Lịch Sử và Văn Minh

Lịch sử phát hiện thuốc kháng sinh

Giáo sư Alexander Fleming tại bệnh viện St. Mary, London đã phát hiện thuốc kháng sinh

Lịch sử phát hiện thuốc kháng sinh
2 views

Tháng 9 năm 1928 đánh dấu bước ngoặt lịch sử y học với khám phá tình cờ về penicillin của giáo sư Alexander Fleming tại bệnh viện St. Mary, London. Trước đó, nhân loại bất lực trước các bệnh nhiễm khuẩn từ viêm phổi đến nhiễm trùng máu.

Bối cảnh

Việc sử dụng nấm mốc chứa chất kháng khuẩn để chữa bệnh đã có từ xa xưa, nhưng thành phần tạo nên tác dụng chữa bệnh vẫn là ẩn số. Joseph Lister, “cha đẻ của phương pháp vô trùng”, đã nhận ra điều này nhưng không công bố. Vào những năm 1870, Robert Koch và Louis Pasteur cùng Jules Francois Joubert đã khám phá ra thuyết vi trùng, chứng minh rằng mỗi loại vi khuẩn gây ra một bệnh cụ thể và việc đưa một số loại vi khuẩn vào môi trường nuôi cấy có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh khác.

Fleming ghi lại khoảnh khắc lịch sử này: “Khi thức dậy vào rạng sáng ngày 28 tháng 9 năm 1928, tôi chắc chắn không có ý định cách mạng hóa toàn bộ y học bằng cách khám phá ra loại kháng sinh đầu tiên trên thế giới, hay còn gọi là thuốc diệt vi khuẩn. Nhưng tôi cho rằng đó chính xác là những gì tôi đã làm.”

Alexander Fleming

Trong Thế chiến I, Fleming chứng kiến vô số thương binh bị nhiễm trùng máu do vết thương. Ông bắt đầu nghiên cứu vết thương và phương pháp điều trị. Fleming nhận thấy phương pháp Lister (sử dụng chất khử trùng như iốt và axit carbolic) không hiệu quả do không thể tiêu diệt hết vi khuẩn ở các vết thương sâu. Nghiên cứu của ông, dù được công bố trên tạp chí Lancet năm 1917, nhưng phần lớn bị các bác sĩ bỏ qua.

Năm 1921, Fleming tình cờ phát hiện ra chất nhầy mũi có thể ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn. Ông tiếp tục thử nghiệm với nước mắt, đờm, máu, tinh dịch, mủ và lòng trắng trứng và nhận thấy chúng đều có đặc tính kháng khuẩn tương tự. Mặc dù đã trình bày trước Hiệp hội Hoàng gia và công bố trên Proceedings of the Royal Society năm 1922, nhưng kết luận của Fleming đã bị bỏ qua. Mãi đến bài phát biểu nhận giải Nobel năm 1945, Fleming mới nhắc lại khám phá quan trọng này, nhấn mạnh rằng lysozyme là kháng sinh đầu tiên được phát hiện trước penicillin.

Penicillin đã đặt nền móng cho việc chữa trị các bệnh nhiễm khuẩn như đậu mùa, tả, lao, sốt ban đỏ, viêm phổi, lậu, viêm màng não và bạch hầu. Sau này, các loại kháng sinh khác đã được phát triển, tạo thành một nhóm thuốc chuyên chống lại và chữa trị nhiễm khuẩn, đồng thời ngăn ngừa sự lây lan của chúng.

Vào ngày 3 tháng 9 năm 1928, sau kỳ nghỉ ở Scotland, Fleming trở về nhà và phát hiện ra một điều thú vị trong phòng thí nghiệm. Trước khi đi nghỉ, ông để lại vài đĩa petri chứa vi khuẩn tụ cầu (staphylococcus) – loại vi khuẩn gây đau họng, áp xe và nhọt – trên bàn làm việc. Một trong những đĩa petri này đã bị mốc (Penicillium notatum) xâm chiếm. Điều đặc biệt là xung quanh vùng mốc, không hề có dấu hiệu của vi khuẩn, trong khi ở xa hơn, vi khuẩn vẫn tồn tại.

Fleming nhanh chóng nhận ra rằng mốc đã tiêu diệt vi khuẩn. Ông tiếp tục thí nghiệm và xác nhận rằng loại mốc này có thể tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn khác nhau, bao gồm cả liên cầu khuẩn (gây viêm họng, sốt ban đỏ, thấp khớp và viêm cân mạc hoại tử) và não mô cầu (gây viêm màng não). Vào ngày 7 tháng 3 năm 1929, Fleming đặt tên cho loại mốc kháng khuẩn này là penicillin.

Mặc dù Fleming đã công bố nghiên cứu trên Tạp chí British Journal of Experimental Pathology vào tháng 6 năm 1929, cộng đồng khoa học lại không mấy quan tâm đến phát hiện này. Thậm chí, buổi thuyết trình của ông tại Câu lạc bộ Nghiên cứu Y khoa vào tháng 2 trước đó cũng bị bỏ qua. Mặc dù vậy, Fleming vẫn tiếp tục sản xuất penicillin trên quy mô nhỏ trong suốt những năm 1930.

Thí nghiệm

Đến tận năm 1941, tạp chí British Medical Journal vẫn đánh giá thấp tiềm năng của penicillin. Tuy nhiên, một nhóm các nhà khoa học tại Trường Giải phẫu bệnh Sir William Dunn thuộc Đại học Oxford đã tiếp tục nghiên cứu và vượt qua những trở ngại mà Fleming gặp phải. Họ đã tìm ra cách nuôi cấy, chiết xuất, tinh chế và bảo quản penicillin. Nhờ những nỗ lực này, các thử nghiệm trên động vật đã được tiến hành để kiểm tra hiệu quả của penicillin.

hững thử nghiệm ban đầu được thiết kế để xác định độc tính của penicillin. Chuột, thỏ và mèo được tiêm penicillin sau khi tiếp xúc với nhiều loại vi khuẩn có hại; những thử nghiệm này đã chứng minh hiệu quả của penicillin. May mắn thay, các nhà nghiên cứu đã không sử dụng chuột lang trong các thử nghiệm trên động vật vì penicillin có độc tính đối với loài vật này. Hệ vi sinh vật đường ruột của chuột lang, hay còn gọi là hệ thực vật đường ruột, chứa vi khuẩn sống trong đường tiêu hóa của nó, nhưng khi kết hợp với penicillin, nó khiến con vật bị tiêu chảy và tử vong.

Tháng 5 năm 1940, Howard Florey (1898-1968) và Ernest Chain (1906-1979) đã lây nhiễm một nhóm chuột bằng liên cầu khuẩn. Một nửa số chuột không được điều trị đã chết vì nhiễm trùng huyết; nửa được điều trị bằng penicillin sống sót. Các thử nghiệm tiếp theo sử dụng số lượng động vật ngày càng tăng đã tạo ra kết quả tương tự.

Các thí nghiệm trên người đã bắt đầu ngay từ năm 1929 khi Fleming cố gắng chữa khỏi bệnh nhiễm trùng mũi nhưng không thành công vì vi khuẩn gây nhiễm trùng không nhạy cảm với penicillin. Một trong những sinh viên của Fleming, Cecil George Paine (1905-1994), đã sử dụng thành công penicillin để điều trị và chữa khỏi bệnh viêm kết mạc ở người lớn và trẻ em vào tháng 11 năm 1930. Có rất nhiều câu chuyện về những nỗ lực ban đầu sử dụng penicillin để điều trị nhiễm trùng ở người.

Vào tháng 9 năm 1940, một sĩ quan cảnh sát, Albert Alexander, bị trầy xước mặt khi đang làm việc trong vườn nhà. Chấn thương khiến anh ta bị nhiễm liên cầu khuẩn và tụ cầu khuẩn. Các phương pháp điều trị bằng lưu huỳnh ban đầu không có tác dụng và vào tháng 2 năm 1941, Florey và Chain đã nhận được sự cho phép điều trị cho Alexander bằng penicillin. Thật không may, các bác sĩ không thể sản xuất đủ số lượng thuốc, dẫn đến cái chết của Alexander vào tháng 3 năm 1941. Các thử nghiệm tiếp theo đã sử dụng trẻ em vì chúng cần một lượng penicillin ít hơn; những thí nghiệm đó đã chứng minh thành công.

Sản xuất hàng loạt & Hậu quả

Thế chiến thứ hai (1939-45) đòi hỏi công việc tiếp theo về sản xuất penicillin với số lượng lớn phải di dời khỏi London do London Blitz, chiến dịch ném bom của Đức vào thành phố. Các hoạt động chuyển đến Peoria, Illinois, ở Hoa Kỳ, nơi Florey được Tiến sĩ Norman Heatley (1911-2004), một nhà sinh vật học và nhà hóa sinh người Anh, tham gia cùng. Chính phủ Hoa Kỳ và Anh cùng với các công ty dược phẩm, bệnh viện, bác sĩ và nhà khoa học Hoa Kỳ đã hỗ trợ hợp tác để tăng quy mô sản xuất.

Bước đột phá xảy ra vào mùa hè năm 1943 khi một trợ lý phòng thí nghiệm, Mary Hunt, mang đến một quả dưa đỏ thối rữa được bao phủ bởi một “lớp nấm màu vàng đẹp mắt” (Penicillium chrysogenum) đã tạo ra một lượng thuốc đáng kể. Việc sản xuất penicillin đã tăng lên, dẫn đến mức độ sản xuất có hiệu quả điều trị cho tất cả những người lính bị thương tham gia cuộc đổ bộ Normandy vào D-Day vào tháng 6 năm 1944.

Penicillin lần đầu tiên được giới thiệu trên quy mô lớn trong Thế chiến thứ hai, với thành công vang dội. Trong Thế chiến thứ nhất, nhiễm trùng do vi khuẩn chiếm gần 20% tổng số ca tử vong; tỷ lệ này giảm xuống dưới 1% trong Thế chiến thứ hai do sử dụng penicillin. Trong 80 năm tiếp theo, sức khỏe y tế đã được chuyển đổi nhờ tác dụng cứu sống của thuốc kháng sinh. Sức khỏe con người không chỉ bị ảnh hưởng tích cực mà ngành công nghiệp dược phẩm cũng đã thay đổi phương pháp khám phá thuốc, sản xuất thuốc kháng sinh trên quy mô không thể tưởng tượng được kể từ những ngày đầu và việc áp dụng thuốc kháng sinh trong môi trường lâm sàng đã làm thay đổi vĩnh viễn cách tiếp cận của loài người đối với các bệnh chết người.

Trong những thập kỷ gần đây, sức khỏe con người và việc sử dụng thuốc kháng sinh đã bị thách thức bởi sự gia tăng của “siêu vi khuẩn”, đã phát triển khả năng kháng thuốc kháng sinh. Việc lạm dụng thuốc, đặc biệt là trong chăm sóc trẻ em, và việc đưa thuốc kháng sinh vào thức ăn chăn nuôi đã góp phần vào hiện tượng kháng thuốc này. Các nỗ lực đang được tiến hành để giảm việc sử dụng thuốc kháng sinh cho các bệnh nhiễm trùng nhẹ ở người, loại bỏ thuốc khỏi ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi và phát triển các dạng thuốc kháng sinh mới để chống lại các chủng vi khuẩn có hại kháng thuốc.

Xét nghiệm kháng kháng sinh

Xét nghiệm kháng kháng sinh Tiến sĩ Graham Beards (CC BY-SA) Nhiều tranh cãi trong nhiều thập kỷ kể từ khi phát hiện ra penicillin liên quan đến việc ai sẽ được ghi nhận cho việc phát hiện và ứng dụng của nó. Alexander Fleming đã nhận được nhiều công lao nhất cho khám phá của mình, tuy nhiên, nó đòi hỏi đội ngũ của Florey, Chain, Heatly và các thành viên khác của nhóm Oxford phải tinh chỉnh khám phá của Fleming và nghĩ ra phương pháp sản xuất quy mô lớn loại thuốc này. Năm 1945, Fleming, Florey và Chain đã chia sẻ giải Nobel Y học cho những nỗ lực của họ. 45 năm sau, Heatley được ủy ban Nobel trao bằng tiến sĩ danh dự về y học, lần đầu tiên trong lịch sử giải thưởng.

Tuy nhiên, thuốc kháng sinh cứu sống hiện đã trở thành một thực tế được chấp nhận của cuộc sống đương đại. Vào đầu thế kỷ 20, các bệnh như đậu mùa, lao, tả, viêm phổi và các bệnh khác đã góp phần làm tăng tỷ lệ tử vong trên toàn cầu và tuổi thọ trung bình là 47 năm đối với cả nam và nữ. Trong suốt thế kỷ, không chỉ thuốc kháng sinh góp phần làm tăng mạnh tuổi thọ trung bình lên 78 tuổi ở các nước phát triển mà các bệnh không lây nhiễm, chẳng hạn như ung thư, đột quỵ hoặc bệnh tim, cũng thay thế các bệnh truyền nhiễm trước đó trở thành nguyên nhân hàng đầu gây tử vong.

5/5 - (1 vote)

BÀI LIÊN QUAN