1928 până la Prezent
United Kingdom, U.S., Worldwide
Penicilina (PCN sau pen) este un grup de antibiotice derivate inițial din mucegaiuri comune cunoscute sub numele de mucegaiuri Penicillium; acesta include penicilina G (uz intravenos), penicilina V (uz oral), procain-penicilina și benzatin-penicilina (uz intramuscular). Antibioticele din clasa penicilinelor au fost printre primele medicamente eficiente împotriva multor infecții bacteriene cauzate de stafilococi și streptococi. Acestea sunt încă utilizate pe scară largă astăzi, deși multe tipuri de bacterii au dezvoltat rezistență în urma utilizării extensive. Aproximativ 10% dintre oameni raportează că sunt alergici la penicilină; totuși, până la 90% din acest grup s-ar putea să nu fie cu adevărat alergici. Alergiile grave apar doar în aproximativ 0,03% din cazuri. Cei care sunt alergici la penicilină primesc cel mai adesea cefalosporină C din cauza grupelor sale funcționale. Toate penicilinele sunt antibiotice β-lactamice, care reprezintă unele dintre cele mai puternice și de succes realizări ale științei moderne.
În Anglia, în 1640, ideea utilizării mucegaiului ca formă de tratament medical a fost înregistrată de farmaciști precum John Parkinson, botanistul regelui, care a susținut utilizarea mucegaiului în cartea sa despre farmacologie.
Istoria modernă a cercetării penicilinei începe serios în anii 1870 în Regatul Unit. Sir John Scott Burdon-Sanderson, care și-a început activitatea la Spitalul St. Mary (1852–1858) și a lucrat ulterior acolo ca lector (1854–1862), a observat că lichidul de cultură acoperit cu mucegai nu producea nicio creștere bacteriană. Descoperirea lui Burdon-Sanderson l-a determinat pe Joseph Lister, un chirurg englez și părintele antisepsiei moderne, să descopere în 1871 că probele de urină contaminate cu mucegai, de asemenea, nu permiteau creșterea bacteriilor. Lister a descris, de asemenea, acțiunea antibacteriană asupra țesutului uman a unei specii de mucegai pe care a numit-o Penicillium glaucum.
În 1874, medicul galez William Roberts, care a inventat ulterior termenul „enzimă”, a observat că contaminarea bacteriană este în general absentă în culturile de laborator de Penicillium glaucum. John Tyndall a continuat munca lui Burdon-Sanderson și a demonstrat în fața Societății Regale în 1875 acțiunea antibacteriană a ciupercii Penicillium.
Până în acel moment, se demonstrase că Bacillus anthracis cauzează antraxul, fiind prima dovadă că o bacterie specifică provoacă o boală specifică. În 1877, biologii francezi Louis Pasteur și Jules Francois Joubert au observat că culturile de bacili ai antraxului, atunci când sunt contaminate cu mucegaiuri, pot fi inhibate cu succes. Unele referințe spun că Pasteur a identificat tulpina ca fiind Penicillium notatum.
În Polonia secolului al XVII-lea, pâinea umedă era amestecată cu pânze de păianjen (care conțineau adesea spori fungici) pentru a trata rănile. Tehnica a fost menționată de Henryk Sienkiewicz în cartea sa din 1884, Prin foc și sabie.
Începând cu sfârșitul secolului al XIX-lea, au existat multe relatări ale oamenilor de știință și medicilor despre proprietățile antibacteriene ale diferitelor tipuri de mucegaiuri, inclusiv mucegaiul penicillium, dar aceștia nu au putut discerne ce proces cauza efectul.
În 1895, Vincenzo Tiberio, un medic italian de la Universitatea din Napoli, a publicat cercetări despre mucegaiurile găsite inițial într-o fântână de apă din Arzano; din observațiile sale, a concluzionat că aceste mucegaiuri conțineau substanțe solubile cu acțiune antibacteriană.
Ernest Duchesne de la École du Service de Santé Militaire din Lyon a descoperit independent proprietățile vindecătoare ale unui mucegai Penicillium glaucum, vindecând chiar cobai infectați de febră tifoidă. El a publicat o disertație în 1897, dar aceasta a fost ignorată de Institutul Pasteur.
În Belgia, în 1920, Andre Gratia și Sara Dath au observat o contaminare fungică într-una din culturile lor de Staphylococcus aureus care inhiba creșterea bacteriei. Ei au identificat ciuperca ca fiind o specie de Penicillium și și-au prezentat observațiile sub forma unei lucrări, dar aceasta a primit puțină atenție. Un om de știință de la Institutul Pasteur, costaricanul Clodomiro Picado Twight, a înregistrat în mod similar efectul antibiotic al Penicillium în 1923.
Totuși, cartea lui Paul de Kruif din 1926, Vânătorii de microbi, descrie acest incident ca fiind o contaminare cu alte bacterii, mai degrabă decât cu mucegai. În 1887, Garré a găsit rezultate similare.
Penicilina a fost descoperită în 1928 de omul de știință scoțian Alexander Fleming.
În 1930, Cecil George Paine, un patolog la Royal Infirmary din Sheffield, a încercat să folosească penicilina pentru a trata sycosis barbae, erupții la nivelul foliculilor bărbii, dar nu a avut succes.
Trecând la oftalmia neonatorum, o infecție gonococică la sugari, Cecil George Paine a obținut prima vindecare înregistrată cu penicilină, la 25 noiembrie 1930. Apoi a vindecat alți patru pacienți (un adult și trei sugari) de infecții oculare și nu a reușit să vindece un al cincilea.
În 1940, omul de știință australian Howard Florey (ulterior Baronul Florey) și o echipă de cercetători (Ernst Boris Chain, Edward Abraham, Arthur Duncan Gardner, Norman Heatley, Margaret Jennings, J. Orr-Ewing și G. Sanders) de la Sir William Dunn School of Pathology, Universitatea din Oxford, au făcut progrese în demonstrarea acțiunii bactericide in vivo a penicilinei.
În 1940, ei (Howard Florey și echipa sa) au demonstrat că penicilina a vindecat eficient infecția bacteriană la șoareci.
Până la sfârșitul anului 1940, echipa de la Oxford condusă de Howard Florey a conceput o metodă de producție în masă a medicamentului, dar randamentele au rămas scăzute.
În 1941, ei (Howard Florey și echipa sa) au tratat un polițist, Albert Alexander, cu o infecție facială severă; starea lui s-a îmbunătățit, dar apoi stocurile de penicilină s-au epuizat și acesta a murit. Ulterior, alți câțiva pacienți au fost tratați cu succes.
În 1941, Florey și Heatley au călătorit în SUA pentru a interesa companiile farmaceutice în producerea medicamentului și pentru a le informa despre procesul lor.
Provocarea producerii în masă a acestui medicament a fost descurajantă. Pe 14 martie 1942, primul pacient a fost tratat de sepsis streptococic cu penicilină fabricată în SUA de Merck & Co.
Oamenii au început să o folosească pentru a trata infecțiile în 1942.
Structura chimică a penicilinei a fost propusă pentru prima dată de Edward Abraham în 1942 și a fost confirmată ulterior în 1945 folosind cristalografia cu raze X de către Dorothy Crowfoot Hodgkin, care lucra de asemenea la Oxford. Ea a primit ulterior premiul Nobel pentru această determinare și pentru alte determinări structurale.
Până în iunie 1942, era disponibilă suficientă penicilină din SUA pentru a trata zece pacienți.
În noiembrie 1942, supraviețuitorii incendiului Cocoanut Grove din Boston au fost primii pacienți cu arsuri tratați cu succes cu penicilină.
În iulie 1943, War Production Board a elaborat un plan pentru distribuția în masă a stocurilor de penicilină către trupele aliate care luptau în Europa.
Rezultatele cercetării fermentației pe lichior de porumb la Northern Regional Research Laboratory din Peoria, Illinois, au permis Statelor Unite să producă 2,3 milioane de doze la timp pentru invazia Normandiei în primăvara anului 1944.
După Al Doilea Război Mondial, Australia a fost prima țară care a pus medicamentul la dispoziția civililor. În SUA, penicilina a fost pusă la dispoziția publicului larg pe 15 martie 1945.
Florey și Chain au împărțit Premiul Nobel pentru Medicină din 1945 cu Fleming pentru munca lor.
Omul de știință de la Pfizer, Jasper H. Kane, a sugerat utilizarea unei metode de fermentație în tancuri adânci pentru producerea unor cantități mari de penicilină de calitate farmaceutică. Producția la scară largă a rezultat din dezvoltarea unei instalații de fermentație în tancuri adânci de către inginerul chimist Margaret Hutchinson Rousseau. Ca rezultat direct al războiului și al War Production Board, până în iunie 1945, se produceau peste 646 de miliarde de unități pe an.
Importanța muncii sale a fost recunoscută prin plasarea unui International Historic Chemical Landmark la Muzeul Laboratorului Alexander Fleming din Londra, pe 19 noiembrie 1999.
Chimistul John C. Sheehan de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) a finalizat prima sinteză chimică a penicilinei în 1957.
