อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง นักชีววิทยาวีรบุรุษของโลกผู้ค้นพบ “เพนนิซิลลิน”

อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง (Alexander Fleming) เป็นนายแพทย์และนักชีววิทยาผู้ค้นพบเพนนิซิลลินซึ่งนำไปสู่การพัฒนายาปฏิชีวนะตัวแรกของโลก จากการที่เฟลมมิงได้เห็นทหารเสียชีวิตจำนวนมากจากภาวะติดเชื้อแบคทีเรียอย่างรุนแรงในสงครามโลกครั้งที่ 1 เขาจึงมุ่งทำวิจัยค้นคว้าหายาฆ่าเชื้อแบคทีเรียโดยเฉพาะ หลังจากพยายามค้นคว้านานกว่า 10 ปีในที่สุดเขาก็ค้นพบสาร “เพนนิซิลลิน” โดยบังเอิญ และเมื่อมีผู้สามารถสกัดสารเพนนิซิลลินบริสุทธิ์ได้และถูกนำไปผลิตเป็นยาปฏิชีวนะเป็นครั้งแรกจึงนำไปสู่การปฏิวัติวงการแพทย์ ยาเพนนิซิลลินได้ช่วยชีวิตผู้ติดเชื้อแบคทีเรียจำนวนหลายล้านคนเรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน เฟลมมิงซึ่งกลายเป็นวีรบุรุษของโลกจึงได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์และได้รับรางวัลเกียรติยศอื่นอีกมากมายรวมทั้งได้รับการแต่งตั้งเป็นอัศวินอีกด้วย

 
เรียนเก่งระดับเกียรตินิยมเหรียญทอง

alexander-fleming-02

อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง เป็นชาวสกอต เกิดเมื่อปี 1881 ในครอบครัวเกษตรกรที่เมือง Ayrshire ทางตะวันตกเฉียงใต้ของประเทศสกอตแลนด์ เขาเรียนหนังสือระดับประถมและมัธยมที่โรงเรียนแถวบ้านเกิดจนถึงปี 1895 เฟลมมิงในวัย 13 ปีได้ย้ายไปอยู่กับพี่ชายที่กรุงลอนดอนและค่อยชอบงานนี้มากนักแต่เฟลมมิงยังคงทำอยู่นานถึง 4 ปีจนในปี 1901 เขาได้รับมรดกจำนวนหนึ่งจากลุงที่เสียชีวิตไปจึงเป็นโอกาสที่ทำให้เขาตัดสินใจเปลี่ยนเส้นทางชีวิตหันไปเดินตามรอยพี่ชายที่เป็นนายแพทย์

เฟลมมิงใช้เงินที่ได้รับจากมรดกส่งตัวเองเข้าเรียนที่โรงเรียนแพทย์ St Mary’s Hospital Medical School และเรียนจบศัลยแพทย์ด้วยคะแนนดีเยี่ยมในปี 1906 ระหว่างที่อยู่ในโรงเรียนแพทย์เฟลมมิงเป็นสมาชิกของชมรมยิงปืนพอเขาเรียนจบกัปตันทีมยิงปืนของชมรมที่ต้องการให้เฟลมมิงอยู่ในทีมต่อไปได้แนะนำให้เขาทำงานที่แผนกวิจัยของโรงเรียนแพทย์ St Mary เฟลมมิงจึงกลายเป็นผู้ช่วยของ Almroth Wright หัวหน้าแผนกวิจัยด้านแบคทีเรียวิทยาผู้บุกเบิกพัฒนาด้านวัคซีนและระบบภูมิคุ้มกัน ระหว่างเป็นนักวิจัยผู้ช่วยอยู่นี้เฟลมมิงได้ลงเรียนเพิ่มด้านแบคทีเรียวิทยาและเรียนจบในปี 1908 ได้รับเกียรตินิยมอันดับหนึ่งเหรียญทอง ทางโรงเรียนแพทย์ St Mary จึงแต่งตั้งเขาเป็นอาจารย์สอนวิชาแบคทีเรียวิทยาที่โรงเรียนและเขาได้ทำหน้าที่นี้จนถึงปี 1914

 
แรงบันดาลใจระหว่างร่วมสงครามโลก

alexander-fleming-03

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 ที่เกิดขึ้นระหว่างปี 1914 – 1918 เฟลมมิงที่ขณะนั้นมีอายุ 33 ปีแล้วกับเพื่อนร่วมงานในแผนกรวมทั้ง Almroth Wright ได้เข้าร่วมสงครามโดยย้ายแผนกฉีดวัคซีนของโรงพยาบาล St Mary ทั้งแผนกไปอยู่ที่โรงพยาบาลของกองทัพอังกฤษที่เมือง Boulogne-sur-mer ในประเทศฝรั่งเศส เขาได้เห็นการเสียชีวิตของทหารจำนวนมากจากภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดอันเป็นผลมาจากบาดแผลที่ติดเชื้อ การรักษาบาดแผลติดเชื้อในขณะนั้นใช้วิธีใส่น้ำยาฆ่าเชื้อที่บาดแผลแต่เฟลมมิงกลับสังเกตเห็นว่าน้ำยาฆ่าเชื้อซึ่งใช้ในการรักษาบาดแผลที่ติดเชื้อมักทำให้อาการบาดเจ็บแย่ลงมากกว่าดีขึ้น เขาจึงเริ่มศึกษาทดลองจนค้นพบความจริง

เฟลมมิงพบว่าน้ำยาฆ่าเชื้อทำงานได้ดีสำหรับในกรณีบาดแผลบนผิวตื้นๆ แต่ถ้าเป็นบาดแผลลึกจะให้ผลตรงกันข้ามเนื่องจากแบคทีเรียประเภทไม่ต้องการออกซิเจนสามารถหลบอยู่ในส่วนลึกของบาดแผลได้และน้ำยาฆ่าเชื้อยังไปกำจัดสารที่ร่างกายสร้างขึ้นมาเพื่อต่อสู่กับเชื้อโรค (เม็ดเลือดขาว) ซึ่งมีส่วนอย่างมากต่อการเกิดภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด Almroth Wright สนับสนุนการค้นพบของเฟลมมิงอย่างเต็มที่และแนะนำให้ใช้น้ำเกลือแทนน้ำยาฆ่าเชื้อในกรณีบาดแผลลึก แต่น่าเสียดายที่แพทย์ส่วนใหญ่ไม่เชื่อยังคงรักษาด้วยวิธีเดิม ผลก็คือมีทหารเสียชีวิตเพิ่มอีกจำนวนมากจนเรียกได้ว่าทหารเสียชีวิตจากน้ำยาฆ่าเชื้อมากกว่าการติดเชื้อเสียอีก เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างสงครามโลกนี้ได้กลายเป็นแรงบันดาลใจให้เฟลมมิงพยายามค้นหาสารที่จะใช้กำจัดแบคทีเรียให้จนได้

 
ค้นพบ “ไลโซไซม์” ปูทางสู่เป้าหมาย

alexander-fleming-04

ปี 1919 เฟลมมิงกลับมาทำงานวิจัยที่โรงเรียนแพทย์ St Mary ตามเดิม ประสบการณ์ในช่วงสงครามทำให้เขาเห็นว่าสารต้านเชื้อแบคทีเรียจะต้องสามารถทำงานร่วมกับภูมิคุ้มกันของร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์เม็ดเลือดขาว แต่กว่าที่เขาจะพบสารที่เขาพยายามค้นหาอยู่นั้นยังต้องใช้เวลาอีกหลายปี วันหนึ่งในปี 1922 เฟลมมิงซึ่งกำลังเป็นหวัดได้ทำน้ำมูกของเขาหล่นลงในจานเพาะเชื้อแบคทีเรีย เขาสังเกตพบว่าน้ำมูกมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย โดยรอบของหยดน้ำมูกกว้างราว 1 ซม.กลายเป็นคิลลิ่งโซนของแบคทีเรียคือไม่มีแบคทีเรียหลงเหลืออยู่เลย สิ่่งนี้สร้างความตื่นเต้นให้กับเฟลมมิงอย่างมากเขารู้ในทันทีว่าได้ค้นพบบางอย่างที่สำคัญเข้าแล้ว เขาทดลองจนยืนยันได้ว่าสารบางอย่างในน้ำมูกยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้จริง จากนั้นจึงทดสอบกับของเหลวอื่นจากร่างกายมนุษย์หลายอย่างได้แก่น้ำตา น้ำลาย น้ำเลือด (ซีรั่ม) แล้วพบว่าสามารถยับยั้งแบคทีเรียได้เช่นกัน

เฟลมมิงตรวจสอบจนพบว่าสารที่มีอยู่ในของเหลวจากร่างกายทุกอย่างที่มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียเป็นเอ็นไซม์ชนิดหนึ่งซึ่งเขาตั้งชื่อว่า “ไลโซไซม์” (Lysozyme) เขายังสามารถสกัดไลโซไซม์จำนวนมากได้จากไข่ขาวแต่หลังจากทำการทดสอบอย่างกว้างขวางแล้วจึงพบว่าไลโซไซม์มีผลกับแบคทีเรียบางชนิดที่ไม่ค่อยเป็นอันตรายกับคนเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ไลโซไซม์เป็นยาต้านเชื้อแบคทีเรียชนิดร้ายแรงได้ อย่างไรก็ตามการค้นพบไลโซไซม์ถือเป็นพื้นฐานและก้าวย่างที่สำคัญต่อการไปสู่เป้าหมายของเฟลมมิงเพราะว่าเขาได้ค้นพบยาปฏิชีวนะตามธรรมชาติที่ไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์เม็ดเลือดขาวแล้วเพียงแต่ว่ายังมีฤทธิ์ไม่มากพอ ปัจจุบันไลโซไซม์ถูกใช้เป็นสารกันบูดในอาหารและไวน์ รวมทั้งใช้ในทางการแพทย์ด้วย เช่น ใช้ในการรักษาโรคหวัดบางชนิดและการติดเชื้อในลำคอ

 
ความสะเพร่านำสู่การค้นพบที่ยิ่งใหญ่

alexander-fleming-05


เป็นที่รู้กันดีในบรรดาเพื่อนนักวิทยาศาสตร์ของเฟลมมิงว่าเขาไม่ใช่นักวิจัยที่เป็นระเบียบเรียบร้อย แต่ไม่มีใครคิดว่าสิ่งนั้นจะนำไปสู่การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ ในเดือนสิงหาคม ปี 1928 ก่อนไปพักผ่อนกับครอบครัวในวันหยุดยาวเฟลมมิงได้นำจานเพาะเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus ที่เขากำลังศึกษาคุณสมบัติวางกองรวมไว้ที่มุมหนึ่งของห้องทดลอง เมื่อกลับมาทำงานอีกครั้งในช่วงต้นเดือนกันยายนเฟลมมิงพบว่าจานเพาะเชื้อจานหนึ่งมีการปนเปื้อนของเชื้อราสีเขียวเนื่องจากผู้ช่วยของเขาคนหนึ่งเปิดหน้าต่างทิ้งไว้ แต่แทนที่จะทิ้งมันไปเขากลับพิจารณาโดยละเอียดแล้วพบว่าเชื้อราในจานเพาะเชื้อเจริญเติบโตดีแต่แบคทีเรียที่อยู่รอบๆมันตายหมด ส่วนแบคทีเรียที่อยู่ห่างออกไปเติบโตเป็นปกติ สภาพที่เกิดขึ้นในจานเพาะเชื้อคล้ายกับตอนที่เขาพบไลโซไซม์มาก ดังนั้นเชื้อราจึงอาจฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้และอาจมีฤทธิ์มากกว่าไลโซไซม์ก็เป็นได้

เฟลมมิงจึงทุ่มเททำการเพาะเชื้อราเพิ่มขึ้นจำนวนมากเพื่อนำมาทดลอง เชื้อราสีเขียวนี้จัดเป็นเชื้อราในสกุล Penicillium ซึ่งจากการทดลองเขาพบว่ามันผลิตสารที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียชนิดที่ทำให้เกิดการติดเชื้อรุนแรงได้ เขาตั้งชื่อสารนี้ว่า “เพนนิซิลลิน” (Penicillin) เฟลมมิงพบว่าเพนนิซิลลินสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้หลายชนิดรวมถึงแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคไข้อีดำอีแดง, โรคปอดบวม, โรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบ และโรคคอตีบ แต่ไม่มีผลกับโรคไทฟอยด์และโรคพาราไทฟอยด์ นอกจากนี้เพนิซิลลินยังไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์เม็ดเลือดขาวอีกด้วย เฟลมมิ่งได้ค้นพบสิ่งที่เขาตามหามากว่าสิบปีแล้ว การค้นพบเพนนิซิลลินของเฟลมมิงเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ครั้งสำคัญที่สุดอีกครั้งหนึ่งในทางการแพทย์ แต่นี่เป็นแค่เพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้นยังมีอุปสรรคอีกหลายอย่างที่ต้องก้าวข้ามในการพัฒนาเพนิซิลลินเป็นยาปฏิชีวนะที่ใช้งานได้จริง

 
ปฏิวัติวงการแพทย์ด้วย “เพนนิซิลลิน”

alexander-fleming-06

เฟลมมิงนำเสนอผลงานการค้นพบเพนนิซิลลินและคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียชนิดร้ายแรงของมันต่อสาธารณะในเดือนกุมภาพันธ์ ปี 1929 แต่กลับปรากฏว่าได้รับการสนใจและตอบรับน้อยมาก ปัญหาสำคัญอยู่ที่การสกัดสารเพนนิซิลลินให้ได้จำนวนมากๆทำได้ยากและที่ยากยิ่งกว่าคือการทำให้เพนิซิลลินบริสุทธิ์และคงที่ นอกจากเฟลมมิงจะใช้เวลาอีกนับสิบปีในการพยายามหาวิธีสกัดสารเพนนิซิลลินให้ได้จำนวนมากๆซึ่งไม่ประสบความสำเร็จ เขายังพยายามชี้ให้คนในวงการเห็นถึงศักยภาพและความสำคัญในทางการแพทย์ของเพนนิซิลลินแต่ก็ยังไม่ค่อยมีคนสนใจมากนัก เพนนิซิลลินแทบจะหายไปจากความทรงจำของผู้คนจนกระทั่งในปี 1940 Howard Florey นักเภสัชวิทยาชาวออสเตรียกับ Ernst Boris Chain นักชีวเคมีชาวเยอรมันที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดได้พัฒนาวิธีผลิตเพนนิซิลลินจำนวนมากกับพัฒนาวิธีทำให้เพนนิซิลลินบริสุทธิ์ได้สำเร็จการปฏิวัติวงการแพทย์ด้วยเพนนิซิลลินจึงเริ่มต้นขึ้น

ปี 1942 เพื่อนคนหนึ่งของน้องชายของเฟลมมิ่งเข้ารับการรักษาตัวที่โรงพยาบาล St Mary ด้วยอาการโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบที่อันตรายถึงตายได้ เฟลมมิ่งได้ทดสอบพบว่าเพนิซิลลินสามารถฆ่าแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของโรคได้จึงขอยาเพนิซิลลินจาก Howard Florey และใช้รักษาจนผู้ป่วยหายดีในเวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์ ปี 1943 เฟลมมิ่งเข้าร่วมเป็นสมาชิกของคณะกรรมการเพนนิซิลลินที่ถูกตั้งขึ้นเพื่อดำเนินการเร่งผลิตยาเพนิซิลลินปริมาณมหาศาลอย่างรวดเร็ว และด้วยความร่วมมือจากหลายบริษัทของสหรัฐอเมริกายาเพนิซิลลินจำนวนที่มากพอถูกผลิตขึ้นในปี 1944 และถูกส่งไปใช้รักษาทหารของกองทัพฝ่ายสัมพันธมิตรในสงครามโลกครั้งที่ 2 ช่วยรักษาชีวิตทหารไว้ได้หลายล้านคน อีกทั้งช่วยให้ฝ่ายสัมพันธมิตรฟื้นตัวได้อย่างรวดเร็วมีส่วนช่วยทำให้ฝ่ายสัมพันธมิตรชนะสงคราม จากนั้นจึงมีการใช้ยาเพนนิซิลลินอย่างแพร่หลายทั่วโลก ยาเพนิซิลลินเป็นยาปฏิชีวนะตัวแรกของโลกซึ่งได้ช่วยให้ผู้คนรอดชีวิตมาแล้วราว 200 ล้านคน

 
นักชีววิทยาวีรบุรุษของโลกผู้ถ่อมตัว

alexander-fleming-07

เฟลมมิ่งเป็นคนที่ค่อนข้างถ่อมตัวเขามักจะยกย่องชมเชย Howard Florey กับ Ernst Boris Chain และทีมงานอยู่เสมอ แต่จะมองข้ามบทบาทของตัวเองในเรื่องราวของเพนนิซิลิน แต่ผู้คนทั่วโลกรู้ดีถึงการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ของเขา เขาจึงกลายเป็นนักชีววิทยาผู้เป็นวีรบุรุษของโลก ปี 1944 เฟลมมิ่งได้รับการแต่งตั้งจากกษัตริย์ของอังกฤษให้เป็นอัศวิน ปี 1945 เฟลมมิ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ร่วมกับ Florey และ Chain และยังได้รับรางวัลเกียรติยศอื่นอีกมากมาย ปี 1951 เฟลมมิงที่ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ของมหาวิทยาลัยลอนดอนมาตั้งแต่ปี 1928 ได้รับเลือกเป็นอธิการบดีของมหาวิทยาลัยเอดินบะระและดำรงตำแหน่งนี้ครบวาระ 3 ปี เฟลมมิ่งเสียชีวิตด้วยโรคหัวใจในปี 1955 มีอายุ 73 ปี อัฐิของเขาได้รับการบรรจุฝังอยู่ที่มหาวิหารเซนต์พอลในกรุงลอนดอนสมฐานะของนักชีววิทยาผู้ยิ่งใหญ่อีกคนหนึ่งของโลก

alexander-fleming-08

 

ข้อมูลและภาพจาก wikipedia, famousscientists, britannica


Leave a Reply

Your email address will not be published.