Câu chuyện về penicillin Trong nhiều thế kỷ trước, con người đã biết cách dùng nấm để trị các chứng viêm.. Đến cuối thế kỷ XIX, ở nhiều vùng tại Anh, các mảnh bánh mỳ mốc được dùng để c
Trang 1Câu chuyện về penicillin
Trong nhiều thế kỷ trước, con người đã biết cách dùng nấm để trị các chứng viêm Tại Anh, vào giữa thế kỷ XVII, John Parkinson, một vị thầy thuốc hoàng gia đã biết cách chữa trị các vết thương bằng cách dùng rêu áp lên để vết thương chóng khỏi Đến cuối thế kỷ XIX, ở nhiều vùng tại Anh, các mảnh bánh mỳ mốc được dùng
để chữa vết thương nhưng đây chỉ là những chuyện xảy
ra trước khi bác sĩ Alexander Flemming phát hiện ra penicillin
Sự phát hiện tình cờ
Năm 1928, Flemming là nhà vi khuẩn học làm việc tại
Bệnh viện Saint Mary ở London Trong khi kiểm tra các đĩa nuôi cấy chứa vi khuẩn, ông phát hiện hiện tượng khác thường: nấm xuất hiện trên đĩa và phát triển thành các tảng nấm; xung quanh tảng nấm, những mảng vi khuẩn đã bị phá hủy Ông kết luận rằng, nấm này đã tạo 1 chất giết chết các vi khuẩn Chất này giống enzym là lysozym mà ông đã
Trang 2phát hiện ra vài năm trước Chất này có thể giết vi khuẩn gây bệnh tên Staphylococcus Tuy nhiên, khi thử trên
những loại nấm khác vẫn tiếp tục phát triển, do vậy
Flemming chỉ dùng dung dịch với mục đích chính là chẩn đoán bệnh
Penicillin được Alexander Flemming phát hiện ra một cách rất tình cờ
Loại nấm mọc giống như dạng các bụi cây này sau được đặt tên khoa học là penicillium notatum, còn chất có khả
Trang 3năng tiêu diệt vi khuẩn được đặt là pennicillin Ban đầu, penicillin được dùng chữa các vết thương bề mặt, nó chỉ mang lại thành công nhất định vì trong penicillin thô có rất
ít các hoạt chất Flemming đã cố gắng tách penicillin
nguyên chất nhưng không thành công Do vậy, mối quan tâm về penicillin của ông cũng giảm đi
10 năm sau, ở Oxford, dưới sự chỉ đạo của Howara Walter Florey – nhà giải phẫu bệnh học người Australia và Ernst Boris Chain đã nghiên cứu các đặc điểm hóa sinh của
lysozym, loại enzym tiêu diệt các vi khuẩn mà Flemming phát hiện ra
Sau khi công trình nghiên cứu về lysozym hoàn thành,
Florey và Chain bắt đầu đi tìm đề tài nghiên cứu mới và hai ông chú ý đến penicillin, công trình gần như bị lãng quên của Flemming.Vào năm 1938, Chain và Florey đều bị cuốn hút bởi penicillin, về khả năng nó có thể mang lại cho loài người và họ ý thức rõ ý nghĩa cũng như tầm quan trọng của chất kháng khuẩn này
Chain thiết lập môi trường nuôi cấy và thực hiện việc tách penicillin từ những mẫu nấm của Flemming, còn Florey tập
Trang 4trung vào thí nghiệm thử penicillin trên động vật
Ngày 25/5/1940, các nhà khoa học thử nghiệm thuốc trên chuột Cuộc thí nghiệm rất thành công Tuy nhiên, trước khi thử nghiệm trên người, các nhà khoa học phải tạo được penicillin nguyên chất Đây là vấn đề then chốt Công việc này giao cho Edward Abraham đảm nhiệm
Edward Abraham nghiên cứu tìm ra được kỹ thuật tách sau này gọi là sắc ký hấp phụ (adsorption chromatography) Dung dịch nuôi cấy nấm có chứa penicillin được đưa qua các ống chứa đầy các chất hấp phụ; chúng sẽ tách penicillin khỏi các tạp chất
Phòng thí nghiệm của Florey nhanh chóng chuyển thành một nhà máy nhỏ, các ống nghiệm chứa đầy penicillin được theo dõi tỉ mỉ Tuy nhiên, sản lượng của nhà máy vẫn còn thấp, 500 lít chất lỏng nuôi cấy chỉ sản xuất ra lượng
penicillin đủ chữa cho 4 hoặc 5 người
Sau đó, công trình được chuyển sang Mỹ, lúc này, mục
đích của các nhà khoa học là chế tạo penicillin trên quy mô công nghiệp Nhiều kỹ thuật như dùng tia cực tím, tia X và các chất hóa học tác động đến cấu trúc di truyền của nấm
Trang 5đều được sử dụng nhằm tạo ra chủng penicillin với sản
lượng cao Năm 1943, dự án chế tạo penicillin đứng thứ nhì trong danh sách các công trình ưu tiên sau dự án Mahattan chế tạo bom nguyên tử Năm 1944, một ca chữa trị bằng penicillin tốn 200 đô-la, tuy nhiên, giá này nhanh chóng giảm xuống, rẻ hơn cả giá đóng gói sản phẩm Năm 1945,
Flemming, Chain và Florey được trao tặng giải thưởng Nobel y học
Vũ khí chống nhiễm khuẩn
Tác dụng của penicillin khiến nó trở thành một loại thuốc đặt biệt Nó có tác dụng ngăn cản các vi khuẩn gây bệnh tổng hợp lớp vỏ tế bào bảo vệ chúng Khi vi khuẩn sinh sản tức khi hiện tượng phân chia tế bào diễn ra, vi khuẩn phải
tự tạo lớp vỏ tế bào bảo vệ chúng chống lại các tác nhân xâm phạm từ môi trường bên ngoài Penicillin có tác dụng làm suy yếu lớp vỏ tế bào vi khuẩn này; do không còn lớp
vỏ bảo vệ vững chắc, tế bào vi khuẩn sẽ bị hủy hoại và vi khuẩn sẽ chết đi
Penicillin tiêu diệt vi khuẩn mà không gây hại cho tế bào
cơ thể Thế nhưng ngày càng có nhiều họ vi khuẩn kháng
Trang 6được penicillin, vũ khí của chúng là penicillinase, một
enzym có khả năng phá hủy cấu trúc hóa học của penicillin, làm cho penicillin không còn tác dụng
Con người đã phát hiện pencillin trong cuộc đấu tranh
chống lại vi khuẩn gây bệnh nhưng theo luật tiến hóa,
chúng cũng có vũ khí chống lại Penicillin chỉ là một trong
số những kháng sinh có sẵn trong thiên nhiên có khả năng giết chết vi khuẩn Sau penicillin, nhiều kháng sinh khác đã được tìm ra
Năm 1934, Selman Waksman và Albert Schatz tìm ra được một loại kháng sinh khác, đó là Streptomycin, đây cũng được trích từ một loại nấm có trong đất Streptomycin được dùng để chống bệnh lao và chính Waksman là người tìm ra
Streptomycin và cũng là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ
kháng sinh
Sự phát hiện ra penicillin đóng vai trò tiên phong cho hàng loạt công trình truy tìm các loại kháng sinh khác và nhờ sự
ra đời của nhiều loại kháng sinh mà từ thập kỷ 1940, tuổi thọ trung bình ở phương Tây tăng từ 54 lên 75 tuổi
Ngày nay, con người đã biết được khoảng 6.000 loại kháng
Trang 7sinh khác nhau nhưng phần lớn chúng là loại có độc tính cao, khó ứng dụng về mặt y học nên hiện chỉ có khoảng
100 loại được sử dụng rộng rãi trong y khoa Để tìm ra
chúng, các nhà khoa học đã phải nghiên cứu các mẫu đất từ các nơi trên thế giới để tìm kiếm những vi sinh vật có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Họ đã bỏ công sức để mang lại cho chúng ta nhiều loại kháng sinh có ích
Ngoài công việc tìm kiếm kháng sinh trong tự nhiên, các
nhà khoa học vẫn tìm kiếm bằng cách tổng hợp các hợp
chất nhân tạo và bán nhân tạo có khả năng chống lại các
dòng vi khuẩn mới có sức đề kháng mạnh hơn Ngày nay, hơn 50 năm kể từ khi được thử nghiệm lâm sàng, penicillin vẫn là loại kháng sinh quan trọng trong đời sống con người
Ở nước ta, sự xuất hiện các nhà thuốc Tây đã có trước khi
có sự phát triển thuốc kháng sinh nên sự có mặt của
penicillin khá sớm góp phần vào việc điều trị các bệnh
nhiễm khuẩn Năm 1950, trong kháng chiến chống Pháp,
GS Đặng Văn Ngữ đã nuôi cấy nấm penicillin và dùng dung dịch nuôi cấy để chữa vết thương cho thương binh Hiện nay, Việt Nam đã có nhiều dự án lớn đầu tư sản xuất
Trang 8nguyên liệu kháng sinh để đáp ứng nhu cầu điều trị
Hai penicillin thuộc loại cổ điển là penicillin G dùng để tiêm và penicillin V dùng để uống hiện nay vẫn được sử dụng Bên cạnh các penicillin cổ điển, có rất nhiều kháng sinh thuộc loại hậu duệ và rất mới từ penicillin đầu đàn được tạo ra đang có mặt ở nước ta Chính các penicillin rất mới này đang góp phần đẩy lùi các bệnh nhiễm khuẩn và bảo vệ sức khỏe cộng đồng Nhiều cuộc giải phẫu sẽ không thực hiện được nếu không có kháng sinh nói chung, trong
đó có các penicillin được đem sử dụng