Fleming y la penicilina

Uno de los primeros hitos en la historia de la biotecnología

La historia cuenta que en el año 1928 el científico Alexander Fleming estudiaba las mutaciones de determinadas colonias de estafilococos dorados (Staphylococcus aureus), en el St. Mary’s Hospital de Londres. Al emprender sus vacaciones, olvidó sobre su mesa de trabajo una placa de cultivo con bacterias. A su regreso, comprobó que el cultivo se había contaminado con un microorganismo procedente del ambiente, esporas de un hongo que luego identificaría como Penicilium notatum.

Fleming notó que en las zonas de cultivo en contacto con el hongo las bacterias habían sido destruidas. Se había producido la lisis de las células microbianas alrededor del hongo.

A partir de esta observación, dedujo que el hongo debía producir una sustancia de acción "antibiótica", es decir un producto que desarrollaba un mecanismo de defensa frente a microorganismos invasores y que permitía destruir a las bacterias que estaban creciendo y multiplicándose.

Sin haber podido aislar el producto ni conocer su estructura, en honor del organismo que lo producía (hongo Penicilium) lo denominó penicilina.

Alentado por el descubrimiento accidental, se empeñó en continuar con los trabajos, pero se encontró con grandes dificultades a la hora de aislar el agente activo.

Aisló y cultivó el hongo en una placa en la que disponía radialmente varios microorganismos comprobando cuáles eran sensibles. Obtuvo un filtrado libre de células que inyectó a conejos comprobando así que carecía de toxicidad y aprovechó el mismo para aislar Haemophilus influenzae a partir de esputos.

El científico británico descubría así, sin proponérselo, el poder bactericida de este moho y no se imaginaba en ese momento que esa casualidad se convertiría en un remedio universal contra muchas enfermedades microbianas.

El 29 de junio de 1929 publicó su observación en la revista Bristish Journal of Experimental Pathology  la cual tituló  "Sobre la acción antibacteriana de los cultivos de un penicilium con referencia especial a su empleo en el aislamiento del B. influenzae". 

La molécula de penicilina resultó muy inestable y después de mucho tiempo intentando purificarla, Fleming desistió seguir trabajando y las investigaciones cayeron en el olvido.

Tuvieron que pasar más de diez años para poder producir un extracto concentrado de penicilina.

Un equipo de investigadores de la William Duna School of Pathology, de la Universidad de Oxford, entre los que se destacaba el bioquímico alemán Ernst B. Chain retomaron el proyecto de la penicilina, dirigidos por el Prof. Howard W. Florey, director de esa escuela.

Investigaron la actividad biológica de diversos mohos y bacterias. Eligieron el antibiótico penicilina descubierto por A. Fleming para sus investigaciones.

El equipo multidisciplinar de Oxford puso a punto los métodos de cultivo del hongo, la valoración de la penicilina y su extracción del caldo de cultivo, para luego aislarla, deshidratarla y purificarla mediante métodos químicos, logrando preparar lotes del producto que permitieron hacer los ensayos in vivo en animales y los primeros ensayos en humanos.

Los ensayos clínicos efectuados con el material parcialmente purificado tuvieron un éxito espectacular.

El primer ensayo clínico en humanos se hizo el 12 de enero de 1941 y sacó a la luz esta gran promesa. 

En 1943 obtuvieron una importante subvención de un centro regional de investigación, el Northern Research Laboratory, de Peoria (Illinois) , para el estudio sistemático de las sustancias antimicrobianas segregadas por los microorganismos,  donde un grupo comandado por A. Moyer consiguió, entre otras mejoras, la sustitución del Penicillium notatum por otro hongo mucho más productivo, el Penicillium chrisogenum, que es el que desde entonces se utiliza para la producción de penicilina G.

En 1945, Chain, Florey y el propio Fleming compartieron el premio Nobel de Medicina y Fisiología por el descubrimiento y purificación del antibiótico. 
Había nacido una nueva era en la lucha contra las enfermedades infecciosas. 

La penicilina comenzó a utilizarse de forma masiva en la Segunda Guerra Mundial, donde se hizo evidente su valor terapéutico. 
Desde entonces, se ha utilizado con gran eficacia en el tratamiento contra gran número de gérmenes infecciosos, especialmente cocos ( pneumococos, estreptococos,  gonococos, meningococos), como también contra el clostridium de tétano, y la espiroqueta de la sífilis. 
Millones de personas han salvado sus vidas al tratarse con el azaroso descubrimiento del Dr. Fleming.  

¿Cómo actúa la Penicilina?

La Penicilina actúa tanto matando las bacterias como inhibiendo su crecimiento. Mata sólo los organismos que están creciendo y reproduciéndose.
Sus efectos secundarios se limitan generalmente a reacciones alérgicas que pueden preverse con seguras pruebas antes de su aplicación.

La penicilina fue el primer antibiótico e inició la era de los antibióticos, sustancias que han permitido aumentar los índices de esperanza de vida en prácticamente todo el mundo. 
Pero, como su nombre indica, son sustancias que actúan «contra la vida»; es decir, contra seres vivos como las bacterias. No tienen ninguna utilidad para curar enfermedades como los catarros, la gripe, etc., provocadas por virus.

A partir de la penicilina se han desarrollado todos los antibióticos beta-lactámicos naturales y semisintéticos requeridos como herramienta de lucha contra la infección, dada la relativa simplicidad del núcleo de la estructura de ésta , así como la facilidad de las sustituciones en sus radicales extremos. 
De hecho, el modelo de preparación de los antibióticos de última generación proviene de la penicilina. 
Este campo terapéutico ha seguido, desde los años cuarenta hasta la actualidad, produciendo nuevos productos que han permitido desterrar muchas infecciones como causas de muerte en nuestra sociedad.

Como en tantos otros casos célebres del mundo científico, el azar jugó un papel relevante en el descubrimiento de lo que sería la base del primer antibiótico.
Cabe reconocer que el hecho de que sea posible utilizar la penicilina en la actualidad no se debe únicamente a Fleming, sino que fue el resultado del esfuerzo de un equipo de investigadores.

La historia científica ha determinado que el 29 de junio de 1929 quedara fijada como la fecha en que Alexander Fleming descubrió la penicilina, uno de los hechos más relevantes del siglo XX.

La historia del descubrimiento de la penicilina implica el nacimiento de una nueva era en la terapia de la infecciones, de tal manera que es difícil para la población actual, no ya recordar, sino incluso imaginar como era el mundo antes de la llegada de los antibióticos.

Sin embargo es importante tener presente que en la actualidad, varias bacterias han desarrollado resistencia a la penicilina y a otros medicamentos y antibióticos, causando preocupación entre médicos y científicos por un posible regreso a nuestra vulnerabilidad del pasado frente a las enfermedades e infecciones.

Información de las fuentes:
Wikipedia
Educadora Nidia Cobiella de Educar 
Biografías y Vidas
Instituto de Higiene UDELAR