Store opdagelser: Mirakelmidlet penicillin

Da penicillin i 1944 kunne fremstilles industrielt, blev det straks kaldt et 'eventyr' og et 'mirakelmiddel' i både danske og udenlandske aviser. Der var rigtignok også behov for de store overskrifter, når borgerne skulle informeres om dette nye vidunderstof, som stammede fra mugsvampe.

I civilisationens lange historie har intet lægemiddel, hverken før eller siden, medført så drastisk en ændring i sygdomsbehandlingen, som penicillin har.

Penicillinpræparater forvandlede med ét en række almindelige og farlige sygdomme til nogle irriterende lidelser, man med en enkelt penicillinkur kunne behandle.

Penicillin var danskproduceret fra første færd

Patienter med adgang til en kur blev befriet for den ellers almindelige dødsangst, som lurede ved infektionssygdomme som for eksempel lungebetændelse, barselsfeber, difteri og bakteriel meningitis.

Det er derfor let at forstå begejstringen i sundhedsvæsenet og hos den danske presse, da penicillin på nærmest magisk vis helbredte patienter, som året forinden var endt i graven.

Stoffet blev endog produceret på en dansk fabrik fra første færd. Men hvordan kom man frem til masseproduktionen af penicillin i 1944? Den historie følger her.

Kemiske bakteriedræbende substanser var giftige

Opdagelsen af bakterierne i slutningen af 1800-tallet affødte en veritabel jagt på bakteriedræbende kemiske substanser.

Karbolsyre, som Joseph Lister i 1867 indførte til desinfektion på operationsstuerne, var et kendt middel på linje med for eksempel æter, klorkalk, jod og kviksølvforbindelser.

Der var bare den mindre hage ved dem, at de var giftige at indtage.

En modificeret arsenikforbindelse kunne hjælpe syfilispatienter

I 1910 vakte den tyske læge Paul Ehrlich (1854-1915) stor opsigt ved at lancere det første antibakterielle lægemiddel Salvarsan til indvortes brug.

Stoffet var en kemisk modifikation af en giftig arsenikforbindelse og blev også kaldt for nr. 606, fordi det var det sjette stof i den sjette gruppe af kemiske substanser, som Ehrlich havde afprøvet mod bakterielle infektioner.

Med andre ord havde det været en temmelig lang proces at komme til dette lægemiddel. Men det virkede med stor succes mod syfilis, selv om det havde en del bivirkninger.

Så videnskaben havde fået et stof, som virkede mod nogle få sygdomme, men den stod stadig med en uforløst drøm om at nedkæmpe de bakterielle folkesygdomme med et enkelt lægemiddel.

Bakterierne tog de sårede soldater

Denne drøm begyndte så småt at blive til virkelighed, da lægen Alexander Fleming (1881-1955) i 1928 kom på sporet af penicillin.

Fleming var bakteriolog og var involveret i udviklingen af vacciner på St. Mary's Hospital i London.

Under 1. Verdenskrig havde han arbejdet på et militærhospital i Boulogne i Frankrig, hvor han så bakteriernes hærgen, når skud- og operationssår blev betændte, røde og hævede, og derefter ganske ofte udviklede sig til livsfarlige blodforgiftninger.

På hospitalets laboratorium undersøgte Fleming de anvendte desinfektionsmidler og konkluderede, at flere af væskerne var skadelige, fordi de ødelagde de hvide blodlegemer, som skulle beskytte såret mod bakterier.

En mugsvamp havde slået en del af bakteriekulturen ihjel

Efter krigen, nærmere bestemt i 1921, gjorde Fleming den tilfældige, men bemærkelsesværdige opdagelse, at næsesekret var bakteriedræbende, når det blev dryppet på bakteriekulturer.

Efter at have gjort den forbavsende opdagelse ved et tilfælde gik han systematisk til værks og fandt, at tårer, spyt, sekret fra hoste, blod og flere andre legemsvæsker havde lignende virkninger.

Da han var sikker i sin sag, navngav han stoffet 'lysozym' og publicerede opdagelsen, der dog ikke blev mødt med særlig stor interesse.

Igen i 1928 nærmest faldt Fleming over endnu et betydningsfuldt fænomen, da han, hjemvendt fra sommerferie, faldt over en efterladt beholder med en bakteriekultur, hvor en mugsvamp havde slået en del af bakteriekulturen ihjel.

Saften fra svampen slog flere bakterier ihjel

Mugsvampen udskilte tilsyneladende en væske, som kunne dræbe bakterierne i nærheden. Det var interessant.

Han tog nu en prøve af mugsvampen og lod den gro på et næringssubstrat, hvor den blev til en grøn filtagtig masse.

Herfra opsamlede han svampens udskilte saft og begyndte at eksperimentere. Saften dryppede han på forskellige sygdomsfremkaldende bakterier, og det viste sig, at flere blev slået ihjel.

Virkningen bestod, også selv om Fleming fortyndede væsken op mod 800 gange.

Svampen kunne kurere øjenbetændelse

Mugsaften skulle hurtigt vise sig at være det stærkeste antibakterielle stof, man kendte.

Stoffet gjorde ikke dyr syge, når Fleming for eksempel injicerede stoffet i blodbanen på en kanin eller i bughulen på en mus.

En kollega, som var svampeforsker, identificerede svampen som hørende til Penicillium notatum-familien.

Fleming lavede enkelte patientforsøg og helbredte blandt andet en øjenbetændelse med saften fra penicillium-svampen.

Fleming stoppede med at forske i penicillin

Udfordringen for Fleming var at isolere den aktive substans. Han satte to yngre læger til at forsøge at isolere stoffet – uden held.

Fleming gik ikke videre med den kemiske side af arbejdet.

I 1929 skrev han en tidsskriftsartikel om sine eksperimenter, men igen var det meget småt med interesse i fænomenet, og nogle år senere ophørte han med at forske i penicillin.

Det aktive stof fra svampen kunne ikke udvindes

Vi skal 10 år længere frem til slutningen af 1930'erne, hvor en gruppe videnskabsmænd i Oxford blev interesseret i forsøgene med penicillium-svampen.

Gruppen studerede i første omgang cellers biokemi, men da de så penicillinets potentielle muligheder i patientbehandlingen, fik det hurtigt hovedrollen.

Ligesom Fleming havde de særdeles vanskeligt ved at udvinde den aktive substans fra mugsvampen, som blev dyrket i lange rækker af lerkrukker i laboratoriet.

24 af 25 mus overlevede streptokok-bakterier i blodbanen

Men i 1940 lykkedes det holdet, anført af lægen Howard Walter Florey (1898-1968) og kemikeren Ernst B. Chain (1906-1979), at udkrystallisere en brunlig penicillinholdig og yderst potent substans.

Fortyndet en million gange kunne stoffet stadig hæmme bakterievækst og var ikke giftigt for forsøgsdyrene mus, rotter og katte.

I marts 1940 fulgte så et dyreforsøg, der sidenhen er blevet legendarisk. Her havde holdet fat i halvtreds mus, som alle fik sprøjtet livsfarlige streptokok-bakterier i blodbanen.

24 timer senere var alle ubehandlede mus døde, mens 24 af 25 behandlede mus levede i bedste velgående.

»The results are clear cut«, skrev Florey og Chain, da de i august 1940 publicerede resultaterne i det højtrenommerede tidsskrift The Lancet.

Det tog et år at skabe stof til én patient

Nu manglede blot de første patientforsøg, og det var en udfordring, fordi mennesker er 3.000 gange større end mus og derfor krævede 3.000 gange så meget stof, som Florey skulle have bemærket.

Laboratoriet blev nu omdannet til en mindre penicillinfabrik, hvor man oprensede penicillinet fra 700 beholdere med bouillon, hvor skimmelsvampen groede.

Det tog måneder at fremstille en strøgen teskefuld af det brunlige stof. Et år senere havde de fremstillet stof til behandling af én patient.

Det blev en politibetjent, hvis krop var inficeret med den samme bakterie, streptococcus pyogenes, som havde taget livet af de ubehandlede mus.

USA skulle hjælpe med produktionen

Penicillinet slog infektionen ned, og efter fem dage var politimanden feberfri. Ironisk nok slap penicillinet desværre op, og betjenten døde.

Florey rejste nu til USA for at få løst de store produktionsvanskeligheder, og han fik den amerikanske stat og mere end ti medicinalvirksomheder til at engagere sig i en masseproduktion.

Tre år senere, på D-dagen, var produktionen så høj, at alle allierede soldater kunne behandles med det nye vidunderstof.

Det skulle bruges en tankvogn af svampesubstrat per patient

Herhjemme var det ejeren af Løvens kemiske Fabrik Knud Abildgaard (1901-1986), der først viste interesse for penicillinforsøgene, og i 1943 henvendte han sig derfor til bakteriologen K.A. Jensen (1894-1971) på Rigshospitalet.

Jensen var forbeholden, da han kunne læse ud af de engelske forsøg, at der skulle produceres en tankvogn af svampesubstrat, før man havde nok stof til at behandle en patient. Svampen havde de end ikke.

Jensen indvilgede dog i at undersøge den interessante mugsvamp i sit laboratorium. Han indsamlede luftbårne svampesporer med agarplader fra laboratoriet og private hjem, og det viste sig, at den første svampekoloni var penicillinproducerende.

Produktionsanlægget skulle sprænges hvis tyskerne overtog det

Det var en succes, men herefter fulgte en række problemer med at oprense penicillinet. Ikke desto mindre besluttede Abildgaard i efteråret 1943 at igangsætte en penicillinproduktion på sin fabrik, efter at et oprenset substrat havde helbredt en yverbetændelse på en ko.

Året efter blev de første patienter med succes behandlet på danske hospitaler.

Successen var en rigtig god nyhed i aviserne, men det var også et problem, fordi den tyske besættelsesmagt viste interesse for lægemidlet.

Abildgaard besluttede derfor, at produktionsanlægget skulle sprænges i luften, hvis tyskerne prøvede at overtage det – det skete heldigvis aldrig. I april 1945 markedsførte Løvens kemiske Fabrik det første danskproducerede penicillin, som indtil da var blevet udleveret gratis.

Moderne forskning er holdarbejde

I bogen The Story of Penicillin (1945) kaldte den amerikanske journalist John D. Ratcliff (1903-1973) Flemings opdagelse for en 'videnskabelig kuriositet', som krævede entreprenøren Howard Florey og en amerikansk medicinalindustri for at blive til en af historiens allerstørste medicinske landvindinger.

Penicillinets historie er et godt eksempel på, at moderne forskning ofte er holdarbejde, ikke et enkeltmandsprojekt.

Flemings fine iagttagelsesevne og hans store nysgerrighed var afgørende for, at han gjorde den epokegørende opdagelse i stedet for blot at kassere den forurenede bakteriekultur. Fleming, Florey og Chain fik da også i fællesskab Nobelprisen i 1945.

Vender vi os mod produktionen af penicillin i Danmark, kan vi se, at en vis portion naivitet og risikovillighed også her var afgørende. Tunge drenge i USA gjorde projektet til 'big science' og skød flere hundrede millioner kroner i projektet.

»Det vidste vi heldigvis ikke, da vi startede den danske produktion af penicillin«, konstaterede K.A. Jensen i 1958, da han i 1958 fortalte om det danske penicillineventyr ved et foredrag i Dansk Medicinsk-historisk Selskab.