament, mais les rendements restaient faibles.
En 1941, ils (Howard Florey et son équipe) ont traité un policier, Albert Alexander, souffrant d'une grave infection au visage ; son état s'est amélioré, mais les stocks de pénicilline se sont épuisés et il est décédé. Par la suite, plusieurs autres patients ont été traités avec succès.
En 1941, Florey et Heatley se sont rendus aux États-Unis afin d'intéresser les entreprises pharmaceutiques à la production du médicament et de les informer sur leur procédé.
Le défi de la production de masse de ce médicament était intimidant. Le 14 mars 1942, le premier patient a été traité pour une septicémie streptococcique avec de la pénicilline produite aux États-Unis par Merck & Co.
Les gens ont commencé à l'utiliser pour traiter les infections en 1942.
La structure chimique de la pénicilline a été proposée pour la première fois par Edward Abraham en 1942 et a été confirmée plus tard en 1945 par cristallographie aux rayons X par Dorothy Crowfoot Hodgkin, qui travaillait également à Oxford. Elle a reçu plus tard le prix Nobel pour cette découverte et d'autres déterminations de structures.
En juin 1942, juste assez de pénicilline américaine était disponible pour traiter dix patients.
En novembre 1942, les survivants de l'incendie du Cocoanut Grove à Boston ont été les premiers grands brûlés à être traités avec succès avec de la pénicilline.
En juillet 1943, le War Production Board a élaboré un plan pour la distribution massive des stocks de pénicilline aux troupes alliées combattant en Europe.
Les résultats des recherches sur la fermentation de la liqueur de macération de maïs au Northern Regional Research Laboratory à Peoria, dans l'Illinois, ont permis aux États-Unis de produire 2,3 millions de doses à temps pour le débarquement de Normandie au printemps 1944.
Après la Seconde Guerre mondiale, l'Australie a été le premier pays à rendre le médicament disponible pour un usage civil. Aux États-Unis, la pénicilline a été mise à la disposition du grand public le 15 mars 1945.
Florey et Chain ont partagé le prix Nobel de médecine 1945 avec Fleming pour leurs travaux.
Le scientifique de Pfizer, Jasper H. Kane, a suggéré d'utiliser une méthode de fermentation en cuve profonde pour produire de grandes quantités de pénicilline de qualité pharmaceutique. La production à grande échelle a résulté du développement d'une usine de fermentation en cuve profonde par l'ingénieure chimiste Margaret Hutchinson Rousseau. En conséquence directe de la guerre et du War Production Board, en juin 1945, plus de 646 milliards d'unités par an étaient produites.
L'importance de ses travaux a été reconnue par l'installation d'un International Historic Chemical Landmark à l'Alexander Fleming Laboratory Museum de Londres le 19 novembre 1999.
Le chimiste John C. Sheehan du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a réalisé la première synthèse chimique de la pénicilline en 1957.
