Alexander Fleming

Snelle feiten

Levensloop

Alexander Fleming groeide op op een afgelegen boerderij in het Schotse Ayrshire, als derde van vier kinderen uit het tweede huwelijk van zijn vader. Die overleed toen hij zeven was. Op zijn dertiende verhuisde hij naar zijn broer in Londen, waar hij na school vier jaar als klerk bij een scheepvaartkantoor werkte. Een kleine erfenis van een oom maakte het mogelijk alsnog te gaan studeren. Op aanraden van zijn broer, die arts was, koos hij in 1901 voor de medische school van St Mary’s Hospital in Paddington, Londen.

Hij studeerde met onderscheiding af en wilde chirurg worden. Maar de schietclub van het ziekenhuis zocht een goede schutter, en Fleming was een uitstekende. Om hem binnen te houden, kreeg hij een plek in de afdeling van de bacterioloog Almroth Wright, die werkte aan vaccins en het afweersysteem. Fleming bleef zijn hele loopbaan aan St Mary’s verbonden.

Tijdens de Eerste Wereldoorlog werkte hij als officier van de medische dienst in veldhospitalen in Boulogne (Frankrijk). Hij zag soldaten sterven aan infecties van diepe wonden en ontdekte dat de toen gebruikte ontsmettingsmiddelen vaak meer kwaad dan goed deden: ze doodden de afweercellen van het lichaam sneller dan de bacteriën in de diepte van de wond. Sindsdien zocht hij naar een stof die bacteriën doodt zonder het lichaam te beschadigen.

In 1915 trouwde hij met de Ierse verpleegkundige Sarah McElroy; ze kregen een zoon. Na haar dood in 1949 hertrouwde hij in 1953 met de Griekse arts Amalia Koutsouri-Voureka, een collega uit zijn lab. Fleming overleed in 1955 in Londen aan een hartaanval en werd bijgezet in St Paul’s Cathedral.

Eerste ontdekking: lysozym

In 1921 deed Fleming, verkouden, een druppel van zijn eigen neusslijm op een kweekplaat met bacteriën. Rondom het slijm verdwenen de bacteriën. Hij ontdekte dat lichaamsvochten als tranen, speeksel en slijm een enzym bevatten dat de celwand van bepaalde bacteriën afbreekt. Hij noemde het lysozym en publiceerde erover in 1922. Lysozym bleek weinig te doen tegen de gevaarlijkste ziekteverwekkers, maar het is een belangrijk onderdeel van onze natuurlijke, aangeboren afweer.

De ontdekking van penicilline (1928)

Fleming stond bekend om zijn rommelige lab. Begin september 1928 kwam hij terug van vakantie en bekeek hij een stapel petrischalen met kweken van Staphylococcus, de bacterie van onder meer steenpuisten en wondinfecties. Op één schaal was een schimmel gegroeid, en rond die schimmel was een heldere zone ontstaan waar de bacteriën waren opgelost. Fleming herkende meteen het belang: de schimmel produceerde een stof die bacteriën doodde. De schimmel, vermoedelijk via een open raam of uit een lab een verdieping lager binnengewaaid, bleek een Penicillium-soort. Hij noemde de werkzame stof penicilline.

Fleming toonde aan dat zijn “schimmelsap” veel ziekteverwekkende bacteriën doodde, zoals stafylokokken, streptokokken en de veroorzakers van longontsteking, difterie en gonorroe, maar niet de bacterie van tyfus. Belangrijk: het was niet giftig voor witte bloedcellen. Hij publiceerde zijn bevindingen in 1929. Maar penicilline was instabiel en moeilijk te zuiveren, en Fleming was geen chemicus. Hij gebruikte het vooral in het lab om bacteriën van elkaar te scheiden. Het onderzoek bleef liggen.

Florey, Chain en de massaproductie

In 1939 pakten de Australische patholoog Howard Florey en de Duits-Britse biochemicus Ernst Chain in Oxford het werk weer op, samen met de technisch vernuftige Norman Heatley. In 1940 lieten ze zien dat penicilline muizen beschermde tegen een dodelijke streptokokkeninfectie. In februari 1941 kreeg de eerste patiënt, de Britse politieagent Albert Alexander, penicilline. Hij knapte zichtbaar op, maar de voorraad raakte op en hij overleed alsnog. Er was simpelweg te weinig.

Omdat Groot-Brittannië midden in de oorlog zat, werd de productie opgeschaald in de Verenigde Staten. In een lab in Peoria vonden onderzoekers een schimmel op een beschimmelde meloen die veel meer penicilline maakte, en een voedingsbodem op basis van maïsweekwater. Tegen de landing in Normandië in juni 1944 was er genoeg penicilline om grote aantallen gewonde soldaten te behandelen.

Hoe werkt penicilline?

Bacteriën zijn eencellige organismen met een stevige celwand van peptidoglycaan, die voorkomt dat ze door osmose opzwellen en barsten (zie osmose en diffusie). Penicilline blokkeert de eiwitten die de bouwstenen van die wand met elkaar verbinden. Een groeiende bacterie bouwt dan een zwakke wand en knapt. Menselijke cellen hebben geen celwand, daarom laat penicilline ze met rust. Om dezelfde reden werkt een antibioticum niet tegen virussen: virussen hebben geen celwand en geen eigen stofwisseling. Een verkoudheid of griep genees je dus niet met antibiotica.

Erfenis

Penicilline luidde het tijdperk van de antibiotica in. Infecties die voorheen vaak dodelijk waren — longontsteking, kraamvrouwenkoorts, wondinfecties, syfilis, roodvonk — werden ineens goed behandelbaar. Na penicilline volgden tientallen andere antibiotica, zoals streptomycine tegen tuberculose. Moderne chirurgie, chemotherapie en orgaantransplantaties zijn ondenkbaar zonder antibiotica tegen infecties. Fleming werd in 1944 geridderd en won in 1945 samen met Florey en Chain de Nobelprijs. Hij benadrukte zelf graag dat het toeval een rol had gespeeld, maar ook dat alleen een voorbereide geest het belang van zo’n toevallige waarneming ziet — een idee dat teruggaat op Louis Pasteur, die met de kiemtheorie de basis legde voor Flemings vak. En de micro-organismen waar het allemaal om draait, werden voor het eerst gezien door Antonie van Leeuwenhoek.

Tijdlijn

1. 1881 — Geboren op 6 augustus in Lochfield bij Darvel, Schotland.
2. 1895 — Verhuist naar Londen.
3. 1901 — Begint aan de medische opleiding van St Mary’s Hospital.
4. 1906 — Arts; gaat werken bij Almroth Wright.
5. 1914–1918 — Legerarts in veldhospitalen in Frankrijk.
6. 1915 — Trouwt met Sarah McElroy.
7. 1921–1922 — Ontdekt lysozym.
8. 1928 — Ontdekt penicilline (september).
9. 1929 — Publiceert over penicilline.
10. 1940–1941 — Florey en Chain maken penicilline bruikbaar; eerste patiënt.
11. 1944 — Geridderd; massaproductie in de VS.
12. 1945 — Nobelprijs met Florey en Chain.
13. 1955 — Overleden op 11 maart in Londen.

Veelgestelde vragen

Verder lezen