準備ができていない心は、機会の差し伸べられた手を見ることができない。
アレクサンダー・フレミング卿はスコットランド人医師・微生物学者で、酵素リゾチームと世界初の広く有効な抗生物質ペニシリンの発見で最もよく知られている。彼は1922年に自身の鼻腔分泌物からリゾチームを発見し、それとともに後にMicrococcus luteusに改名されたMicrococcus Lysodeikticus という細菌を発見した。1928年にカビPenicillium rubensからベンジルペニシリンまたはペニシリンGとして後に名付けられるものを発見したことは、「病気に対して史上最大の勝利」と説明されている。この発見により、彼は1945年にHoward FreyおよびErnst Boris Chainと共にノーベル生理学・医学賞を受賞した。
フレミングは1944年に科学的業績によりナイトの称号を受けた。1999年には、Time誌の20世紀の最も重要な100人のリストに選ばれた。2002年には、BBCのテレビ投票で最も偉大なイギリス人100人に選ばれ、2009年にはSTVが実施した世論調査で、Robert BurnsとWilliam Wallaceの後に続く、3番目に偉大な「スコット人」に投票された。
幼少期と教育
1881年8月6日、スコットランドのAyrshire州Darvel近郊のLochfield農場で生まれたアレクサンダー・フレミングは、農民Hugh Fleming 1816–1888とその娘で隣の農民の娘であるGrace Stirling Morton 1848–1928の4人の子どもの3番目であった。Hugh Flemingは最初の結婚から4人の子どもが生き残っていた。彼は2番目の妻Graceとの結婚時点で59歳で、アレクサンダーが7歳のときに亡くなった。
フレミングはLoudon Moor SchoolとDarvel Schoolに通い、Kilmarnock Academyで2年間の奨学金を獲得してからロンドンに移動し、Royal Polytechnic Institutionに通った。船舶会社で4年間働いた後、20歳のアレクサンダー・フレミングは叔父John Flemingから相続金を得た。長兄Tomはすでに医師であり、彼に同じキャリアを追うことを勧め、1903年に、弟のアレクサンダーはPaddingtonのSt Mary's Hospital Medical Schoolに入学した。彼は1906年に優秀な成績でMBBS学位を取得した。
1900年から1914年までロンドン・スコットランド連隊志願軍団の兵卒であったフレミングは、医学校のライフル銃クラブのメンバーであった。クラブの隊長は、フレミングをチームに保持したいと考え、St Mary'sの研究部門に参加することを勧めた。そこで彼はワクチン療法と免疫学の先駆者である名士Almroth Wrightのアシスタント細菌学者になった。1908年に、彼は細菌学で金メダル付きのBSc学位を取得し、1914年までSt Mary'sの講師となった。
1914年に中尉に任命され、1917年に大尉に昇進したフレミングは、第一次世界大戦中を通じて王立陸軍医療部隊に従事し、公式に表彰された。彼と彼の多くの同僚は、フランスの西部戦線の戦場病院で働いた。1918年にSt Mary's Hospitalに戻り、1928年にロンドン大学細菌学教授に選出された。1951年に彼はエディンバラ大学学長に3年間の任期で選出された。
科学的貢献
防腐剤
第一次世界大戦中、フレミングはLeonard ColebrookとSir Almroth Wrightとともに戦争努力に加わり、St Mary'sの接種部門全体をBoulogne-sur-Merのイギリス軍事病院に実質的に移動させた。王立陸軍医療部隊の臨時中尉として従事した彼は、感染した傷による敗血症で多くの兵士が死亡するのを目撃した。当時感染した傷を治療するために使用された防腐剤は、彼の観察では、多くの場合損傷を悪化させた。1917年に医学雑誌The Lancetに発表された論文で、彼は自身のガラス吹き技術の結果として実施することができた独創的な実験を説明し、戦争中に防腐剤がなぜ感染そのものより多くの兵士を殺していたのかを説明した。防腐剤は表面ではよく機能したが、深い傷は嫌気性菌を防腐剤から保護する傾向があり、防腐剤は患者をこれらの場合に保護する有益な物質を除去しているように見え、到達範囲外の菌を除去することはできなかった。Wrightはフレミングの発見を強く支持したが、これにもかかわらず、戦争の過程での軍医の大多数は、患者の状態を悪化させる場合でも防腐剤の使用を続けた。
リゾチームの発見
St Mary's Hospitalで、フレミングは細菌培養と抗菌物質への調査を続けた。当時彼の研究員であったV.D. Allisonが回想したように、フレミングは整頓された研究者ではなく、通常彼の培養プレートで異常な細菌増殖を予期していた。フレミングはAllisonの「実験室での過度な整頓」をからかい、Allisonは正しくこのような不整頓をフレミングの実験の成功に起因し、「彼が私が考えるほど整頓されていたなら、彼は彼の2つの大きな発見をしたことはなかっただろう」と述べた。
1921年後期に、彼がバクテリアのための寒天プレートを維持していたとき、彼はプレートの1つが空気からのバクテリアで汚染されていることを発見した。彼が鼻の粘液を追加したとき、彼は粘液がバクテリアの成長を阻害したことを発見した。粘液領域を取り囲むのは、粘液から1 cmの透明な円で、バクテリアの殺菌ゾーンを示し、その後ろに正常なバクテリア増殖を示す曇りのある領域を越えた光沢のある半透明のリングが続いた。次のテストで、彼は生理食塩水に保たれ黄色い懸濁液を形成したバクテリアを使用した。新鮮な粘液を追加してから2分以内に、黄色い生理食塩水は完全に透明になった。彼は同僚から提供された涙を使用してテストを拡張した。Allisonが回想したように、「その後5、6週間の間、私たちの涙はこの非常現象の供給源でした。タマネギの失敗後にレモンを使用してから涙の流れを生成したレモンは多かった...涙に対する私たちの需要はとても大きかったので、実験室の職員は各貢献に対して3ペンスを受け取り、サービスに押し付けられた。」
痰、軟骨、血液、精液、卵巣嚢胞液、膿、卵白を使用した彼のさらなるテストは、殺菌剤がこれらすべてに存在することを示した。彼は12月に医学研究クラブの前で発見を報告し、翌年ロイヤル・ソサエティの前で報告したが、Allisonが想起したように、どんな関心も興奮させることができなかった。
私はフレミングのゲストとしてこの[医学研究クラブ]会合に出席していた。彼の発見を説明する彼の論文は質問がなく、議論がなく受け取られ、これは非常に異常で、それが重要でないと考えられていることの指標であった。翌年、彼はBurlington House, Piccadilly のロイヤル・ソサエティの前でこの科目に関する論文を読み、彼と私は私たちの仕事のデモンストレーションを行いました。1つの例外を除いて、ほとんどコメントまたは注意が支払われませんでした。
ロイヤル・ソサエティB: 生物科学の議事録の1922年5月1日号「組織と分泌に見られる注目すべき細菌溶解要素について」というタイトルで報告して、フレミングは書きました：
この通信では、身体の組織と分泌に存在し、特定のバクテリアを急速に溶解することができる物質に注意を引きたいと思います。この物質は発酵と同様の特性を持っているため、「リゾチーム」と呼んでいます。リゾチームは最初に急性コリザに苦しんでいる患者で行われた調査中に気付かれました。
これはリゾチームの最初に記録された発見であった。Allisonとともに、彼は同じ年の10月号のBritish Journal of Experimental Pathologyでリゾチームに関するさらなる研究を発表した。彼は卵白からより多くのリゾチームを得ることができたが、酵素は無害な細菌の小さな数に対してのみ有効で、したがって治療の可能性はほとんどなかった。これは病原性と無害な細菌の間の主要な違いの1つを示している。元の出版物で説明されている「急性コリザに苦しんでいた患者」は後にフレミング自身であることが確認された。1921年11月21日付けの彼の研究ノートは、小さなメモ付きの培養プレートのスケッチを示した：「AFの鼻からのStaphyloid coccus」。彼はまた鼻の粘液に存在するバクテリアをMicrococcus Lysodeikticus として識別し、リゾチーム活性への感受性の「溶解指標」を意味する種名を与えた。この種は1972年にMicrococcus luteus として再指定された。このバクテリアの「Fleming strain」NCTC2665は、異なる生物学的研究のモデルになっている。リゾチームの重要性は認識されず、フレミングはこれをよく認識していた。1932年10月18日の医学王立学会での彼の会長演説で、彼は述べた：
私はこの演説の対象としてリゾチームを選んだ2つの理由があります。第1に、私は名前に対して父親のような関心を持っており、第2に、自然免疫との関連におけるその重要性は一般的に認識されていないようです。
1945年12月11日の彼のノーベル講演で、彼は簡潔にリゾチームに言及し、「ペニシリンは私が発見した最初の抗生物質ではなかった」と述べた。20世紀末に向けて、免疫学におけるフレミングの発見の真の重要性が実現され、リゾチームは私たちの自然免疫の一部を構成する最初に発見された抗微生物タンパク質になった。
ペニシリンの発見
実験
時には、人は自分が探していないものを見つける。1928年9月28日の明け方直後に目を覚ましたとき、私は確かに世界初の抗生物質またはバクテリア殺傷剤を発見することにより、すべての医学を革命化する計画はありませんでした。しかし、それは正確に私がしたことだと思う。
1927年までに、フレミングはブドウ球菌の特性を調査していた。彼はすでに彼の以前の仕事からよく知られており、優秀な研究者としての評判を発展させていた。1928年に、彼はJoseph Warwick Biggerの仕事の後に、自然条件下で成長したStaphylococcus aureusの変動を研究し、バクテリアがさまざまなタイプの株に成長する可能性があることを発見した。1928年9月3日、フレミングはSuffolkの家族との休暇を過ごして実験室に帰った。休暇に出かける前に、彼は文化プレート上でブドウ球菌を接種し、彼の実験室の隅のベンチに放置した。帰宅時に、フレミングは1つの培養物がカビで汚染されていることに気付き、カビの周りのブドウ球菌コロニーは破壊されていたが、遠く離れた他のブドウ球菌コロニーは正常で、有名に「それは面白い」と述べた。フレミングは汚染された培養物を彼の元アシスタントMerlin Pryceに示し、彼は「それはあなたがリゾチームを発見した方法です」と思い出させた。彼はカビを属Penicilliumからのものと識別した。彼はそれがP. chrysogenumであると疑ったが、同僚Charles J. La ToucheはそれをP. rumと識別した。その後、P. notatumとして修正され、その後P. chrysogenumとして公式に受け入れられた。しかし、最終的に2011年にP. rubensとして解決された。
フレミングがペニシリンを発見してテストした実験室はSt. Mary's Hospital, Paddingtonのアレクサンダー・フレミング実験室博物館として保存されている。菌類の汚染源は1966年にLa Toucheの部屋から来ていることが確立され、それはフレミングの直下にあった。
フレミングは純粋培養でカビを育て、培養液が抗菌物質を含んでいることを発見した。彼は多くの微生物に対する抗菌効果を調査し、それが猩紅熱、肺炎、髄膜炎、ジフテリアを引き起こすブドウ球菌および他の多くのグラム陽性病原体に影響を与えたが、腸チフスまたは傍腸チフスに影響を与えなかったことに気付いた。腸チフスは当時彼が治療法を求めていたグラム陰性菌によって引き起こされる。また、淋病を引き起こすNeisseria gonorrhoeaeにも影響を与えたが、このバクテリアはグラム陰性である。数ヶ月間「カビジュース」または「阻害剤」と呼んだ後、彼は1929年3月7日にカビに存在する抗菌物質のためにペニシリンという名前を付けた。
受付と出版
フレミングは1929年2月13日に医学研究クラブの前で彼の発見を提示した。「Pfeiffer's bacillusの分離のための培地」に関する彼の講演は、特に注意やコメントを受け取らなかった。当時の医学研究国立研究所の所長で会議の議長であったHenry Daleは、後にはるか後に、彼はフレミングのスピーチで重要性のどんな顕著なポイントでさえ感知していなかったことを思い出した。フレミングは1929年にBritish Journal of Experimental Pathologyで彼の発見を発表したが、その論文にはほとんど注意が払われなかった。彼の問題は大量のペニシリンを生産する困難であり、さらに主化合物の分離であった。ロンドン公衆衛生学校のHarold Raistrickとその生化学チームの助けがあっても、化学的精製は無駄でした。「その結果、ペニシリンはかなり衰退しました
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