A mente desprevenida não consegue ver a mão estendida da oportunidade.
Sir Alexander Fleming foi um médico e microbiologista escocês, mais conhecido por descobrir a enzima lisozima e a primeira substância antibiótica amplamente eficaz do mundo, que ele chamou de penicilina. Ele descobriu a lisozima em sua secreção nasal em 1922, e junto com ela uma bactéria que nomeou Micrococcus Lysodeikticus, posteriormente renomeada Micrococcus luteus. Sua descoberta do que posteriormente foi chamado de benzilpenicilina ou penicilina G do bolor Penicillium rubens em 1928, é descrita como a "maior vitória jamais alcançada sobre a doença". Por essa descoberta, ele compartilhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1945 com Howard Florey e Ernst Boris Chain.
Fleming foi nomeado cavaleiro por suas realizações científicas em 1944. Em 1999, ele foi nomeado na lista da revista Time das 100 Pessoas Mais Importantes do século XX. Em 2002, foi escolhido na enquete televisiva da BBC para determinar os 100 Maiores Britânicos, e em 2009, também foi votado como terceiro "maior escocês" em uma pesquisa de opinião realizada pela STV, atrás apenas de Robert Burns e William Wallace.
Primeiros anos de vida e educação
Nascido em 6 de agosto de 1881 na fazenda Lochfield perto de Darvel, em Ayrshire, Escócia, Alexander Fleming era o terceiro de quatro filhos do fazendeiro Hugh Fleming 1816–1888 e Grace Stirling Morton 1848–1928, filha de um fazendeiro vizinho. Hugh Fleming tinha quatro filhos sobreviventes de seu primeiro casamento. Ele tinha 59 anos no momento de seu segundo casamento com Grace, e morreu quando Alexander tinha sete anos.
Fleming frequentou a Loudoun Moor School e a Darvel School, e conquistou uma bolsa de dois anos para a Kilmarnock Academy antes de se mudar para Londres, onde frequentou a Royal Polytechnic Institution. Depois de trabalhar em um escritório de navegação por quatro anos, o Alexander Fleming de vinte anos herdou dinheiro de seu tio, John Fleming. Seu irmão mais velho, Tom, já era médico e sugeriu que ele seguisse a mesma carreira, e assim em 1903, o mais jovem Alexander se matriculou na St Mary's Hospital Medical School em Paddington; formou-se com um grau MBBS da escola com distinção em 1906.
Fleming, que foi soldado raso no London Scottish Regiment da Volunteer Force de 1900 a 1914, tinha sido membro do clube de tiro da escola de medicina. O capitão do clube, desejando manter Fleming no time, sugeriu que ele se juntasse ao departamento de pesquisa da St Mary's, onde se tornou assistente de bacteriologista de Sir Almroth Wright, um pioneiro em terapia de vacinas e imunologia. Em 1908, obteve um grau de BSc com Medalha de Ouro em Bacteriologia, e tornou-se docente na St Mary's até 1914.
Comissionado tenente em 1914 e promovido a capitão em 1917, Fleming serviu durante toda a Primeira Guerra Mundial no Royal Army Medical Corps, e recebeu Menção em Despachos. Ele e muitos de seus colegas trabalharam em hospitais de campanha na Frente Ocidental na França. Em 1918, retornou ao St Mary's Hospital, onde foi eleito Professor de Bacteriologia da University of London em 1928. Em 1951, foi eleito Reitor da University of Edinburgh por um período de três anos.
Contribuições científicas
Antissépticos
Durante a Primeira Guerra Mundial, Fleming com Leonard Colebrook e Sir Almroth Wright se juntaram aos esforços de guerra e praticamente transferiram todo o Departamento de Inoculação da St Mary's para o hospital militar britânico em Boulogne-sur-Mer. Servindo como Tenente Temporário do Royal Army Medical Corps, testemunhou a morte de muitos soldados por sepse resultante de ferimentos infectados. Os antissépticos, que eram usados na época para tratar ferimentos infectados, ele observou, frequentemente pioravam as lesões. Em um artigo publicado na revista médica The Lancet em 1917, ele descreveu um experimento engenhoso, que foi capaz de realizar como resultado de suas próprias habilidades de sopro de vidro, no qual explicou por que os antissépticos matavam mais soldados do que a própria infecção durante a guerra. Os antissépticos funcionavam bem na superfície, mas ferimentos profundos tendiam a abrigar bactérias anaeróbias longe do agente antisséptico, e os antissépticos pareciam remover agentes benéficos que protegiam os pacientes nestes casos pelo menos tão bem quanto removiam bactérias, e não faziam nada para remover as bactérias que estavam fora do alcance. Wright apoiou fortemente as descobertas de Fleming, mas apesar disso, a maioria dos médicos do exército ao longo da guerra continuou a usar antissépticos mesmo nos casos em que isso piorava a condição dos pacientes.
Descoberta da lisozima
No St Mary's Hospital, Fleming continuou suas investigações sobre cultura de bactérias e substâncias antibacterianas. Como seu assistente de pesquisa na época, V.D. Allison, recordava, Fleming não era um pesquisador organizado e geralmente esperava crescimentos bacterianos inusitados em suas placas de cultura. Fleming havia brincado com Allison sobre sua "excessiva limpeza em laboratório", e Allison atribuiu corretamente essa desorganização ao sucesso dos experimentos de Fleming, e disse: "Se ele tivesse sido tão organizado quanto eu era, ele não teria feito suas duas grandes descobertas."
No final de 1921, enquanto mantinha placas de ágar para bactérias, descobriu que uma das placas estava contaminada com bactérias do ar. Quando adicionou muco nasal, descobriu que o muco inibiu o crescimento bacteriano. Ao redor da área de muco havia um círculo transparente e claro de 1 cm do muco, indicando a zona de morte das bactérias, seguida por um anel vítreo e translúcido além do qual havia uma área opaca indicando o crescimento bacteriano normal. No teste seguinte, usou bactérias mantidas em solução salina que formavam uma suspensão amarela. Dentro de dois minutos de adicionar muco fresco, o soro amarelo ficou completamente claro. Ele estendeu seus testes usando lágrimas, que foram contribuídas por seus colegas de trabalho. Como Allison lembrou, dizendo: "Pelos próximos cinco ou seis semanas, nossas lágrimas foram a fonte de abastecimento para este fenômeno extraordinário. Muitos foram os limões que usamos após o fracasso de cebolas em produzir um fluxo de lágrimas... A demanda por nossas lágrimas era tão grande, que os assistentes de laboratório foram convocados, recebendo três pence por cada contribuição."
Seus testes adicionais com escarro, cartilagem, sangue, sêmen, fluido de cisto ovariano, pus e clara de ovo mostraram que o agente bactericida estava presente em todos esses. Ele apresentou sua descoberta antes do Medical Research Club em dezembro e perante a Royal Society no ano seguinte, mas não conseguiu gerar qualquer interesse, como Allison lembrou:
Eu estava presente nesta reunião [Medical Research Club] como convidado de Fleming. Seu trabalho descrevendo sua descoberta foi recebido sem perguntas e sem discussão, o que era muito inusitado e uma indicação de que era considerado sem importância. No ano seguinte, ele apresentou um trabalho sobre o assunto perante a Royal Society, Burlington House, Piccadilly e ele e eu demos uma demonstração de nosso trabalho. Novamente, com uma exceção, pouca atenção ou comentário foi dado a isso.
Reportando na edição de 1 de maio de 1922 do Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences sob o título "On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions," Fleming escreveu:
Nesta comunicação desejo chamar a atenção para uma substância presente nos tecidos e secreções do corpo, que é capaz de dissolver rapidamente certas bactérias. Como esta substância possui propriedades semelhantes às de fermentos, chamei-a de "Lisozima," e me referirei a ela por este nome ao longo da comunicação. A lisozima foi notada pela primeira vez durante algumas investigações realizadas em um paciente sofrendo de coriza aguda.
Esta foi a primeira descoberta registrada de lisozima. Com Allison, ele publicou estudos adicionais sobre lisozima na edição de outubro do British Journal of Experimental Pathology do mesmo ano. Embora conseguisse obter maiores quantidades de lisozima de claras de ovo, a enzima era apenas eficaz contra pequenas contagens de bactérias inofensivas, e portanto tinha pouco potencial terapêutico. Isso indica uma das principais diferenças entre bactérias patogênicas e inofensivas. Descrito na publicação original, "um paciente sofrendo de coriza aguda" foi posteriormente identificado como o próprio Fleming. Seu caderno de pesquisa datado de 21 de novembro de 1921 mostrava um desenho da placa de cultura com uma pequena nota: "Staphyloid coccus from A.F.'s nose." Ele também identificou a bactéria presente no muco nasal como Micrococcus Lysodeikticus, dando o nome da espécie significando "indicador de lise" por sua suscetibilidade à atividade lisozímica. A espécie foi reclassificada como Micrococcus luteus em 1972. A cepa "Fleming strain" NCTC2665 desta bactéria se tornou um modelo em diferentes estudos biológicos. A importância da lisozima não foi reconhecida, e Fleming estava bem ciente disso, em seu discurso presidencial na reunião da Royal Society of Medicine em 18 de outubro de 1932, ele disse:
Escolho lisozima como o assunto para este discurso por duas razões, em primeiro lugar porque tenho um interesse paternal no nome, e em segundo lugar, porque sua importância em conexão com a imunidade natural não parece ser geralmente apreciada.
Em sua palestra do Prêmio Nobel em 11 de dezembro de 1945, ele brevemente mencionou lisozima, dizendo: "Penicilina não foi o primeiro antibiótico que descobri por acaso." Foi apenas no final do século XX que a verdadeira importância da descoberta de Fleming em imunologia foi reconhecida, pois a lisozima se tornou a primeira proteína antimicrobiana descoberta que constitui parte de nossa imunidade inata.
Descoberta da penicilina
Experimento
Às vezes, descobre-se o que não se procura. Quando acordei logo após o amanhecer em 28 de setembro de 1928, eu certamente não planejava revolucionar toda a medicina ao descobrir o primeiro antibiótico do mundo, ou assassino de bactérias. Mas suponho que foi exatamente isso que fiz.
Por 1927, Fleming havia estado investigando as propriedades dos estafilococos. Ele já era bem conhecido por seu trabalho anterior e tinha desenvolvido uma reputação como pesquisador brilhante. Em 1928, ele estudou a variação do Staphylococcus aureus cultivado sob condição natural, após o trabalho de Joseph Warwick Bigger, que descobriu que a bactéria poderia crescer em uma variedade de cepas de tipos. Em 3 de setembro de 1928, Fleming retornou ao seu laboratório após passar férias com sua família em Suffolk. Antes de partir para suas férias, inoculou estafilococos em placas de cultura e as deixou em um banco em um canto de seu laboratório. Ao retornar, Fleming notou que uma cultura estava contaminada com um fungo, e que as colônias de estafilococos imediatamente ao redor do fungo tinham sido destruídas, enquanto outras colônias de estafilococos mais afastadas eram normais, famosamente observando "Que engraçado". Fleming mostrou a cultura contaminada a seu ex-assistente Merlin Pryce, que o lembrou: "É assim que você descobriu lisozima." Ele identificou o bolor como sendo do gênero Penicillium. Ele suspeitou ser P. chrysogenum, mas um colega Charles J. La Touche o identificou como P. rubrum. Posteriormente foi corrigido como P. notatum e depois oficialmente aceito como P. chrysogenum; mas finalmente em 2011, foi resolvido como P. rubens.
O laboratório no qual Fleming descobriu e testou penicilina é preservado como o Alexander Fleming Laboratory Museum no St. Mary's Hospital, Paddington. A fonte do contaminante fúngico foi estabelecida em 1966 como sendo da sala de La Touche, que ficava diretamente abaixo da de Fleming.
Fleming cultivou o bolor em uma cultura pura e descobriu que o caldo de cultura continha uma substância antibacteriana. Investigou seu efeito antibacteriano em muitos organismos, e notou que afetava bactérias como estafilococos e muitos outros patógenos Gram-positivos que causam escarlatina, pneumonia, meningite e difteria, mas não febre tifoide ou paratifoideia, que são causadas por bactérias Gram-negativas, pelas quais ele estava procurando uma cura na época. Também afetou Neisseria gonorrhoeae, que causa gonorreia, embora esta bactéria seja Gram-negativa. Após alguns meses chamando-a de "suco de bolor" ou "o inibidor", ele deu o nome penicilina em 7 de março de 1929 para a substância antibacteriana presente no bolor.
Recepção e publicação
Fleming apresentou sua descoberta em 13 de fevereiro de 1929 perante o Medical Research Club. Sua palestra sobre "A medium for the isolation of Pfeiffer's bacillus" não recebeu qualquer atenção ou comentário particular. Henry Dale, então Diretor do National Institute for Medical Research e presidente da reunião, muito mais tarde lembrou que nem mesmo percebeu qualquer ponto de importância marcante no discurso de Fleming. Fleming publicou sua descoberta em 1929 no British Journal of Experimental Pathology, mas pouca atenção foi dada ao artigo. Seu problema era a dificuldade de produzir penicilina em grandes quantidades, e além disso, isolamento do composto principal. Mesmo com a ajuda de Harold Raistrick e sua equipe de bioquímicos na London School of Hygiene and Tropical Medicine, a purificação química foi fútil. "Como resultado, penicilina ficou largamente esquecida
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