La mente no preparada no puede ver la mano extendida de la oportunidad.
Sir Alexander Fleming fue un médico y microbiólogo escocés, mejor conocido por descubrir la enzima lisozima y la primera sustancia antibiótica ampliamente efectiva del mundo, a la que llamó penicilina. Descubrió la lisozima de su secreción nasal en 1922, y junto con ella una bacteria a la que llamó Micrococcus Lysodeikticus, posteriormente renombrada Micrococcus luteus. Su descubrimiento de lo que posteriormente se llamó bencilpenicilina o penicilina G a partir del hongo Penicillium rubens en 1928, se describe como la "mayor victoria jamás lograda contra la enfermedad". Por este descubrimiento compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1945 con Howard Florey y Ernst Boris Chain.
Fleming fue nombrado caballero por sus logros científicos en 1944. En 1999, fue nombrado en la lista de la revista Time de las 100 Personas Más Importantes del siglo XX. En 2002, fue elegido en la encuesta televisiva de la BBC para determinar los 100 Británicos Más Grandes, y en 2009, también fue votado tercero "escocés más grande" en una encuesta de opinión realizada por STV, por detrás solo de Robert Burns y William Wallace.
Primeros años y educación
Nacido el 6 de agosto de 1881 en la granja Lochfield cerca de Darvel, en Ayrshire, Escocia, Alexander Fleming fue el tercero de cuatro hijos del granjero Hugh Fleming 1816–1888 y Grace Stirling Morton 1848–1928, hija de un granjero vecino. Hugh Fleming tenía cuatro hijos sobrevivientes de su primer matrimonio. Tenía 59 años en el momento de su segundo matrimonio con Grace, y murió cuando Alexander tenía siete años.
Fleming asistió a la Escuela Loudoun Moor y la Escuela Darvel, y obtuvo una beca de dos años a la Academia Kilmarnock antes de mudarse a Londres, donde asistió a la Royal Polytechnic Institution. Después de trabajar en una oficina de envíos durante cuatro años, el Alexander de veinte años heredó algo de dinero de un tío, John Fleming. Su hermano mayor, Tom, ya era médico y le sugirió que siguiera la misma carrera, por lo que en 1903, el joven Alexander se matriculó en la Escuela Médica del Hospital St Mary's en Paddington; se graduó con un título MBBS de la escuela con distinción en 1906.
Fleming, quien fue soldado raso en el Regimiento London Scottish de la Volunteer Force de 1900 a 1914, había sido miembro del club de rifles de la escuela médica. El capitán del club, deseando retener a Fleming en el equipo, sugirió que se uniera al departamento de investigación de St Mary's, donde se convirtió en asistente bacteriólogo de Sir Almroth Wright, un pionero en la terapia de vacunas e inmunología. En 1908, obtuvo un título BSc con Medalla de Oro en Bacteriología, y se convirtió en conferenciante en St Mary's hasta 1914.
Comisionado teniente en 1914 y promovido a capitán en 1917, Fleming sirvió durante la Primera Guerra Mundial en el Royal Army Medical Corps, y fue Mencionado en Despachos. Él y muchos de sus colegas trabajaron en hospitales de campaña en el Frente Occidental en Francia. En 1918 regresó al Hospital St Mary's, donde fue elegido Profesor de Bacteriología de la Universidad de Londres en 1928. En 1951 fue elegido Rector de la Universidad de Edimburgo por un período de tres años.
Contribuciones científicas
Antisépticos
Durante la Primera Guerra Mundial, Fleming con Leonard Colebrook y Sir Almroth Wright se unieron a los esfuerzos de guerra e prácticamente trasladaron todo el Departamento de Inoculación de St Mary's al hospital militar británico en Boulogne-sur-Mer. Sirviendo como Teniente Temporal del Royal Army Medical Corps, fue testigo de la muerte de muchos soldados por sepsis resultante de heridas infectadas. Los antisépticos, que se utilizaban en la época para tratar heridas infectadas, observó que a menudo empeoraban las lesiones. En un artículo publicado en la revista médica The Lancet en 1917, describió un experimento ingenioso, que pudo realizar como resultado de sus propias habilidades de soplado de vidrio, en el que explicó por qué los antisépticos estaban matando a más soldados que la infección misma durante la guerra. Los antisépticos funcionaban bien en la superficie, pero las heridas profundas tendían a albergar bacterias anaerobias protegidas del agente antiséptico, y los antisépticos parecían eliminar agentes beneficiosos producidos que protegían a los pacientes en estos casos al menos tan bien como eliminaban bacterias, y no hacían nada para eliminar las bacterias que estaban fuera del alcance. Wright apoyó fuertemente los hallazgos de Fleming, pero a pesar de esto, la mayoría de los médicos del ejército durante el curso de la guerra continuaron usando antisépticos incluso en casos donde esto empeoró la condición de los pacientes.
Descubrimiento de la lisozima
En el Hospital St Mary's, Fleming continuó sus investigaciones sobre cultivos bacterianos y sustancias antibacterianas. Como recordó su becario de investigación en ese momento V.D. Allison, Fleming no era un investigador ordenado y usualmente esperaba crecimientos bacterianos inusuales en sus placas de cultivo. Fleming había bromeado a Allison sobre su "excesivo orden en el laboratorio", y Allison atribuyó correctamente tal desorden como el éxito de los experimentos de Fleming, y dijo: "si hubiera sido tan ordenado como creía que yo era, no habría hecho sus dos grandes descubrimientos".
A finales de 1921, mientras mantenía placas de agar para bacterias, descubrió que una de las placas estaba contaminada con bacterias del aire. Cuando agregó mucus nasal, encontró que el mucus inhibía el crecimiento bacteriano. Rodeando el área de mucus había un círculo transparente claro de 1 cm del mucus, indicando la zona de muerte de bacterias, seguida por un anillo vidrioso y translúcido más allá del cual había un área opaca indicando el crecimiento bacteriano normal. En la siguiente prueba, utilizó bacterias mantenidas en solución salina que formaban una suspensión amarilla. Dentro de dos minutos de agregar mucus fresco, la solución salina amarilla se volvió completamente clara. Extendió sus pruebas usando lágrimas, que fueron proporcionadas por sus colegas. Como recordó Allison: "Durante los siguientes cinco o seis semanas, nuestras lágrimas fueron la fuente de este fenómeno extraordinario. Fueron muchos los limones que usamos después del fracaso de las cebollas para producir un flujo de lágrimas... La demanda de lágrimas era tan grande que se presionó a los asistentes de laboratorio para que prestaran servicio, recibiendo tres peniques por cada contribución".
Sus pruebas adicionales con esputo, cartílago, sangre, semen, líquido de quiste ovárico, pus y clara de huevo mostraron que el agente bactericida estaba presente en todos ellos. Reportó su descubrimiento ante el Medical Research Club en diciembre y ante la Royal Society al año siguiente pero no logró generar interés, como recordó Allison:
Estuve presente en esta reunión del [Medical Research Club] como invitado de Fleming. Su artículo describiendo su descubrimiento fue recibido sin preguntas ni discusión, lo cual fue muy inusual e indicativo de que se consideraba que no tenía importancia. Al año siguiente presentó un artículo sobre el tema ante la Royal Society, Burlington House, Piccadilly y él y yo hicimos una demostración de nuestro trabajo. Nuevamente con una excepción se le prestó poco comentario o atención.
Reportando en el número del 1 de mayo de 1922 de Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences bajo el título "On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions", Fleming escribió:
En esta comunicación deseo llamar la atención sobre una sustancia presente en los tejidos y secreciones del cuerpo, que es capaz de disolver rápidamente ciertas bacterias. Como esta sustancia tiene propiedades similares a las de los fermentos, la he llamado "Lisozima", y me referiré a ella por este nombre a lo largo de la comunicación. La lisozima fue notada por primera vez durante algunas investigaciones realizadas en un paciente que sufría de coryza aguda.
Este fue el primer descubrimiento registrado de lisozima. Con Allison, publicó estudios adicionales sobre lisozima en el número de octubre de la British Journal of Experimental Pathology el mismo año. Aunque fue capaz de obtener mayores cantidades de lisozima de claras de huevo, la enzima era solo efectiva contra pequeños recuentos de bacterias inofensivas, y por lo tanto tenía poco potencial terapéutico. Esto indica una de las diferencias principales entre bacterias patógenas e inofensivas. Descrito en la publicación original, "un paciente que sufría de coryza aguda" fue posteriormente identificado como el propio Fleming. Su cuaderno de investigación fechado el 21 de noviembre de 1921 mostró un esquema de la placa de cultivo con una pequeña nota: "Coccus estafílido de la nariz de A.F." También identificó la bacteria presente en el mucus nasal como Micrococcus Lysodeikticus, dando el nombre de especie que significa "indicador de lisis" por su susceptibilidad a la actividad lisozimal. La especie fue reasignada como Micrococcus luteus en 1972. La cepa "Fleming" NCTC2665 de esta bacteria se ha convertido en un modelo en diferentes estudios biológicos. La importancia de la lisozima no fue reconocida, y Fleming era bien consciente de esto, en su discurso presidencial en la reunión de la Royal Society of Medicine el 18 de octubre de 1932, dijo:
Elijo la lisozima como tema para este discurso por dos razones, primero porque tengo un interés paternal en el nombre, y segundo, porque su importancia en relación con la inmunidad natural no parece ser generalmente apreciada.
En su discurso de Nobel el 11 de diciembre de 1945 mencionó brevemente la lisozima, diciendo: "La penicilina no fue el primer antibiótico que descubrí casualmente". Fue solo hacia el final del siglo XX que la verdadera importancia del descubrimiento de Fleming en inmunología fue realizada ya que la lisozima se convirtió en la primera proteína antimicrobiana descubierta que constituye parte de nuestra inmunidad innata.
Descubrimiento de la penicilina
Experimento
A veces uno encuentra lo que no está buscando. Cuando me desperté justo después del amanecer el 28 de septiembre de 1928, definitivamente no planeé revolucionar toda la medicina descubriendo el primer antibiótico del mundo, o asesino de bacterias. Pero supongo que eso fue exactamente lo que hice.
Para 1927, Fleming había estado investigando las propiedades de los estafilococos. Ya era bien conocido por su trabajo anterior, y había desarrollado una reputación como un investigador brillante. En 1928, estudió la variación de Staphylococcus aureus cultivado bajo condición natural, después del trabajo de Joseph Warwick Bigger, quien descubrió que la bacteria podía crecer en una variedad de cepas de tipos. El 3 de septiembre de 1928, Fleming regresó a su laboratorio después de pasar unas vacaciones con su familia en Suffolk. Antes de partir de vacaciones, inoculó estafilococos en placas de cultivo y las dejó en un banco en una esquina de su laboratorio. A su regreso, Fleming notó que un cultivo estaba contaminado con un hongo, y que las colonias de estafilococos inmediatamente alrededor del hongo habían sido destruidas, mientras que otras colonias de estafilococos más alejadas eran normales, famosamente comentando "Eso es divertido". Fleming mostró el cultivo contaminado a su antiguo asistente Merlin Pryce, quien le recordó: "Así es como descubriste la lisozima". Identificó el hongo como perteneciente al género Penicillium. Sospechaba que era P. chrysogenum, pero un colega Charles J. La Touche lo identificó como P. rubrum. Posteriormente fue corregido como P. notatum y luego oficialmente aceptado como P. chrysogenum; pero finalmente en 2011, fue resuelto como P. rubens.
El laboratorio en el cual Fleming descubrió y probó la penicilina se conserva como el Museo de Laboratorio Alexander Fleming en el Hospital St. Mary's, Paddington. La fuente de la contaminación fúngica fue establecida en 1966 como proveniente de la sala de La Touche, que estaba directamente debajo de la de Fleming.
Fleming cultivó el hongo en cultivo puro y encontró que el caldo de cultivo contenía una sustancia antibacteriana. Investigó su efecto antibacteriano en muchos organismos, y notó que afectaba a bacterias como estafilococos y muchos otros patógenos grampositivos que causan fiebre escarlatina, neumonía, meningitis y difteria, pero no fiebre tifoidea o fiebre paratifoidea, que son causadas por bacterias gramnegativas, para las cuales estaba buscando una cura en ese momento. También afectó a Neisseria gonorrhoeae, que causa gonorrea, aunque esta bacteria es gramnegativa. Después de algunos meses de llamarla "jugo de hongo" o "el inhibidor", le dio el nombre penicilina el 7 de marzo de 1929 a la sustancia antibacteriana presente en el hongo.
Recepción y publicación
Fleming presentó su descubrimiento el 13 de febrero de 1929 ante el Medical Research Club. Su charla sobre "A medium for the isolation of Pfeiffer's bacillus" no recibió ninguna atención o comentario particular. Henry Dale, el entonces Director del National Institute for Medical Research y presidente de la reunión, mucho después recordó que ni siquiera percibió ningún punto de importancia destacada en el discurso de Fleming. Fleming publicó su descubrimiento en 1929 en la British Journal of Experimental Pathology, pero se prestó poca atención al artículo. Su problema era la dificultad de producir penicilina en grandes cantidades, y además, el aislamiento del compuesto principal. Incluso con la ayuda de Harold Raistrick y su equipo de bioquímicos en la London School of Hygiene and Tropical Medicine, la purificación química fue infructuosa. "Como resultado, la penicilina languideció en gran medida olvidada
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