إذا كانت جهودي قد أسفرت عن نجاح أكبر من المعتاد، فأعتقد أن هذا يرجع إلى أنني أثناء تجوالي في مجال الطب، انحرفت إلى طرق كان الذهب لا يزال يرقد فيها على جانب الطريق. يتطلب الأمر قليلاً من الحظ لتتمكن من التمييز بين الذهب والرديء، لكن هذا كل ما في الأمر.
كان Heinrich Hermann Robert Koch طبيباً وميكروبيولوجياً ألمانياً. وكواحد من المؤسسين الرئيسيين لعلم الجراثيم الحديث، حدد العوامل المسببة المحددة للسل والكوليرا والجمرة الخبيثة، كما أعطى دعماً تجريبياً لمفهوم العدوى، الذي تضمن تجارب على الإنسان والحيوان. ابتكر Koch وحسّن التقنيات والأساليب المخبرية في مجال علم الأحياء الدقيقة، وأحرز اكتشافات رئيسية في الصحة العامة. أدى بحثه إلى إنشاء فرضيات Koch، وهي سلسلة من أربعة مبادئ معممة تربط الكائنات الحية الدقيقة المحددة بأمراض محددة وأثبتت تأثيراً على المبادئ الوبائية اللاحقة مثل معايير Bradford Hill. لبحثه عن السل، حصل Koch على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب في 1905. معهد Robert Koch سمي تكريماً له.
الحياة المبكرة والتعليم
وُلد Koch في Clausthal، ألمانيا، في 11 ديسمبر 1843، لـ Hermann Koch 1814–1877 و Mathilde Julie Henriette née Biewend؛ 1818–1871. تفوق Koch أكاديمياً منذ سن مبكرة. قبل دخوله المدرسة في 1848، كان قد علّم نفسه كيفية القراءة والكتابة. تخرج من المدرسة الثانوية في 1862، بعد أن تفوق في العلوم والرياضيات. في سن 19، دخل Koch جامعة Göttingen، حيث درس العلوم الطبيعية. ومع ذلك، بعد ثلاثة فصول دراسية، قرر Koch تغيير مجال دراسته إلى الطب، لأنه طمح لأن يكون طبيباً. في فصله الدراسي الخامس في كلية الطب، طلب منه Jacob Henle، وهو عالم تشريح نشر نظرية العدوى في 1840، المشاركة في مشروعه البحثي حول هيكل الأعصاب الرحمية. في فصله السادس، بدأ Koch في إجراء أبحاث في معهد الفسيولوجيا، حيث درس إفراز حمض السكسينيك، وهو جزيء إشارة متورط أيضاً في استقلاب الميتوكوندريا. وهذا سيشكل في النهاية أساس أطروحته. في يناير 1866، تخرج Koch من كلية الطب، محرزاً أعلى درجات التمييز.
الحياة المهنية
بعد تخرجه في 1866، عمل Koch بإيجاز مساعداً في مستشفى Hamburg العام. في أكتوبر من ذلك العام انتقل إلى مستشفى Idiot's Hospital في Langenhagen، بالقرب من Hanover، كطبيب عام. في 1868، انتقل إلى Neimegk ثم إلى Rakwitz في 1869. عندما بدأت الحرب الفرانكوبروسية في 1870، التحق بالجيش الألماني متطوعاً كجراح في 1871 لدعم الجهود الحربية. تم تسريحه بعد سنة وعُيّن طبيباً محلياً (Kreisphysikus) في Wollstein في Prussian Posen (الآن Wolsztyn، بولندا). عندما استقرت عائلته هناك، قدمت له زوجته مجهراً كهدية عيد ميلاد. بفضل المجهر، أنشأ مختبراً خاصاً وبدأ حياته المهنية في علم الأحياء الدقيقة.
بدأ Koch في إجراء أبحاث على الكائنات الحية الدقيقة في مختبر متصل بغرفة فحص مرضاه. أسفرت أبحاثه المبكرة في هذا المختبر عن أحد مساهماته الرئيسية في مجال علم الأحياء الدقيقة، حيث طوّر تقنية زراعة البكتيريا. علاوة على ذلك، تمكن من عزل وزراعة مسببات الأمراض المختارة في ثقافة مختبرية نقية. أثار اكتشافه لعصية الجمرة الخبيثة (التي سميت لاحقاً Bacillus anthracis) إعجاب Ferdinand Julius Cohn، أستاذ بجامعة Breslau (الآن جامعة Wrocław)، الذي ساعده في نشر الاكتشاف في 1876. كان Cohn قد أنشأ معهد فسيولوجيا النبات ودعا Koch لعرض بكتيريومه الجديد هناك في 1877. تم نقل Koch إلى Breslau كطبيب محلي في 1879. بعد سنة، غادر إلى Berlin لأنه عُيّن مستشاراً حكومياً في مكتب الصحة الإمبراطوري، حيث عمل من 1880 إلى 1885. بعد اكتشافه لبكتيريا السل، تمت ترقيته إلى Geheimer Regierungsrath، وهي منصب تنفيذي رفيع في يونيو 1882.
في 1885، تلقى Koch تعيينين كمسؤول وأستاذ بجامعة Berlin. أصبح مديراً لمعهد الصحة وكرسي (أستاذ الصحة) بكلية الطب. في 1891، تنازل عن أستاذيته وأصبح مديراً للمعهد الملكي البروسي لأمراض العدوى (الآن معهد Robert Koch) الذي تكون من قسم سريري وأسرة لقسم البحث السريري. لهذا قبل شروطاً قاسية. أصرت وزارة الصحة البروسية بعد فضيحة 1890 مع التوبركولين، الذي اكتشفه Koch وقصد به كعلاج للسل، على أن أي من اختراعات Koch ستنتمي بشكل مطلق إلى الحكومة ولن يتم تعويضه. فقد Koch حقه في التقدم بطلب للحماية بموجب براءات الاختراع. في 1906، انتقل إلى East Africa لأبحاث علاج داء المثقبيات (مرض النوم). أنشأ معسكر بحث Bugula حيث تمت معالجة ما يصل إلى 1000 شخص يومياً بالعقار التجريبي Atoxyl.
البحث
عزل الثقافات البكتيرية النقية
في محاولة لزراعة البكتيريا، بدأ Koch باستخدام مواد غذائية صلبة مثل شرائح البطاطس. من خلال هذه التجارب الأولية، لاحظ Koch مستعمرات فردية من خلايا متطابقة ونقية. وجد أن شرائح البطاطس لم تكن وسيطاً مناسباً لجميع الكائنات الحية، وبدأ لاحقاً في استخدام محاليل غذائية مع الجيلاتين. ومع ذلك، أدرك قريباً أن الجيلاتين، مثل شرائح البطاطس، لم يكن الوسيط الأمثل لنمو البكتيريا، لأنه لم يبقَ صلباً عند 37 °C، وهي درجة الحرارة المثالية لنمو معظم مسببات الأمراض البشرية. كما اقترح عليه Walther و Fanny Hesse، بدأ Koch في استخدام الآجار لزراعة وعزل الثقافات النقية، لأن هذه عديد السكاريد يبقى صلباً عند 37 °C، ولا يتم تحللها بواسطة معظم البكتيريا، وينتج وسيطاً شفافاً.
تطوير طبق بتري
كتيب Koch الذي نُشر في 1881 بعنوان "Zur Untersuchung von Pathogenen Organismen" (طرق دراسة الكائنات المسببة للأمراض) أصبح معروفاً باسم "إنجيل علم الجراثيم." وصف فيه طريقة جديدة لاستخدام الشريحة الزجاجية مع الآجار لزراعة البكتيريا. تضمنت الطريقة صب آجار سائل على الشريحة الزجاجية ثم نشر طبقة رقيقة من الجيلاتين فوقها. جعل الجيلاتين الوسيط الثقافي يتصلب، حيث يمكن نشر عينات بكتيرية بشكل موحد. تم بعد ذلك وضع ثقافة البكتيريا بأكملها في طبق زجاجي مع ورقة مبللة صغيرة. أطلق Koch على هذا الحاوية feuchte Kammer (حجرة رطبة). كانت الحجرة النموذجية عبارة عن طبق زجاجي دائري بقطر 20 سم وارتفاع 5 سم وكان لها غطاء لمنع التلوث. جعلت الشريحة الزجاجية والوسيط الثقافي الشفاف مراقبة نمو البكتيريا سهلة.
عرض Koch علنياً طريقة الصفائح الخاصة به في المؤتمر الطبي الدولي السابع في London في أغسطس 1881. وهناك، تفوه Louis Pasteur قائلاً "C'est un grand progrès, Monsieur!" ("يا لها من تقدم عظيم، يا سيدي!") كان باستخدام المجهرية الخاصة بـ Koch وطريقة ثقافة آجار الصفيحة أن اكتشف طلابه بكتيريا جديدة. اكتشف Friedrich Loeffler بكتيريا الرقاع (Burkholderia mallei) في 1882 والدفتيريا (Corynebacterium diphtheriae) في 1884؛ واكتشف Georg Theodor August Gaffky بكتيريا التيفوئيد (Salmonella enterica) في 1884. طوّر مساعد Koch Julius Richard Petri طريقة محسّنة ونشرها في 1887 باسم "Eine kleine Modification des Koch'schen Plattenverfahrens" (تعديل بسيط لتقنية الصفيحة لـ Koch). أُطلق على لوح الثقافة اسم Petri dish. يُزعم غالباً أن Petri طوّر صفيحة ثقافة جديدة، لكن الأمر لم يكن كذلك. لقد تخلى ببساطة عن استخدام الصفيحة الزجاجية واستخدم بدلاً منها الطبق الزجاجي الدائري مباشرة، ليس فقط كحجرة رطبة، بل كحاوية ثقافة رئيسية. هذا قلل أيضاً من فرص التلوث. كان من المناسب أيضاً إذا تم إعطاء الاسم "Koch dish".
الجمرة الخبيثة
اشتهر Robert Koch على نطاق واسع بعمله مع الجمرة الخبيثة، حيث اكتشف أن العامل المسبب للمرض القاتل هو Bacillus anthracis. اكتشف تكوين الأبواغ في بكتيريا الجمرة الخبيثة، والتي يمكن أن تظل خاملة في ظروف محددة. ومع ذلك، في الظروف المثلى، تم تنشيط الأبواغ وتسبب المرض. لتحديد هذا العامل المسبب، قام بتثبيت جاف لثقافات بكتيرية على شرائح زجاجية، واستخدم الأصباغ لتلوين الثقافات، ولاحظها من خلال مجهر. يتميز عمله مع الجمرة الخبيثة بأنه كان الأول في ربط كائن حي دقيق محدد بمرض محدد، رافضاً فكرة التولد الذاتي ودعماً نظرية الجراثيم للمرض.
الكوليرا
في أغسطس 1883، أرسلت الحكومة الألمانية فريقاً طبياً بقيادة Koch إلى Alexandria، مصر، للتحقيق في وباء الكوليرا هناك. وجد Koch قريباً أن الغشاء المخاطي المعوي للأشخاص الذين ماتوا بسبب الكوليرا كان يحتوي دائماً على عدوى بكتيرية، لكنه لم يتمكن من تأكيد ما إذا كانت البكتيريا هي العوامل المسببة للأمراض. عندما تراجع الفاشية في مصر، تم نقله إلى Calcutta (الآن Kolkata) الهند، حيث كان هناك فاشية أكثر حدة. وجد قريباً أن نهر Ganges كان مصدر الكوليرا. أجرى التشريح لحوالي 100 جسد، ووجد في كل منهم عدوى بكتيرية. حدد نفس البكتيريا من خزانات المياه، مما أرتبط بمصدر العدوى. عزل البكتيريا في ثقافة نقية في 7 يناير 1884. أكد لاحقاً أن البكتيريا كانت نوعاً جديداً، ووصفها بأنها "منحنية قليلاً، مثل فاصلة." أشارت تجربته باستخدام عينات دم طازة إلى أن البكتيريا يمكنها قتل خلايا الدم الحمراء، وفرض أن نوعاً من السم يتم استخدامه من قبل البكتيريا لسبب المرض. تم اكتشاف السم من قبل العالم الهندي Sambhu Nath De في 1959 وهو معروف باسم ذيفان الكوليرا. أبلغ Koch عن اكتشافه إلى وزير الدولة الألماني للشؤون الداخلية في 2 فبراير، ونشره في Deutsche Medizinische Wochenschrift (الأسبوعية الطبية الألمانية) في الشهر التالي.
على الرغم من أن Koch كان مقتنعاً بأن البكتيريا كانت ممرض الكوليرا، إلا أنه لم يتمكن من تأسيس دليل حاسم على أن البكتيريا أنتجت الأعراض في الأشخاص الأصحاء (بعد فرضيات Koch). لم تسبب تجربته على الحيوانات باستخدام ثقافة البكتيريا النقية المرض، وشرح بشكل صحيح أن الحيوانات مقاومة لممرض الإنسان. أصبحت البكتيريا بعد ذلك معروفة باسم "عصية الفاصلة"، وعلمياً باسم Bacillus comma. تم إدراك لاحقاً أن البكتيريا كانت قد وصفت بالفعل من قبل الطبيب الإيطالي Filippo Pacini في 1854، وكانت لوحظت أيضاً من قبل الطبيب الكاتالوني Joaquim Balcells i Pascual في نفس الوقت تقريباً. لكنهما فشلا في تحديد البكتيريا كعامل مسبب للكوليرا. حدد زميل Koch Richard Friedrich Johannes Pfeiffer بشكل صحيح عصية الفاصلة باسم vibrioni لـ Pacini وأعاد تسميتها باسم Vibrio cholera في 1896.
السل
أثناء عمله كمستشار حكومي مع وكالة الصحة الإمبراطورية في Berlin في الثمانينيات، أصبح Robert Koch مهتماً ببحث السل. في ذلك الوقت، كان يُعتقد على نطاق واسع أن السل كان مرضاً موروثاً. ومع ذلك، كان Koch مقتنعاً بأن المرض تسببه بكتيريا وأنه معدٍ. في 1882، نشر نتائجه عن السل، حيث أبلغ عن العامل المسبب للمرض وهو البكتيريا بطيئة النمو Mycobacterium tuberculosis. نشر الاكتشاف باسم "Die Ätiologie der Tuberkulose" (علم أسباب السل)، وعرضها أمام جمعية الفسيولوجيا الألمانية في Berlin في 24 مارس 1882. أعلن Koch قائلاً:
عندما تعرضت الأغطية الزجاجية ل
