Si mes efforts ont abouti à un succès plus grand que d'habitude, c'est, je crois, parce que pendant mes errances dans le domaine de la médecine, je me suis aventuré sur des chemins où l'or gisait encore sur le bord de la route. Il faut un peu de chance pour pouvoir distinguer l'or de la pacotille, mais c'est tout.
Heinrich Hermann Robert Koch était un médecin et microbiologiste allemand. En tant que l'un des principaux fondateurs de la bactériologie moderne, il a identifié les agents pathogènes spécifiques de la tuberculose, du choléra et de l'anthrax et a également fourni un soutien expérimental au concept de maladie infectieuse, qui comprenait des expériences sur les humains et les animaux. Koch a créé et amélioré les technologies et techniques de laboratoire dans le domaine de la microbiologie, et a fait des découvertes clés en matière de santé publique. Ses recherches ont mené à la création des postulats de Koch, une série de quatre principes généralisés reliant des microorganismes spécifiques à des maladies spécifiques qui se sont avérés influents sur les principes épidémiologiques ultérieurs tels que les critères de Bradford Hill. Pour ses recherches sur la tuberculose, Koch a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1905. L'Institut Robert Koch porte son nom.
Débuts et éducation
Koch est né à Clausthal, en Allemagne, le 11 décembre 1843, de Hermann Koch 1814–1877 et Mathilde Julie Henriette née Biewend; 1818–1871. Koch a excellé académiquement dès son plus jeune âge. Avant d'entrer à l'école en 1848, il s'était enseigné à lire et à écrire. Il a obtenu son diplôme d'études secondaires en 1862, ayant excellé en sciences et en mathématiques. À l'âge de 19 ans, Koch est entré à l'Université de Göttingen, étudiant les sciences naturelles. Cependant, après trois semestres, Koch a décidé de changer son domaine d'études à la médecine, car il aspirait à être médecin. Durant son cinquième semestre à la faculté de médecine, Jacob Henle, un anatomiste qui avait publié une théorie de la contagion en 1840, lui a demandé de participer à son projet de recherche sur la structure des nerfs utérins. Au sixième semestre, Koch a commencé à faire de la recherche à l'Institut physiologique, où il a étudié la sécrétion d'acide succinique, qui est une molécule de signalisation également impliquée dans le métabolisme des mitochondries. Cela formerait finalement la base de sa dissertation. En janvier 1866, Koch a obtenu son diplôme de médecine avec les honneurs de la plus haute distinction.
Carrière
Après sa graduation en 1866, Koch a brièvement travaillé comme assistant à l'hôpital général de Hambourg. En octobre de cette année, il a déménagé à l'Hôpital des idiots de Langenhagen, près de Hanovre, en tant que médecin généraliste. En 1868, il a déménagé à Neimegk, puis à Rakwitz en 1869. Comme la guerre franco-prussienne a commencé en 1870, il s'est enrôlé dans l'armée allemande en tant que chirurgien volontaire en 1871 pour soutenir l'effort de guerre. Il a été libéré un an plus tard et a été nommé médecin de district (Kreisphysikus) à Wollstein en Posnanie prussienne (maintenant Wolsztyn, Pologne). Alors que sa famille s'y installait, sa femme lui a présenté un microscope en cadeau d'anniversaire. Avec le microscope, il a installé un laboratoire privé et a commencé sa carrière en microbiologie.
Koch a commencé à mener des recherches sur les microorganismes dans un laboratoire connecté à son cabinet de consultation. Ses premières recherches dans ce laboratoire ont donné lieu à l'une de ses principales contributions au domaine de la microbiologie, car il a développé la technique de culture des bactéries. De plus, il a réussi à isoler et cultiver les agents pathogènes sélectionnés en culture de laboratoire pure. Sa découverte du bacille de l'anthrax (plus tard nommé Bacillus anthracis) a énormément impressionné Ferdinand Julius Cohn, professeur à l'Université de Breslau (maintenant Université de Wrocław), qui l'a aidé à publier la découverte en 1876. Cohn avait établi l'Institut de physiologie végétale et a invité Koch à démontrer sa nouvelle bactérie là en 1877. Koch a été transféré à Breslau en tant que médecin de district en 1879. Un an après, il est parti pour Berlin car il a été nommé conseiller gouvernemental à l'Office impérial de la santé, où il a travaillé de 1880 à 1885. Suite à sa découverte du bacille de la tuberculose, il a été promu à Geheimer Regierungsrath, un poste administratif senior en juin 1882.
En 1885, Koch a reçu deux nominations en tant qu'administrateur et professeur à l'Université de Berlin. Il est devenu directeur de l'Institut d'hygiène et président (Professeur d'hygiène) de la Faculté de médecine. En 1891, il a renoncé à son professorat et est devenu directeur de l'Institut royal prussien pour les maladies infectieuses (maintenant l'Institut Robert Koch) qui comprenait une division clinique et des lits pour la division de la recherche clinique. Pour cela, il a accepté des conditions difficiles. Le ministère prussien de la Santé a insisté après le scandale de 1890 avec la tuberculine, que Koch avait découverte et destinée comme remède à la tuberculose, que toute invention de Koch appartiendrait inconditionnellement au gouvernement et il ne serait pas compensé. Koch a perdu le droit de demander la protection par brevet. En 1906, il a déménagé en Afrique de l'Est pour rechercher un remède contre la trypanosomiase (maladie du sommeil). Il a établi le camp de recherche Bugula où jusqu'à 1000 personnes par jour étaient traitées avec le médicament expérimental Atoxyl.
Recherche
Isoler les cultures bactériennes pures
Dans une tentative de cultiver des bactéries, Koch a commencé à utiliser des nutriments solides tels que des tranches de pommes de terre. À travers ces premières expériences, Koch a observé des colonies individuelles de cellules identiques et pures. Il a constaté que les tranches de pommes de terre ne convenaient pas à tous les organismes, et a ensuite commencé à utiliser des solutions nutritives avec de la gélatine. Cependant, il a bientôt réalisé que la gélatine, comme les tranches de pommes de terre, n'était pas le milieu optimal pour la croissance bactérienne, car elle ne restait pas solide à 37 °C, la température idéale pour la croissance de la plupart des agents pathogènes humains. Comme suggéré par Walther et Fanny Hesse, Koch a commencé à utiliser l'agar pour cultiver et isoler les cultures pures, car ce polysaccharide reste solide à 37 °C, n'est pas dégradé par la plupart des bactéries, et donne un milieu transparent.
Développement de la boîte de Petri
Le livret de Koch publié en 1881 intitulé « Zur Untersuchung von Pathogenen Organismen » (Méthodes pour l'étude des organismes pathogènes) est devenu connu sous le nom de « Bible de la bactériologie ». En cela, il a décrit une nouvelle méthode d'utilisation de lame de verre avec de l'agar pour cultiver des bactéries. La méthode impliquait de verser un agar liquide sur la lame de verre, puis d'étendre une fine couche de gélatine. La gélatine a fait solidifier le milieu de culture par lequel les échantillons bactériens pouvaient être répartis uniformément. Toute la culture bactérienne a ensuite été placée dans une plaque de verre avec un petit papier humide. Koch a nommé ce récipient « feuchte Kammer » (chambre humide). La chambre typique était un plat de verre circulaire de 20 cm de diamètre et 5 cm de hauteur et avait un couvercle pour prévenir la contamination. La plaque de verre et le milieu de culture transparent ont permis une observation facile de la croissance bactérienne.
Koch a démontré publiquement sa méthode de placage au Septième Congrès médical international de Londres en août 1881. Là, Louis Pasteur s'est exclamé, « C'est un grand progrès, Monsieur! » C'est en utilisant la microscopie de Koch et la méthode de culture sur plaques d'agar que ses étudiants ont découvert de nouvelles bactéries. Friedrich Loeffler a découvert la bactérie de la morve (Burkholderia mallei) en 1882 et de la diphtérie (Corynebacterium diphtheriae) en 1884; et Georg Theodor August Gaffky, la bactérie de la typhoïde (Salmonella enterica) en 1884. L'assistant de Koch Julius Richard Petri a développé une méthode améliorée et l'a publiée en 1887 sous le nom « Eine kleine Modification des Koch'schen Plattenverfahrens » (Une légère modification de la technique de placage de Koch). La plaque de culture a reçu le nom éponyme de boîte de Petri. On affirme souvent que Petri a développé une nouvelle plaque de culture, mais ce n'était pas le cas. Il a simplement abandonné l'utilisation de la plaque de verre et a utilisé directement le plat de verre circulaire, non seulement comme chambre humide, mais comme récipient de culture principal. Cela a encore réduit les risques de contamination. Il aurait également été approprié que le nom « plat de Koch » ait été donné.
Anthrax
Robert Koch est largement connu pour son travail avec l'anthrax, découvrant que l'agent causal de la maladie mortelle est Bacillus anthracis. Il a découvert la formation de spores dans les bactéries de l'anthrax, qui pouvaient rester dormantes dans des conditions spécifiques. Cependant, dans des conditions optimales, les spores ont été activées et ont causé la maladie. Pour déterminer cet agent causal, il a fixé à sec les cultures bactériennes sur des lames de verre, a utilisé des colorants pour colorer les cultures, et les a observées au microscope. Son travail avec l'anthrax est remarquable en ce qu'il a été le premier à relier un microorganisme spécifique à une maladie spécifique, rejetant l'idée de génération spontanée et soutenant la théorie des germes de la maladie.
Choléra
En août 1883, le gouvernement allemand a envoyé une équipe médicale dirigée par Koch à Alexandrie, en Égypte, pour enquêter sur l'épidémie de choléra là-bas. Koch a bientôt découvert que la muqueuse intestinale des personnes décédées du choléra présentait toujours une infection bactérienne, mais ne pouvait pas confirmer si les bactéries étaient les agents pathogènes responsables. Comme l'épidémie en Égypte s'est calmée, il a été transféré à Calcutta (maintenant Kolkata) en Inde, où il y avait une épidémie plus grave. Il a bientôt découvert que le fleuve Ganges était la source du choléra. Il a effectué des autopsies d'environ 100 corps et a trouvé chez chacun une infection bactérienne. Il a identifié la même bactérie provenant des réservoirs d'eau, reliant la source de l'infection. Il a isolé la bactérie en culture pure le 7 janvier 1884. Il a ensuite confirmé que la bactérie était une nouvelle espèce, et l'a décrite comme « un peu courbée, comme une virgule ». Son expérience utilisant des échantillons de sang frais indiquait que la bactérie pouvait tuer les globules rouges, et il a émis l'hypothèse qu'une sorte de poison était utilisée par la bactérie pour causer la maladie. Le poison a été découvert par un scientifique indien Sambhu Nath De en 1959 et est connu sous le nom de toxine du choléra. Koch a signalé sa découverte au secrétaire d'État allemand de l'Intérieur le 2 février, et l'a publiée dans le Deutsche Medizinische Wochenschrift (Hebdomadaire médical allemand) le mois suivant.
Bien que Koch soit convaincu que la bactérie était l'agent pathogène du choléra, il n'a pas pu établir entièrement une preuve critique selon laquelle la bactérie produisait les symptômes chez les sujets sains (suivant les postulats de Koch). Son expérience sur les animaux utilisant sa culture bactérienne pure n'a pas causé la maladie, et il a correctement expliqué que les animaux sont immunisés contre les agents pathogènes humains. La bactérie était alors connue sous le nom de « bacille virgule », et scientifiquement comme Bacillus comma. Il a été réalisé plus tard que la bactérie avait déjà été décrite par un médecin italien Filippo Pacini en 1854, et a également été observée par le médecin catalan Joaquim Balcells i Pascual à peu près à la même époque. Mais ils n'ont pas réussi à identifier la bactérie comme l'agent causal du choléra. Le collègue de Koch Richard Friedrich Johannes Pfeiffer a correctement identifié le bacille virgule comme les vibrions de Pacini et l'a renommé Vibrio cholera en 1896.
Tuberculose
Pendant sa période en tant que conseiller gouvernemental avec l'Agence impériale de la santé à Berlin dans les années 1880, Robert Koch s'est intéressé à la recherche sur la tuberculose. À l'époque, on croyait largement que la tuberculose était une maladie héréditaire. Cependant, Koch était convaincu que la maladie était causée par une bactérie et était infectieuse. En 1882, il a publié ses découvertes sur la tuberculose, dans lesquelles il a rapporté que l'agent causal de la maladie était la Mycobacterium tuberculosis à croissance lente. Il a publié la découverte sous le titre « Die Ätiologie der Tuberkulose » (L'étiologie de la tuberculose), et l'a présentée devant la Société physiologique allemande à Berlin le 24 mars 1882. Koch a annoncé, en disant,
Lorsque les lamelles ont été exposées à ce liquide de coloration [bleu de méthylène mélangé à l'hydroxyde de potassium] pendant 24 heures, des formes en bâtonnets très fins sont devenues apparentes dans la masse tuberculeuse pour la première fois, ayant, comme les observations ultérieures l'ont montré, le pouvoir de multiplication et de formation de spores et appartenant donc au même groupe d'organismes que le bacille de l'anthrax... L'examen microscopique a alors montré que seuls les noyaux cellulaires précédemment bleu teinté et les débris devenaient bruns, tandis que les bacilles de la tuberculose restaient d'un beau bleu.
Il n'y a eu aucune réaction particulière à cette annonce. Des scientifiques éminents comme Rudolf Virchow sont restés sceptiques. Virchow s'est accroché à sa théorie selon laquelle toutes les maladies sont dues à des activités cellulaires défectueuses. D'autre part, Paul Ehrlich a ensuite rapporté que ce moment était sa « seule plus grande expérience scientifique ». Koch a élargi le rapport et l'a publié sous le même titre qu'un livret en 1884, dans lequel il a conclu que la découverte du bacille de la tuberculose remplissait les trois principes, finalement connus sous le nom de postulats de Koch, qui ont été formulés par son assistant Friedrich Loeffler en1883, disant:
Tous ces facteurs ensemble me permettent de conclure que les bacilles présents dans les lésions tuberculeuses n'accompagnent pas seulement la tuberculose, mais plutôt la cause. Ces bacilles sont les véritables agents de la tuberculose.
Immunité acquise
Koch a observé le phénomène de l'immunité acquise. Le 26 décembre 1900, il est arrivé dans le cadre d'une expédition en Nouvelle-Guinée allemande, qui était alors un protectorat du Reich allemand. Koch a examiné en série
