Nieprawdopodobny splot wydarzeń

   Koniec sierpnia 1928 roku był wyjątkowo upalny. Na szczęście po kilku tygodniach rekordowo wysokich temperatur nastał dla zmęczonych londyńczyków pierwszy chłodny dzień. Aleksander Fleming krzątał się po laboratorium w Saint Mary's Hospital, wysiewając na podłoża agarowe kolejne szczepy gronkowców.
   Zazwyczaj po wysianiu flory bakteryjnej Fleming umieszczał płytki agarowe w cieplarce w temperaturze 38 st. C. Jednak ten dzień był ostatnim przed dwutygodniowym urlopem. Dlatego pozostawił je w temperaturze pokojowej, aby flora bakteryjna nadmiernie się nie rozrosła, a pożywka nie wyschła. To błahe zdarzenie stało się początkiem całej piramidy przypadkowych mało prawdopodobnych wydarzeń, które doprowadziły w końcu do wprowadzenia do lecznictwa penicyliny. Po powrocie z urlopu Fleming stwierdził, że

pożywka częściowo

zapleśniała.

   Bakterie rozrosły się na powierzchni agaru, jednak dookoła pokaźnej kolonii pleśni pozostał obszar wolny od drobnoustrojów. Należy zwrócić uwagę na nieprawdopodobny splot wydarzeń. Fleming nie umieścił płytki z posiewem w cieplarce. Gdyby tak uczynił, kolonie bakteryjne rozwinęłyby się znacznie szybciej niż zarodniki grzybów, hamując rozwój pleśni. Podobnie rzecz miałaby się wówczas, gdyby zarodnik pleśni spadł na mnożącą się już warstwę bakterii - wówczas także nie miałby szans na wzrost. Również gdyby upały nie skończyły się przed owym brzemiennym w skutki posiewem, nie byłoby penicyliny. Fleming mógł badać dowolne bakterie, ale właśnie zajmował się gronkowcami, które były wrażliwe na działanie penicyliny. No i w końcu sam zarodnik pochodzący z gatunku Penicillium notatum, który posiada zdolność produkowania penicyliny. Poszukiwania w latach późniejszych kolejnych gatunków produkujących substancje antybiotyczne nie przyniosły już nigdy tak oszałamiającego i natychmiastowego sukcesu, jak przypadkowy posiew zarodników w laboratorium Saint Mary's Hospital.

Aleksander Fleming

był człowiekiem dociekliwym, nie wyrzucił więc zepsutej kolonii bakteryjnej, lecz pozostawił ją do zbadania. W dalszych eksperymentach stwierdził, że substancja wydzielana do podłoża agarowego przez szczep Penicilium hamuje rozwój wielu gatunków drobnoustrojów chorobotwórczych: gronkowców, paciorkowców, gonokoków (powodujących rzeżączkę), menigokoków (powodujących zapalenie opon mózgowych) czy pneumokoków (powodujących zapalenie płuc). Niestety, stwierdził także brak aktywności intrygującej substancji wobec prątków gruźlicy czy duru brzusznego. Efektem odkrycia działania penicyliny były dwie prace naukowe w 1929 i 1932 roku, w których, o dziwo, porównuje ją jedynie z substancjami dezynfekującymi o działaniu miejscowym, takich jak np. fenol. Wydaje się, że Fleming nie zdawał sobie wówczas w pełni sprawy z potencjalnych możliwości, jakie krył w sobie niepozorny strzępek pleśni hodowany w jego laboratorium. Na kolejny krok w dziedzinie rozwoju badań nad antybiotykami trzeba było czekać niemal dziesięć lat. Choć badania prowadził już ktoś inny, spirala przypadkowych zdarzeń mających miejsce w związku z penicyliną trwała nadal. Kolejnym bohaterem

badań nad penicyliną

był Ernest Boris Chain; ten utalentowany biochemik i muzyk równocześnie, uciekający przed prześladowaniami z faszystowskich Niemiec, zatrzymał się na krótki czas (jak sądził) w Oksfordzie, przed podjęciem dalszej podróży do Australii. Tam też przeczytał przypadkowo zapomniany artykuł Fleminga, a co ważniejsze, natknął się na korytarzu (znów przypadkowo) na pannę Campbell-Renton niosącą butlę wypełnioną oryginalną hodowlą szczepu Fleminga. Te dwa zdarzenia zatrzymały go w drodze do Australii i sprawiły, że przyłączył się do grupy Howarda Floreya, zajmującej się w tym czasie badaniami nad penicyliną. W sierpniu 1941 roku opublikowano pierwsze wyniki "graniczących z cudem" skutków stosowania penicyliny - jak stwierdził zazwyczaj ostrożny w ocenach Florey. Powyższy przykład ilustruje jasno stwierdzenie, że w dziedzinie odkryć naukowych równie ważna jest wytężona praca, jak i odrobina

szczęścia, które

uśmiechnie się do badacza.

   Poszukiwania nowych substancji leczniczych od najdawniejszych czasów było wypadkową wnikliwej obserwacji, intensywnej pracy i przypadku. Wczesny okres poszukiwań leków związany pierwotnie z lekami roślinnymi, a następnie z alchemią, ginie w pomroce dziejów, choć to właśnie wtedy rola przypadku musiała być największa. Jednym z pierwszych znanych i udokumentowanych przypadkowych odkryć leków była synteza antypiryny w 1887 przez Knorra. Poszukując nowych leków przeciwgorączkowych, Knorr zsyntetyzował związek o nieoczekiwanych właściwościach fizykochemicznych, który po zbadaniu okazał się silnym związkiem o działaniu przeciwgorączkowym. Odkrycie to dało początek nowej grupie leków, do których zalicza się stosowana do dziś pyralgina. Przypadkowe narażenie żołnierzy alianckich podczas II wojny światowej

na działanie iperytu

pozwoliło na odkrycie i wprowadzenie do lecznictwa nowej grupy leków przeciwnowotworowych o działaniu alkilującym. Atak bombowy na stojący w porcie amerykański statek "John E. Harvey" sprawił, że nie tylko część załogi, ale również niebezpieczny ładunek przewożony przez statek (gaz bojowy iperyt) znalazły się w wodzie. Po przeprowadzonej akcji ratunkowej u większości niedoszłych topielców zaobserwowano zmiany w obrazie krwi, polegające na obniżeniu poziomu leukocytów. Ponieważ w niektórych typach białaczki jest to obraz poprawy zdrowia, zrodził się pomysł, aby zastosować iperyt w ich leczeniu. W wyniku dalszych żmudnych poszukiwań powstała nowa grupa substancji leczniczych stosowanych w chorobach nowotworowych, do których możemy zaliczyć cyklofosfamid, busulfan czy pipobroman.

Kolejne przypadkowe odkrycie

ma swoje początki w Krakowie w latach 30. XX wieku. Leo Sternbach prowadził syntezę licznych związków chemicznych na Uniwersytecie Jagiellońskim, co zostało uwieńczone napisaniem pracy i uzyskaniem stopnia doktora. Sternbach przypomniał sobie o zsyntetyzowanych substancjach będąc pracownikiem firmy Hoffman La Roche, w której zajmował się poszukiwaniami nowych substancji o działaniu przeciwlękowym. Ponieważ efekty nie były zadowalające, w 1957 r. Sternbach zarządził zakończenie prac nad tymi substancjami. Podczas sprzątania laboratorium jeden z jego współpracowników znalazł niebadaną jeszcze próbkę substancji. Sternbach zlecił standardowe próby farmakologiczne dla tej substancji, które miały na celu ostateczne zakończenie prowadzonych poszukiwań. Jakież było jego zdziwienie, gdy okazało się, że zapomniana substancja wykazuje silne działanie uspokajające i kojące. Co ciekawsze, pokrewne związki o niemal identycznej strukturze nie wykazywały takiego działania. Dopiero dokładna analiza chemiczna wykazała, że podczas syntezy cząsteczki ulegały nieoczekiwanemu przegrupowaniu, tworząc nową strukturę - pochodną benzodwuazepiny. W 1960 roku wprowadzono do lecznictwa substancję pod nazwą Librium (w Polsce Elenium).
   Przykłady przypadkowych odkryć leków można mnożyć. Na początku lat sześćdziesiątych Helmut Stahle zajmował się syntezą substancji, które obkurczają naczynia krwionośne i mogą być stosowane jako skuteczne środki w objawowym leczeniu kataru. Otrzymał w końcu pochodną imidazoliny, która posiadała pożądane właściwości, niestety, cechowała się również całą gamą działań niepożądanych. W związku z tym zadecydowano o zaprzestaniu dalszych badań nad ST 155, bo taki symbol nosił ów związek. Stahle zajął się czym innym, jednak w wolnych chwilach nadal pracował nad kroplami do nosa. W końcu nadarzyła się okazja do wypróbowania preparatu na człowieku. Notabene, gdyby przeprowadzono takie próby w dzisiejszych czasach, nieuchronnie zakończyłyby się one sprawą sądową. Krople podano cierpiącej na katar sekretarce - pannie Nickel, która po 15 minutach zapadła w głęboki sen. Po przespaniu 3 godzin udała się do domu, gdzie powtórnie zasnęła i obudziła się dopiero następnego dnia. Działanie preparatu było na tyle szokujące, że postanowił go wypróbować na sobie sam kierownik laboratorium Martin Wolf. Po zaaplikowaniu 10 kropel 0,3 proc. roztworu przed snem obudził się po 20 godzinach stwierdzając, że cały czas ma obniżone ciśnienie krwi i spowolnione tętno. Preparat ST 155 jako substancja obniżająca ciśnienie krwi został wprowadzony do lecznictwa pod nazwą Catapressan. Rodzi się więc pytanie,

czy wystarczy

jedynie przypadek,

aby dokonać przełomowego odkrycia w jakiejkolwiek dziedzinie? Z pewnością nie! Wszak każdy z nas styka się z różnymi zjawiskami, które potencjalnie mogłyby prowadzić do odkryć naukowych. Ludwik Pasteur zwykł mawiać, że "na polu eksperymentu naukowego los obdarza hojnie tylko przysposobione do tego umysły". Wszystkich badaczy i odkrywców charakteryzowała wspólna cecha: niepohamowana potrzeba stawiania pytań dotyczących otaczającego świata i znajdowania na nie odpowiedzi. Tak było w przypadku Fleminga, Sternbacha i wielu innych.
   W dzisiejszych czasach poszukiwanie nowych substancji leczniczych zatraciło swój romantyczny charakter i przestało być dziełem przypadku. Nie ma już ciemnych, zagraconych laboratoriów chemicznych, w których wszystko może się zdarzyć. Aktualnie wyspecjalizowane grupy badawcze wyposażone w pełni zautomatyzowane urządzenia do syntezy chemicznej, stosując wyspecjalizowane metody obliczeniowe, tworzą ogromne biblioteki substancji o potencjalnym działaniu biologicznym. Następnie stosując nowoczesne metody badań przesiewowych, wybierają najbardziej obiecujących kandydatów na nowe leki. Skutkuje to wprowadzeniem po 10-, 15-letnim okresie badań nowego preparatu na rynek.
Twój zaprzyjaźniony Aptekarz