penisilliini

Tiedetöppäysjoulukalenteri 20: Penisilliini

Pe, 12/20/2019 - 17:28 Jari Mäkinen
Alexander Fleming

Jos et siivoa kunnolla pöytääsi – tai laboratoriotasi – niin älä ota turhia paineita: saatat olla kuten Alexander Fleming, joka löysi penisilliinin. Joskus töppäys tuottaa hyödyllisen yllätyksen.

Jos asian ilmaisee poliittisen korrektisti, niin Alexander Flemingillä oli varsin rento ote työympäristönsä siisteyteen.

Hän oli tutkijana Lontoossa St. Mary's Hospitalissa, Pyhän Maarian sairaalassa, ja hänen tärkein kiinnostuksen kohteensa olivat antibakteeriset aineet. Hän oli vuoteen 1927 mennessä saanut jo mainetta muun muassa stafylokokki-bakteerien ominaisuuksien selvittämisestä, ja hän oli edennyt sairaalan rokotusosaston johtajaksi.

Fleming oli tunnettu siitä, että hänen työhuoneensa ja tutkimuslaboratorionsa oli yleensä varsin sekaisin. Ei siksi ollut mikään ihme, että hän lähti kesälomalleen vuonna 1928 siten, että laboratorioon jäi paljon pesemättömiä bakteerikasvatuslaseja. Siivoamisen sijaan hän vain vei ne labran kulmaan, ja lomille lomps.

Kun hän tuli takaisin 3. syyskuuta 1928, hän tutkiskeli pesemättä jääneitä kasvatusmaljoja ja huomasi, että yhdessä niistä oli sienirihmastoa, jonka ympäriltä kaikki bakteerit olivat kuolleet. Muissa laseissa sen sijaan oli stafylokokkeja totuttuun tapaan.

 

Flemingin petrilasi

Fleming näytti kummallista petrilasia aiemmin hänen apulaisenaan olleelle Merlin Prycelle, joka muistutti heti Flemingiä siitä miten hän oli löytänyt vuonna 1921 lysotsyymin, antiseptisen entsyymin. Se näytti tappavan kaiken läheltään.

Tarkemmin homepesäkettä tutkiessaan Fleming totesi sen kuuluvan Penicillium-sukuun ja että se eritti ympärilleen ainetta, joka häiritsi bakteerien kasvua. Tarkemmissa tutkimuksissa home määrittettiin Penicillium moratumiksi, ja siitä erittyvä aine nimettiin penisilliiniksi. 

Fleming ounasteli jo tuolloin, että siitä saattaisi tulla varsin tehokas lääke monien sairauksien hoitamiseen, mutta ei uskonut sen suurempiin mahdollisuuksiin. Ongelmana kun oli se, että aineen tekeminen puhtaana oli vaikeaa. Se osoittautuikin todella hankalaksi. Penisilliiniä ei onnistuttu tuottamaan suuria määriä, minkä vuoksi sitä ja sen ominaisuuksia lähinnä tutkittiin. 

Toisen maailmansodan aikaan Yhdysvalloissa tarvittiin kuitenkin paljon antiseptisiä aineita, minkä vuoksi myös penisilliinin massatuotantoa alettiin pohtia tarkemmin. Teollinen tuotanto alkoi vuonna 1943, kun oli löydetty Penicillium notatum -laji, jonka kasvatus elatusaineessa onnistui hyvin. 

Vuoden 1944 aikana tuotantomäärät kasvoivat olennaisesti, ja sodan päätyttyä penisilliiniä saatiin myös siviilikäyttöön muuallakin kuin Yhdysvalloissa ja sen liittolaismaissa.

Nyt penisilliini katsotaan ensimmäiseksi moderniksi antibiootiksi.

Tämä laboratoriohygienian laiminlyöntiin liittyvä töppäys palkittiin vuonna 1945 Nobelin fysiologian ja lääketieteen palkinnolla. Fleming sai sen yhdessä Oxfornin yliopistossa penisilliiniä tutkineiden Howard Floreyn ja Ernst Boris Chainin kanssa.

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä: tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja ja myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia. Ne auttavat myös ymmärtämään miten tiede toimii – ja että tutkijatkin ovat ihmisiä.

Kaikki avautuneet luukut ovat täällä.

Myytävänä: historiallista hometta

Ke, 02/08/2017 - 23:49 Jari Mäkinen
Näyte, missä on penisilliiniä

Maaliskuun ensimmäisenä päivänä Lontoossa järjestetään huutokauppa, missä tarjolla on muun muassa Alexander Flemingin nimikirjoituksella varustettu homenäyte. Siinä on historiallista hometta, penisilliiniä.

Bonhams on kuuluisa lontoolainen huutokauppa, missä myydään taiteen lisäksi kaikenlaista muuta kiinnostavaa. 

Siellä on kaupattu niin Concorden osia kuin historiallisia kirjoituksiakin, mutta tuskin koskaan aikaisemmin kuuluisaa hometta.

Kenties joissain myydyissä historiallisissa harvinaisuuksissa on ollut hometta, mutta ei tällaista: penisilliinin löytämiseen johtanutta homenäytettä.

Penisilliinin löysi brittitutkija Alexander Fleming vuonna 1928. Löytö on eräs suurimmista ihmiskunnan terveyttä parantaneista keksinnöistä, sillä tämän ensimmäisen antibiootin avulla pystyttiin taltuttamaan monia hyvinkin yksinkertaisia, mutta tappavia tulehduksia ja muita sairauksia. 

Tarina löydön takana on kiinnostava, sillä kyseessä on jälleen kerran yksi tieteenhistorian mullistuksista, jota ei oltu suunniteltu ennalta, vaan kyseessä oli perustutkimus, jonka tiimellyksessä tapahtui vahinko.

Fleming oli tuolloin vuoden 1928 syyskuussa muutaman viikon poissa työstään. Kun hän palasi taas laboratorioon, hän huomasi eräässä bakteeriviljelymaljassa oudon homepesäkkeen ja sen ympärillä kehän, jossa maljassa viljellyt stafylokokit eivät kasvaneet.

Sen sijaan, että hän olisi heittänyt pilalle menneen näytteen pois, Fleming alkoi tutkia sitä tarkemmin. 

Kyseessä oli Penicillium -sukuun kuuluva home, tarkemmin sanottuna Penicillium notatum, joka eritti ympärilleen bentsyylipenisilliiniä. Se näytti tuhoavan bakteereja ja vaikeuttavat niiden kasvamista. 

Fleming nimesi aineen penisilliiniksi ja arveli, että se voisi olla hyvä lääke myös ihmisten hoitamiseksi.

Sitä ei kuitenkaan voitu tuottaa tarpeeksi tehokkaasti ja helposti niin suuria määriä, mitä lääkkeen tuottamiseksi vaadittiin, joten Fleming keskittyi tutkimaan hometta laboratoriossaan. 

Vasta toisen maailmansodan aikaan kiinnostus lääkkeen kehittämiseen tuli niin suureksi – ja samalla lääkkeen kehittämiseksi annettiin tarpeeksi varoja – jotta siitä saatiin tehtyä massatuotantoon sopiva versio. Ensin penisilliiniä annettiin vuodesta 1944 alkaen liittoutuneiden sotilaiden lääkitsemiseen, mutta pian sodan päätyttyä lääke tuli kaikkien käyttöön kautta maailman.

Alexander Fleming

Nyt Bonhamsilla myytävänä oleva kasvatusmalja, jonka itse Fleming on omistuskirjoittanut. Se on myynti-ilmoituksen mukaan on lasipohjainen, muovireunainen, 53 mm halkaisijaltaan oleva malja.

Teksti siinä on "The mould that first made Penicillin/ Alexander Fleming".

Myöhemmin ilmoituksessa käy ilmi se, että näitä maljoja tuotettiin useita, ja niitä annettiin monille merkkihenkilöille 1940-luvun puolivälissä.

Tiedossa ei ole, kenen kappaletta tässä ollaan kauppaamassa, mutta kuka tahansa voi siis nyt ostaa 1. maaliskuuta tällaisen tieteenhistoriallisen artefaktin – tai siis yrittää huutaa itselleen sellaisen. Hintapyyntönä on 4000 – 7000 puntaa.

Muut nyt myynnissä olevat esineet ovat lähinnä kirjoja, käsikirjoituksia ja piirroksia. Mukana on myös muita Flemingin muistoesineitä ja papereita.

Viisi uutta kuninkaallista hometta

Pe, 04/12/2013 - 10:34 Jari Mäkinen
Kuninkaallisia homeita

Alankomaiden tuleva vallanvaihdos on saanut hollantilaistutkijat nimeämään viisi uutta penisilliini-hometta kuninkaallisten mukaan.

Homeisiin erikoistuneen Alankomaiden kuninkaallisen tiedeakatemian alaisen CBS-instituutin tutkijat antoivat Penicillium vanoranje -sukuun kuuluville viidelle alatyypille nimet prinssi Willem-Alexanderin, hänen vaimonsa Máximan ja heidän kolmen tyttärensä mukaan.

Nimistä P. vanoranjei, P. maximae, P. amaliae, P. alexiae ja P. arianeae kerrottiin torstaina Amsterdamissa pidetyssä kokouksessa sekä Personia-julkaisusarjassa ilmestyneessä artikkelissa Five new Penicillium species in section Sclerotiora: a tribute to the Dutch Royal family.

"Kukaan ei ole löytänyt tätä oranssin väristä homeperhettä aikaisemmin, ja koska löytö osuu samaan aikaan kuin maamme kuninkaallisten vallanperimys, kumarramme kunnioittavasti tulevalle kuninkaallemme ja hänen perheellensä nimeämällä nämä penisilliinit heidän mukaansa", kertoo johtaja Pedro Crous CBS-KNAW:n tiedotteessa.

Vaikka homeita tuntuu olevan hyvin eri värisiä, on oranssi kuitenkin hyvin erikoinen väri homeelle. Oranssi on puolestaan Alankomaiden kuninkaallisen suvun van Oranjen tunnusväri. Suku on alun perin kotoisin Ranskan Orange-nimisestä kaupungista, mikä puolestaan on saanut nimensä appelsiineista.

Kyseessä ei ole ensimmäinen kuninkaallinen tiedenimeäminen Hollannissa viime aikoina: vuonna 2005 maastrichtiläiset tutkijat antoivat sydänsairaudesta viestivälle proteiinille nimen kuningatar Beatrixin mukaan.

Kuva: CBS-KNAW