تاريخ البنسلين

تاريخ البنسلين
يعد ألكسندر فلمنج أول من اقترح أن فطر عفن البنسليوم يجب أن يحتوي على مادة مضادة للبكتريا، كما أنه كان أول من ركّز على المادة الفعالة التي أطلق عليها بنسلين، بيد أنه لم يكن أول من استخدم خصائصها في الطب. وكان من بين غيره ممن شارك في إنتاج البنسلين على نطاق واسع إرنست تشين وهوارد فلوري ونورمان هيتلي.
في ليلة من ليالي عام بدأ فلمينج يتفحص عدة صحون كان يربي فيها البكتريا اللازمة للتجارب.. وكان فلمنغ قد مال بهذه الصحون إلى حوض الغسيل وإذ عمد الدكتور الباحث إلى كشف كل صحن قبل أن يضعه في محلول التنظيف.. استوقفه واحد منها فإذا به يعلن قائلا: هذا غريب.. كان هناك بعض العفن ينمو على أديم هذا الصحن أو ذاك وكان ذلك مألوفاً في كل حال.. لكن كل البكتريا المحيطة بهذا العفن كانت قد ماتت.. وكان هذا هو الغريب كما لاحظ فلمنغ الذي بادر إلى تحليل عينة من العفن القاتل للبكتريا.. ليكتشف أنها من فصيلة اسمها البنسلين..
وهكذا أمكن الدكتور ألكسندر فلمنج من اكتشاف العقار الجديد عام 1929. وأن لم يقدّر له أن ينال اعتراف الدوائر الرسمية أو الطبية أو الشعبية إلا بعد أن أثبت نجاحاته في معالجة جرحى الحرب العالمية الثانية. وكان ذلك بفضل جهود اثنين من الكيميائيين اللذين استطاعا تحويل الكشف العلمي ومصادفته السعيدة إلى عقار دوائي مطروح في دنيا الطب والعلاج.
أول استخدام طبي
أجرى فلمنج أول تجربة سريرية استخدم فيها البنسلين على كرادوك الذي أصيب بالتهاب شديد في جوف الأنف وخضع لعملية جراحية إثر ذلك. استغل فلمنج الفتح الجراحي لمجرى الأنف وبدأ بحقن البنسلين في 9 يناير عام 1929 ولكنه لم يسجل أي تأثير؛ وقد يعزى ذلك لحقيقة أن العدوى كانت نتيجة الإصابة بالمستدمية النزلية، وهي بكتيريا غير حساسة للبنسلين. أعطى فلمنج عينات من البنسلين لزميله الجراح آرثر ديكسون رايت ليختبرها في عام 1928. أقر رايت مرارًا بفعالية الدواء، ولكن لا تتوفر أي سجلات توضح تلك النتائج.
نجح سيسيل جورج باين في استخدام البنسلين كعلاج لأول مرة. عمل باين كاختصاصي بعلم الأمراض في مشفى شيفيلد الملكي، لكنه كان أحد طلاب فلمنج السابقين. عندما علم باين بالاكتشاف، طلب من فلمنج عينات للتجربة. حاول في البداية علاج تينة اللحية بالبنسلين لكنه لم ينجح، ربما لأن الدواء لم يتغلغل بعمق كافي. حقق البنسلين النجاح لأول مرة في 25 نوفمبر عام 1930، عندما نجح في علاج الرمد الوليدي، وهو إنتان بالمكورات البنية. ضمت التجربة حينها أربعة مرضى (أحدهم بالغ والآخرون رضع) مصابين بعدوى في العين.
وضح فريق فلوري في أكسفورد قدرة مستخلص البنيسيليوم على قتل أنواع مختلفة من الجراثيم (كالعقديات المقيحة والمكورات العنقودية الذهبية والمطثيات المنتنة) في أوساط الزرع، كما أظهر قدرة المستخلص على شفاء الفئران المصابة بالعقديات. نشر الفريق نتائجه في مجلة ذا لانسيت بعنوان «البنسلين كعلاج كيميائي» بتاريخ 24 أغسطس 1940، وكتب في الخلاصة:كانت النتائج واضحة. أظهر البنسلين فعالية واضحة في الجسم الحي ضد ثلاثة كائنات مثبطة في المختبر على الأقل. نعتقد أن النتيجة تمنحنا الأمل بقدرة الدواء على قتل جميع الكائنات الخاضعة للتخفيف العالي في المختبر بعد وضعها في الجسم الحي. لا يرتبط البنسلين بأي علاج كيميائي قيد الاستخدام في الوقت الحالي، وتعتبر فعاليته ضد الكائنات اللاهوائية المرتبطة بالغرغرينا الغازية واضحة.عالج فريق أكسفورد الشرطي ألبرت ألكساندر المصاب بإنتان شديد في الوجه في عام 1941. تحسنت حالة الشرطي، ولكنه توفي بعد نفاذ إمدادات البنسلين. بعد ذلك، عولج العديد من المرضى الآخرين بنجاح. في ديسمبر 1942، عولج الناجون من حريق كوكونت غروف في بوسطن بالبنسلين ليكونوا حالات الحروق الأولى المعالجة به.
خضع البنسلين لأهم اختبار سريري في أغسطس 1942؛ عندما عالج فلمنج هاري لامبرت من عدوى مميتة في الجهاز العصبي (التهاب سحايا بالمكورات العقدية). كان لامبرت زميل شقيق فلمنج في العمل، وهو من طلب مساعدة فلمنج في العلاج. طلب فلمنج من فلوري الحصول على عينة من البنسلين المنقى ليحقنها على الفور ضمن قناة لامبرت الشوكية. أظهر لامبرت علامات التحسن في اليوم التالي، وتعافى تمامًا في غضون أسبوع. نشر فلمنج تجربته السريرية في مجلة ذا لانسيت في عام 1943. أنشأ مجلس الوزراء البريطاني المعني بالحرب لجنة البنسلين في 5 أبريل 1943 بناءً على الدليل الطبي الأخير. عينت اللجنة سيسيل وير -المدير العام للمعدات- رئيسًا لها، وضمت فلمنج وفلوري والسير بيرسيفال هارتلي وأليسون وممثلين عن شركات الأدوية كأعضاء. أدى تشكيل اللجنة إلى إنتاج كميات كبيرة من البنسلين في العام التالي.
النتائج
تقاسم فلمنج وفلوري وتشين في عام 1945 جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء لاكتشاف البنسلين وتأثيره العلاجي في العديد من الأمراض المعدية.
حصل أندرو جاكسون موير على براءة اختراع في طرق إنتاج البنسلين وعزله في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1945. أراد تشين تسجيل اسمه ليحصل على براءة اختراع، ولكن فلوري وزملاؤه اعترضوا على ذلك بحجة أن المنفعة يجب أن توزع على الجميع. صرح السير هنري ديل بأن ذلك سيكون غير أخلاقي. علق فلمنج غاضبًا على موضوع براءات الاختراع الأمريكية لإنتاج البنسلين بما يلي:لقد وجدت البنسلين وأعطيته مجانًا لصالح البشرية. لماذا يجعلونه احتكارًا يربح منه المصنعين في بلد آخر؟ حصلت دوروثي هودجكن على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1964 لتحديدها هياكل بعض المواد الكيميائية الحيوية المهمة باستخدام تقنيات الأشعة السينية.
تطوير مشتقات البنسلين
عمد الباحثون إلى البحث عن مشتقات جديدة من البنسلين، بسبب محدودية الطيف العلاجي للبنسلين إضافةً إلى انخفاض نشاط فينوكسي ميثيل البنسلين الفموي. سمح عزل نواة البنسلين (6-APA) بصنع بنسلين شبه اصطناعي مع إضافة تعديلات مختلفة على بنزيل البنسلين (تضمنت التعديلات تحسين التوافر الحيوي والطيف العلاجي والثبات والتحمل). يعتبر تطوير الأمبيسلين في عام 1961 أولى الخطوات المهمة في هذا المجال. أنتج الأمبيسيلين في معامل أبحاث بيشام في لندن. كان العنصر الجديد أكثر فائدة من البنسلين الأصلي بسبب تأثيره على البكتيريا موجبة وسلبية الغرام. استمرت عملية التطوير لتسفر عن البنسلينات المضادة للبيتا لاكتام كالفلوكلوكساسلين والديكلوكساسيلين والميثيسيلين. تعود أهمية هذه العناصر إلى نشاطها ضد الأنواع البكتيرية المنتجة للبيتا لاكتام، لكنها لم تكن فعالة ضد سلالات المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين التي ظهرت لاحقًا.
تطورت لاحقًا البنسلينات المضادة للبكتيريا سلبية الغرام كالكاربينيسيلين والتيكارسيلين والبيبراسيلين. تحمل البنسلينات الأخيرة حلقة البيتالاكتام ضمن بنيتها، ولهذا تعتبر فائدتها مشابهة للمضادات الحيوية الأخرى الحملة للحلقة كالميسيلينامات والكاربابينيمات والسيفالوسبورينات -الأهم.
أصبحت البنسلينات المرتبطة بالبيتالاكتام أكثر المضادات الحيوية استخدامًا في العالم. طورت معامل أبحاث بيشام بنسلين شبه اصطناعي سمي بالأموكسيسيلين في عام 1970، وهو الأكثر استخدامًا من بين جميع البنسلينات.
المقاومة الدوائية
حذر فلمنج من احتمال تطوير البكتيريا مقاومة للبنسلين في محاضرة نوبل التي ألقاها، وقال:سيأتي وقت يستطيع فيه أي شخص شراء البنسلين من أي متجر. قد يقلل الشخص الجاهل من الجرعة المطلوبة ما يعرض ميكروباته لكميات غير قاتلة من الدواء، وهذا سيؤدي إلى تطور مقاومة ضد الدواء.أبلغ إرنست تشين وإدوارد أبراهام في عام 1940عن أول مؤشر لمقاومة البنسلين لدى سلالة من الإشريكية القولونية؛ إذ أصبحت الأخيرة منتجة لإنزيم البنسليناز، وهو إنزيم قادر على تكسير البنسلين وإبطال تأثيره المضاد للبكتيريا تمامًا. درس تشين وأبراهام الطبيعة الكيميائية للبنسليناز ونشرا تقريرهما في مجلة نيتشر حيث كتبا:استنتجنا أن المادة الفعالة عبارة عن إنزيم؛ لأنها تلفت عند تسخينها للدرجة 90 لمدة 5 دقائق وعند حضانتها مع الباباين المنشط بسيانيد البوتاسيوم بوسط درجة حموضته تساوي 6، ولأنها لم تمر عبر أغشية السيلوفان.وثقت مقاومة سلالات من المكورات العنقودية الذهبية للبنسلين في عام 1942، وأصبحت معظم السلالات مقاومة للبنسلين بحلول الستينيات. وثقت مقاومة سلالات من العقديات الرئوية للبنسلين في عام 1967، ولاحقًا طورت العديد من السلالات البكتيرية مقاومة للبنسلين.
المراجع
وصلات خارجية
“History of Antiobiotics” from a course offered at جامعة برنستون.
(Most of the information in this article comes from this book)
Debate in the House of Commons on the history and the future of the discovery
بنسلين
تاريخ الصيدلة
تاريخ الطب
علم الأحياء الدقيقة
مضادات بيتا-لاكتام