1928 verso Presente
United Kingdom, U.S., Worldwide
La penicillina (PCN o pen) è un gruppo di antibiotici, derivati originariamente da muffe comuni note come muffe Penicillium; che include la penicillina G (uso endovenoso), la penicillina V (uso orale), la procaina penicillina e la benzatina penicillina (uso intramuscolare). Gli antibiotici penicillinici sono stati tra i primi farmaci efficaci contro molte infezioni batteriche causate da stafilococchi e streptococchi. Sono ancora ampiamente utilizzati oggi, sebbene molti tipi di batteri abbiano sviluppato resistenza a seguito di un uso estensivo. Circa il 10% delle persone riferisce di essere allergico alla penicillina; tuttavia, fino al 90% di questo gruppo potrebbe non essere effettivamente allergico. Le allergie gravi si verificano solo in circa lo 0,03% dei casi. A coloro che sono allergici alla penicillina viene solitamente somministrata la cefalosporina C a causa dei suoi gruppi funzionali. Tutte le penicilline sono antibiotici β-lattamici, che rappresentano alcuni dei risultati più potenti e di successo della scienza moderna.
In Inghilterra nel 1640, l'idea di utilizzare la muffa come forma di trattamento medico fu registrata da speziali come John Parkinson, erborista del Re, che sostenne l'uso della muffa nel suo libro di farmacologia.
La storia moderna della ricerca sulla penicillina inizia seriamente negli anni '70 dell'Ottocento nel Regno Unito. Sir John Scott Burdon-Sanderson, che iniziò al St. Mary's Hospital (1852–1858) e vi lavorò in seguito come docente (1854–1862), osservò che il liquido di coltura coperto di muffa non produceva alcuna crescita batterica. La scoperta di Burdon-Sanderson spinse Joseph Lister, chirurgo inglese e padre dell'antisepsi moderna, a scoprire nel 1871 che anche i campioni di urina contaminati da muffa non permettevano la crescita di batteri. Lister descrisse anche l'azione antibatterica sui tessuti umani di una specie di muffa che chiamò Penicillium glaucum.
Nel 1874, il medico gallese William Roberts, che in seguito coniò il termine "enzima", osservò che la contaminazione batterica è generalmente assente nelle colture di laboratorio di Penicillium glaucum. John Tyndall proseguì il lavoro di Burdon-Sanderson e dimostrò alla Royal Society nel 1875 l'azione antibatterica del fungo Penicillium.
A quel tempo, era stato dimostrato che il Bacillus anthracis causava l'antrace, la prima dimostrazione che un batterio specifico causava una malattia specifica. Nel 1877, i biologi francesi Louis Pasteur e Jules Francois Joubert osservarono che le colture di bacilli dell'antrace, se contaminate da muffe, potevano essere inibite con successo. Alcuni riferimenti affermano che Pasteur identificò il ceppo come Penicillium notatum.
Nella Polonia del XVII secolo, il pane umido veniva mescolato con ragnatele (che spesso contenevano spore fungine) per curare le ferite. La tecnica fu menzionata da Henryk Sienkiewicz nel suo libro del 1884 Col ferro e col fuoco.
A partire dalla fine del XIX secolo ci sono stati molti resoconti da parte di scienziati e medici sulle proprietà antibatteriche dei diversi tipi di muffe, inclusa la muffa penicillium, ma non sono stati in grado di discernere quale processo stesse causando l'effetto.
Nel 1895, Vincenzo Tiberio, un medico italiano dell'Università di Napoli, pubblicò una ricerca sulle muffe inizialmente trovate in un pozzo d'acqua ad Arzano; dalle sue osservazioni, concluse che queste muffe contenevano sostanze solubili con azione antibatterica.
Ernest Duchesne presso l'École du Service de Santé Militaire di Lione scoprì indipendentemente le proprietà curative di una muffa Penicillium glaucum, curando persino delle cavie infette dal tifo. Pubblicò una tesi nel 1897, ma fu ignorata dall'Institut Pasteur.
In Belgio nel 1920, Andre Gratia e Sara Dath osservarono una contaminazione fungina in una delle loro colture di Staphylococcus aureus che inibiva la crescita del batterio. Identificarono il fungo come una specie di Penicillium e presentarono le loro osservazioni in un articolo, che però ricevette poca attenzione. Uno scienziato dell'Institut Pasteur, il costaricano Clodomiro Picado Twight, registrò analogamente l'effetto antibiotico del Penicillium nel 1923.
Tuttavia, il libro Microbe Hunters del 1926 di Paul de Kruif descrive questo incidente come una contaminazione da parte di altri batteri piuttosto che da muffa. Nel 1887, Garré ottenne risultati simili.
La penicillina fu scoperta nel 1928 dallo scienziato scozzese Alexander Fleming.
Nel 1930, Cecil George Paine, un patologo presso la Royal Infirmary di Sheffield, tentò di usare la penicillina per curare la sicosi della barba, eruzioni nei follicoli della barba, ma senza successo.
Passando all'oftalmia neonatale, un'infezione gonococcica nei neonati, Cecil George Paine ottenne la prima cura documentata con la penicillina, il 25 novembre 1930. Curò poi altri quattro pazienti (un adulto e tre neonati) da infezioni oculari, e non riuscì a curarne un quinto.
Nel 1940, lo scienziato australiano Howard Florey (in seguito Barone Florey) e un team di ricercatori (Ernst Boris Chain, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley, Margaret Jennings, J. Orr-Ewing e G. Sanders) presso la Sir William Dunn School of Pathology dell'Università di Oxford fecero progressi nel dimostrare l'azione battericida in vivo della penicillina.
Nel 1940, essi (Howard Florey e il suo team) dimostrarono che la penicillina curava efficacemente le infezioni batteriche nei topi.
Verso la fine del 1940, il team di Oxford sotto Howard Florey aveva ideato un metodo per la produzione di massa del farmaco, ma le rese rimanevano basse.
Nel 1941, essi (Howard Florey e il suo team) curarono un poliziotto, Albert Alexander, con una grave infezione al volto; le sue condizioni migliorarono, ma poi le scorte di penicillina si esaurirono e morì. Successivamente, diversi altri pazienti furono trattati con successo.
Nel 1941, Florey e Heatley si recarono negli Stati Uniti per interessare le aziende farmaceutiche alla produzione del farmaco e informarle sul loro processo.
La sfida della produzione di massa di questo farmaco era scoraggiante. Il 14 marzo 1942, il primo paziente fu trattato per sepsi streptococcica con penicillina prodotta negli Stati Uniti da Merck & Co.
Le persone iniziarono a usarla per curare le infezioni nel 1942.
La struttura chimica della penicillina fu proposta per la prima volta da Edward Abraham nel 1942 e fu successivamente confermata nel 1945 utilizzando la cristallografia a raggi X da Dorothy Crowfoot Hodgkin, che lavorava anch'ella a Oxford. In seguito ricevette il premio Nobel per questa e altre determinazioni strutturali.
Nel giugno 1942, era disponibile abbastanza penicillina statunitense per curare dieci pazienti.
Nel novembre 1942, i sopravvissuti all'incendio del Cocoanut Grove a Boston furono i primi pazienti ustionati a essere trattati con successo con la penicillina.
Nel luglio 1943, il War Production Board elaborò un piano per la distribuzione di massa delle scorte di penicillina alle truppe alleate che combattevano in Europa.
I risultati della ricerca sulla fermentazione del liquore di macerazione del mais presso il Northern Regional Research Laboratory a Peoria, Illinois, permisero agli Stati Uniti di produrre 2,3 milioni di dosi in tempo per l'invasione della Normandia nella primavera del 1944.
Dopo la Seconda Guerra Mondiale, l'Australia è stato il primo paese a rendere il farmaco disponibile per uso civile. Negli Stati Uniti, la penicillina è stata resa disponibile al pubblico il 15 marzo 1945.
Florey e Chain condivisero il Premio Nobel per la Medicina nel 1945 con Fleming per il loro lavoro.
Lo scienziato della Pfizer Jasper H. Kane suggerì di utilizzare un metodo di fermentazione in serbatoio profondo per produrre grandi quantità di penicillina di grado farmaceutico. La produzione su larga scala derivò dallo sviluppo di un impianto di fermentazione in serbatoio profondo da parte dell'ingegnere chimico Margaret Hutchinson Rousseau. Come risultato diretto della guerra e del War Production Board, entro il giugno 1945, venivano prodotte oltre 646 miliardi di unità all'anno.
L'importanza del suo lavoro è stata riconosciuta con l'apposizione di un International Historic Chemical Landmark presso l'Alexander Fleming Laboratory Museum di Londra il 19 novembre 1999.
Il chimico John C. Sheehan presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) completò la prima sintesi chimica della penicillina nel 1957.
