Penicillin là nhóm kháng sinh đầu tiên được phát hiện ra. Penicillin cũng là tiền đề của các loại kháng sinh sau này. Nhưng không ai biết rằng việc phát minh ra Penicillin một cách rất tình cờ. Nội dung dưới đây sẽ giúp bạn hiểu chi tiết hơn về việc tìm ra Penicillin nhé.

Penicillin là một trong một nhóm kháng sinh thu được từ nấm Penicillium hay được điều chế. Alexander Fleming đã tình cờ phát hiện ra penicillin vào năm 1928 nhưng phải 10 năm sau thì penicillin mới được nhà hoá sinh người Anh gốc Đức Ernest Chain và nhà nghiên cứu bệnh học Úc Howard Florey và một số nhà khoa học khác nghiên cứu kỹ. Penicillin sát trùng bằng cách giết vi khuẩn và hạn chế sự sinh trưởng của chúng. Penicillin được coi là thứ thuốc thần kỳ của thế kỷ 20.

1. Đôi điều về Alexander Fleming người phát hiện ra Penicillin

Alexander Fleming

Alexander Fleming

Alexander Fleming sinh năm 1881 ở Lochfield, xứ Scotland, phía Bắc nước Anh. Đây là một vùng công nghiệp phát triển nhưng vì sự kiểm soát không tốt, kèm theo khí hậu ẩm ướt nên môi trường bị ô nhiễm nặng nề.

Trong điều kiện như thế, nhiều loại bệnh đã xảy ra ở đây, đặc biệt là các bệnh nhiễm trùng như viêm phổi, bạch hầu, viêm màng não mủ, nhiễm trùng huyết...

Từ nhỏ, Fleming đã chứng kiến một số người thân của mình bị những căn bệnh ấy cướp đi mạng sống. Cũng chính vì thế, từ khi còn bé Fleming đã quyết tâm sẽ trở thành một bác sĩ để cứu giúp những người bệnh.

Từ những năm học trung học, Fleming đã có xu hướng học lệch về các môn sinh vật, hóa học. Khi nộp hồ sơ vào đại học, ông đã ghi danh vào khoa Y, Học viện Y học Saint Mary ở Luân Đôn.

Fleming đã thi đậu vào nơi ông muốn học. Ông luôn dẫn đầu lớp trong các môn học, nhất là các môn về miễn dịch học. Khi vừa tốt nghiệp năm 1906, ông được nhận làm phụ tá cho Almroth Wright, một người đi tiên phong trong lãnh vực vắc-xin.

Năm 1914, chiến tranh thế giới lần thứ nhất bùng nổ. Alexander Fleming buộc phải dừng công việc nghiên cứu, bị gọi nhập ngũ và phục vụ ở quân y viện ngoài chiến trường.

Sau khi chiến tranh kết thúc, Fleming được giải ngũ, ông trở lại phòng thí nghiệm ngày xưa ở Học viện Saint Mary và tiếp tục công việc nghiên cứu bỏ dở của mình và sống với vợ là Sally Mc. Elroy.

2. Sự phát hiện kì diệu của Penicillin 

Một buổi sáng tháng Chín năm 1928, Alexander Fleming ngồi bên bàn làm việc ở bệnh viện St. Mary sau khi trở về từ kỳ nghỉ cùng gia đình ở nông thôn. Trước khi đi nghỉ, Fleming đã dồn đống đĩa petri của mình sang một bên để vị đồng nghiệp Stuart R. Craddock có thể dùng chiếc bàn làm việc khi ông không có ở đó. Trở về từ chuyến đi, Fleming dọn dẹp đống đĩa bị bỏ bê lâu ngày để xem chiếc nào còn dùng được. Rất nhiều đĩa đã bị nhiễm bẩn. Fleming đặt đống đĩa lớn này vào một khay nước rửa Lysol. 

Công việc của Fleming chủ yếu tập trung vào mục tiêu tìm kiếm một thứ “thần dược”. Tuy khái niệm vi khuẩn đã phổ biến từ khi được Antonie van Leeuwenhoek mô tả lần đầu năm 1683 nhưng mãi đến cuối thế kỷ 19, Louis  Pasteur mới chứng minh được rằng vi trùng gây bệnh. Nhưng dù con người đã có những hiểu biết này, vẫn chưa ai tìm ra được thứ thuốc có thể diệt vi trùng gây bệnh mà không làm hại cơ thể người. 

Năm 1922, Fleming có một phát hiện quan trọng, đó là lysozyme. Khi đang nghiên cứu một số vi khuẩn, Fleming bị sổ mũi và làm rơi một số giọt chất dịch vào một đĩa thí nghiệm, khiến vi khuẩn bị tiêu diệt. Fleming phát hiện ra rằng chất tự nhiên có trong nước mắt hoặc dịch mũi có thể giúp cơ thể chống lại vi trùng, và dẫn tới nhận thức rằng có thể tìm được các chất diệt khuẩn không gây hại cho cơ thể người.

Vào buổi sáng tình cờ trong năm 1928 đó, khi Fleming đang thu xếp đống đĩa thì một trợ lý cũ của ông là BS Merlin Pryce tới thăm. Fleming tranh thủ kêu ca về khối lượng công việc mà ông phải làm thêm kể từ khi Pryce chuyển đi. Để minh họa, Fleming lục trong chồng đĩa lớn mà ông đã bỏ vào khay nước rửa Lysol và lôi ra vài chiếc vẫn chưa bị nhúng trong dung dịch Lysol (may mắn là chồng đĩa quá lớn nên còn sót những chiếc đĩa bẩn chưa bị dung dịch Lysol tẩy sạch). 

Khi nhặt lên một chiếc đĩa để đưa cho Pryce xem, Fleming chợt nhận thấy có gì đó khác thường. Khi ông đi vắng, nấm mốc đã mọc trong đĩa. Bản thân việc đó thì không có gì lạ cả. Tuy nhiên, loại nấm mốc đó dường như đã giết được Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng) trong đĩa. Và ông nhận ra rằng loại nấm mốc này có tiềm năng diệt khuẩn. 

Fleming bỏ ra vài tuần lễ để trồng thêm nấm mốc và cố gắng xác định chính xác chất nào trong nấm đó đã giết được vi khuẩn. Sau khi trao đổi với chuyên gia về nấm mốc C. J. La Touch, người có văn phòng nằm ngay dưới phòng thí nghiệm của Fleming, hai người xác định nấm đó là Penicillium. Vì vậy, Fleming đặt tên chất kháng khuẩn trong nấm đó là penicillin. 

Nhưng loại nấm đó từ đâu ra? Nhiều khả năng là từ phòng của La Touche ở tầng dưới. La Touch lúc ấy đang thu thập một số lượng lớn các mẫu nấm mốc cho John Freeman, người đang nghiên cứu bệnh hen suyễn, và có lẽ là một vài mẫu nấm đã bay vào phòng thí nghiệm của Fleming. 

Fleming tiếp tục thực hiện hàng loạt thí nghiệm để xác định hiệu quả của nấm mốc đó trên các vi khuẩn có hại. Ngạc nhiên làm sao, phần lớn vi khuẩn bị tiêu diệt. Thế rồi Fleming tiến hành những thí nghiệm tiếp theo và thấy rằng loại nấm đó không độc.   

Đây có phải “thần dược” không? Với Fleming thì không. Dù thấy được tiềm năng của nó nhưng Fleming không phải là nhà hóa học nên ông không thể tách được hoạt chất kháng khuẩn penicillin và không thể giữ nó hoạt động đủ lâu để có thể dùng trên cơ thể người. Năm 1929, Fleming viết một báo cáo về các kết quả của mình nhưng không được cộng đồng khoa học quan tâm.   

Mười hai năm sau

Năm 1940, năm thứ hai của Đệ Nhị Thế chiến, hai nhà khoa học của Đại học Oxford là Howard Florey người Úc và Ernst Chain người Đức tị nạn đang nghiên cứu một số dự án rất hứa hẹn về vi trùng học.

Họ dự định dùng những nghiên cứu về hóa học để thúc đẩy các dự án này, trong đó có dự án về penicillin.Với các công nghệ hóa học mới của thời đó, họ đã sản xuất được một thứ bột màu nâu có thể giữ tính kháng khuẩn hơn vài ngày. Họ thí nghiệm và thấy rằng thứ bột này an toàn.  

Vì chiến trường đang cần thuốc nên việc sản xuất đại trà bắt đầu rất nhanh. Nhờ vậy, trong Đệ Nhị Thế chiến, Penicillin đã cứu vô số mạng sống. Không có nó, những người bị thương, dù rất nhẹ, cũng có thể chết vì nhiễm trùng. Ngoài ra, Penicillin còn chữa được cả bạch hầu, hoại tử, viêm phổi, bệnh giang mai và bệnh lao. 

Tuy Fleming phát hiện ra Penicillin nhưng chính Florey và Chain mới là những người biến nó thành sản phẩm hữu ích. Fleming và Florey đều được phong tước Hiệp sĩ năm 1944 và cả ba người (Fleming, Florey và Chain) cùng nhận giải Nobel năm 1945 về Y học, trong đó Fleming được ghi công là đã tìm ra penicillin. 

3. Kết luận

Năm 1999, tạp chí Time xếp Fleming trong số 100 người quan trọng nhất của Thế kỷ 20, và viết về khám phá của ông như sau:

Đó là một khám phá làm thay đổi lịch sử. Hoạt chất trong nấm mốc mà Fleming đặt tên là Penicillin, là một chất chống viêm nhiễm có dược tính rất mạnh. Sau khi cuối cùng được con người nhận ra là dược liệu cứu mạng hữu hiệu nhất trên thế giới, penicillin đã vĩnh viễn thay đổi cách điều trị nhiễm khuẩn. Tới giữa thế kỷ, khám phá của Fleming đã tạo dựng ra một ngành công nghiệp dược liệu khổng lồ, với những loại penicillin nhân tạo giúp chinh phục các tai họa cổ xưa nhất của nhân loại, trong đó có các chứng giang mai, hoại tử, lao phổi.