Câu chuyện về penicillin, liều thuốc kháng sinh và quả dưa lưới thay đổi lịch sử

Câu chuyện về penicillin thực sự bắt đầu vào năm 1929 với Alexander Fleming, một bác sĩ và nhà nghiên cứu tại bệnh viện St. Mary, London. Quay trở lại phòng thí nghiệm dưới tầng hầm của mình sau kì nghỉ mát, ông thấy một chiếc đĩa chưa rửa đã bắt đầu có nấm mốc bị nhiễm liên cầu khuẩn. Nhưng điều đáng nói ở đây là Fleming cũng nhận ra rằng quầng sáng trắng xung quanh nấm mốc đã giết chết vi khuẩn truyền nhiễm này. Mặc dù đây thật sự là một khám phá quan trọng, nhưng các nhà khoa học bây giờ cũng chỉ xem Fleming là một trong nhiều nhà khoa học đã khám phá ra loại thuốc thần kỳ diệu, nhưng không thể nhận ra tiềm năng của nó.

Fleming đã phát hiện bản chất kháng sinh có trong nấm Penicilium. Trong những tháng tiếp theo sau khi phát hiện ra, Fleming đã có thể nuôi cấy nấm mốc trong một loại nước dùng lỏng, chuyển qua bộ lọc có đặc tính kháng khuẩn mạnh. Tuy nhiên, nhiều người thời đó không biết rằng việc tìm đúng chủng nấm mốc để sử dụng là điều vô cùng khó khăn, có thể những mẫu nấm tìm được không đúng loại, hoặc sẽ không có khả năng sinh sôi mạnh mẽ. Sản lượng nấm mà Fleming tìm ra có sản lượng rất nhỏ, không ổn định, và thời gian phản ứng cũng rất chậm. Fleming đã định từ bỏ nỗ lực sau hơn 2 năm tìm kiếm không có kết quả.

Tua nhanh đến năm 1942, Anne Miller, một phụ nữ trẻ được đưa đến bệnh viện trong tình trạng sốt cao, mê sảng, và đang mất dần ý thức. Cô đã bị nhiễm liên cầu khuẩn, một căn bệnh cực kì phổ biến trước và trong thời gian xảy ra Thế Chiến thứ hai, và cái chết đang ngày càng đến gần với cô gái trẻ.

Trong lúc nguy cấp, các bác sĩ tại bệnh viện New Haven quyết định mang về cho cô một mẻ thuốc thử nghiệm chưa được bán. Loại thuốc này vẫn còn đang trong giai đoạn thử nghiệm và chưa đủ ổn định để mang đi bán hay sử dụng ở bất cứ nơi nào. Kì lạ thay, Miller hạ sốt, dần tỉnh lại chỉ sau một đêm dùng thuốc. Nhưng điều đáng buồn ở đây là loại thuốc này lúc đó cực kì ít và vẫn còn đang được nghiên cứu, nên các bác sĩ đã lấy mẫu nước tiểu của Miller để gửi về cho cơ sở nghiên cứu ở New Jersey để tiếp tục thực hiện các thí nghiệm. Và loại thuốc đó chính là penicillin.

Chỉ 1 năm sau đó, một tiến sĩ nghiên cứu của Phòng thí nghiệm nghiên cứu khu vực phía Bắc của Bộ nông nghiệp ở Illinois tên Mary Hunt đã thay đổi tất cả mọi thứ người bấy giờ biết về penicillin. Trong một ngày đi shopping, Mary quyết định đi tìm ở tất cả các chợ và siêu thị đủ loại đồ đã bị mốc: Từ bánh mì, rau quả, cho đến trái cây.

Sau một chuyến tìm kiếm dài, Mary mang về phòng thí nghiệm của mình một quả dưa lưới đã bị mốc, và những gì xảy ra tiếp theo đã cải thiện hoàn toàn tiến trình chữa bệnh của lịch sử.

Cô đã tìm thấy một chủng nấm mốc Penicilium có thể được sử dụng để sản xuất hàng loạt penicillin. Trước đó, penicillin vẫn chưa được tổng hợp với số lượng lớn vì công trình của các bác sĩ như Alexander Fleming vẫn chưa hoàn thiện. Nhờ phát hiện này, cô đã được đặt biệt danh là Mouldy Mary (Mary Mốc Meo). Biến thể của chủng nấm này mang lại gấp 1000 lần lượng penicilin như chủng mà Fleming đã phát hiện ra. Trong vòng 2 năm, 100 tỷ đơn vị penicillin đã được sản xuất mỗi tháng (một đơn vị penicillin là 0,6 microgram). Tất cả các chủng penicillin ngày nay chúng ta sử dụng đều là hậu duệ của mẫu nấm gốc trong quả dưa lưới năm 1943 mà Mary đã tìm ra.

Với chiến tranh thế giới thứ hai chuẩn bị bùng nổ, nhu cầu sử dụng thuốc kháng sinh lại trở nên cực kì bức thiết. Vào năm 1940, nhóm tiến sĩ do Howard Florey và Ernst Chain tại Đại học Oxford dẫn đầu đã xem lại các nghiên cứu của Fleming, và cố gắng phát triển các phương pháp để có thể cải thiện số lượng penicillin. Vì London lúc này đã bị đánh bom, nên họ đã đưa dự án sang New York và sau đó là Illinois, nơi Bộ phận nghiên cứu lên men mới của Phòng thí nghiệm nghiên cứu khu vực phía Bắc đang nghiên cứu quá trình chuyển hóa của nấm mốc.

Mặc dù ở đó đã có rất nhiều chủng nấm mốc khác nhau, nhưng có rất ít trong số đó có khả năng điều chế thành penicillin. Các nhà nghiên cứu bắt tay vào một trong những dự án có thể nói là do cộng đồng tài trợ đầu tiên. Họ kêu gọi công chúng gửi đến các mẫu đất, hạt mốc, trái cây và rau quả. Và chỉ với quả dưa lưới khiêm nhường đó, penicillin bắt đầu được sản xuất với số lượng lớn, cứu mạng sống của nhiều người cho đến cuối cuộc chiến, mở ra thời kỳ hoàng kim đối với y học. Cho đến năm 1945, đã có hơn 1 triệu người được dùng penicillin để chữa trị, đây là một bước tiến lớn so với con số ít ỏi 1000 từ năm 1943.

Tôi đã có cảm giác rằng đây sẽ là thứ gì đó tốt, nhưng tôi không ngờ rằng nó lại tốt đến mức này.

- Alexander Fleming trong bài phát biểu khi nhận giải Nobel Y Học, tại buổi tiệc Nobel ở Stockholm ngày 10/12/1945 cùng với Ernst B. Chain & Howard Florey.