| เพนนิซิลิน
: ความบังเอิญกับความก้าวหน้า |
ก่อนคริสต์ศตวรรษที่ 20 ผู้คนจำนวนมากต้องล้มตายจากการติดเชื้อแบคทีเรีย โดยเฉพาะในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 บรรดาทหารที่โดนระเบิดได้รับบาดเจ็บ ส่วนมากเสีย
ชีวิตเนื่องจากบาดแผลติดเชื้อแบคทีเรีย ซึ่งในเวลานั้นไม่มียารักษา จนกระทั่งค้นพบเชื้อราเพนนิซิเลียม (Penicillium) ที่มีคุณสมบัติยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย
ภายหลังการทดลองและพัฒนาอย่างต่อเนื่องก็สามารถสังเคราะห์เป็นยาเพนนิซิลิน (Penicillin) ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในยาปฏิชีวะ แม้ว่าสรรพคุณของยานี้จะมีความพิเศษมาก
ทว่าจุดกำเนิดของยาชนิดนี้ก็มีความน่าสนใจไม่แพ้กัน
ก่อนหน้าการค้นพบเพนนิซิลินโรคระบาดและโรคติดต่อที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรียได้คร่าชีวิตประชากรโลกไปเป็นจำนวนมหาศาล โดยเฉพาะแบคทีเรียที่ทำให้เกิด
กาฬโรค โดยในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 14 ประชากร 25 ล้านคนหรือประมาณหนึ่งในสี่ของประชากรยุโรปในขณะนั้นเสียชีวิตจากโรคนี้ ไม่เพียงเท่านั้นในปี ค.ศ. 1894 และ
1914 ได้เกิดการระบาดของกาฬโรคจากท่าเรือทางตอนใต้ของจีนแพร่กระจายไปทั่วโลก ในครั้งนี้มีผู้คนเสียชีวิตกว่าสิบล้านคน นอกจากนี้ยังมีโรคอื่นๆที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย
ได้แก่ ไข้หวัดใหญ่ ซิฟิลิส ไทฟอยด์ คอตีบ สมองอักเสบ หนองใน ตับอักเสบ โปลิโอ ฝีดาษ อหิวาต์ ไข้เหลือง บาดทะยัก หัด เป็นต้น แม้ว่าโรคระบาดและโรคติดต่อที่มีสาเหตุมา
จากเชื้อแบคทีเรียเหล่านี้จะคร่าชีวิตคนมากมายตลอดระยะเวลาที่ผ่านมาในอดีต ทว่าอีกสาเหตุหนึ่งที่คร่าชีวิตผู้คนจำนวนหลายล้านคนก็คือ สงคราม สาเหตุการเสียชีวิตส่วน
ใหญ่ก็เป็นผลมาจากบาดแผลที่ติดเชื้อแบคทีเรีย
.jpg)
|
อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง (Alexander Fleming) ในวัย 25 ปี ได้เข้าร่วมงานที่ห้องปฏิบัติการในโรงพยาบาลเซนต์แมรี่ และได้ร่วมงานกับอัลม์โรธ ไรท์ (Almroth
Wright) ผู้ริเริ่มศึกษาเรื่องเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันของมนุษย์และประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัคซีนป้องกันไทฟอยด์ เมื่อสงครามโลกครั้งที่ 1 อุบัติขึ้น เฟลมมิงได้เข้าร่วม
สงครามในหน่วยเสนารักษ์ของกองทัพบกอังกฤษ การทำงานด้านการแพทย์ในสภาวะสงครามเช่นนี้ทำให้เขาเผชิญหน้ากับปัญหาใหญ่ เนื่องจากการรบในสงครามโลกครั้งที่ 1
นี้ เป็นสงครามที่เปลี่ยนโฉมหน้าสงครามที่เคยมีมา อาวุธยุทโธปกรณ์ที่นำมาใช้ประหัตประหารกันมีอานุภาพทำลายล้างสูง โดยเฉพาะการใช้ระเบิดซึ่งมีความรุนแรงมากกว่า
สงครามครั้งใดๆในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมา นั่นเป็นเหตุให้ทหารผู้บาดเจ็บจากระเบิดมีบาดแผลเปิด ทำให้เศษดินและเศษเสื้อผ้าเข้าไปในบาดแผลเกิดการติดเชื้อได้โดยง่าย เป็น
เหตุให้ทหารที่ได้รับบาดเจ็บจำนวนมากนั้นเสียชีวิตอันเนื่องมาจากบาดแผลติดเชื้อแบคทีเรีย ซึ่งขณะนั้นเหล่าแพทย์ยังไม่สามารถหาวิธียับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย
ได้ แม้จะมีความพยายามทดลองเพื่อหาวิธีการหรือยาที่พอจะสามารถบรรเทาอาการได้ กระทั่งมีการใช้สารบางอย่างเพื่อการรักษา เช่น ซัลโฟนาไมด์ (Sulphonamide
powder) ที่ใส่ในบาดแผล ทว่าเฟลมมิงก็ได้ทำการทดลองและพบว่าสารเหล่านั้นเป็นอันตรายต่อเซลล์เม็ดเลือดขาวและภูมิคุ้มกันส่วนอื่นๆของร่างกาย
จากการเข้าร่วมในสงครามทำให้เฟลมมิงตระหนักดีว่าสาเหตุที่แท้จริงที่ทำให้ต้องสูญเสียทหารเป็นจำนวนมากเนื่องจาก "แบคทีเรีย" เขาจึงมุ่งมั่นในการจะทดลองเพื่อหา
ทางต้านเชื้อแบคทีเรีย เพื่อจะใช้ในการรักษาชีวิตของทหารที่ได้รับบาดเจ็บ แม้ว่าเมื่อสงครามสิ้นสุดลงเฟลมมิงจะไม่สามารถหาวิธีการเพื่อที่จะยับยั้งการเจริญเติบโตของ
แบคทีเรียได้ ทว่าการทดลองของเขายังคงดำเนินต่อไป จนกระทั่งมีเรื่องบังเอิญเกิดขึ้นระหว่างที่เขาทำการทดลองเพาะเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียชื่อ ไมโครคอคคัส (Micrococcus
lysodeikticus) นั้น เป็นช่วงที่เฟลมมิงป่วยเป็นไข้หวัด แล้วเขาจามลงไปในจานเพาะเชื้อ ซึ่งในตอนนั้นเขาก็ไม่ได้สนใจแล้วปล่อยจานเพาะเลี้ยงเชื้อเอาไว้ตามปกติ ทว่าเมื่อ
เวลาผ่านไป 10 วัน เขาพบว่าแบคทีเรียในจานเพาะเชื้อส่วนที่ถูกน้ำมูกของเขาหยดลงไปนั้นไม่มีการเจริญเติบโตและสลายตัวไป
จากการทดลองเพิ่มเติมทำให้เขาพบว่าสารยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียนั้นพบในสารคัดหลั่งอื่นในร่างกายด้วยนอกจากน้ำมูกแล้ว ได้แก่ น้ำลายและน้ำตา ไรท์ได้
ตั้งชื่อให้สารนี้ว่า ไลโซไซม์ (Lysozyme) แม้ว่าจากการทดลองเพื่อหาเชื้อแบคทีเรียที่ไลโซไซม์จะออกฤทธิ์ ผลปรากฎว่าแบคทีเรียเหล่านั้นเป็นชนิดที่ไม่อันตราย ทว่าการค้นพบ
ครั้งนี้ก็มีความสำคัญต่อวงการแพทย์ เนื่องจากแสดงให้เห็นว่าสารที่ยับยั้งการเจริญเติบโตนั้นอยู่ภายในและสร้างโดยร่างกายมนุษย์เอง เฟลมมิงได้เผยแพร่งานของเขาสู่
สาธารณะแต่ก็ไม่ได้รับความสนใจมากนัก
ความพยายามและความมุ่งมั่นของเฟลมมิงประสบผลในปี ค.ศ. 1928 เมื่อเขาค้นพบราชนิดหนึ่งที่สามารถยังยั้งแบคทีเรียได้ ซึ่งต่อมาเขาพบว่าเป็นสายพันธุ์เพนนิซิเลียม
(Penicillium notatum) หรือ ราเขียว โดยราชนิดนี้จะออกฤทธิ์ในการยับยั้งการสร้างโปรตีนที่จำเป็นในการสร้างผนังเซลล์ของแบคทีเรียบางชนิด เช่น สแตฟิโลค็อกคัส
(Staphylococcus), สเตรปโตค็อกคัส (Streptococcus),เชื้อโรคหนองใน (Gonococcus),เชื้อโรคคอตีบ (Diphtheria) เป็นต้น ซึ่งเป็นเชื้อแบคทีเรียกลุ่มที่มีอันตรายต่อ
มนุษย์มากที่สุด ในเวลานั้นราเพนนิซิเลียมที่เฟลมมิงค้นพบยังไม่สามารถนำไปใช้การได้ จากการทดลองเขาพบว่าระดับความเข้มข้นและอัตราการต้านแบคทีเรียจะลดลงเรื่อยๆ
ไม่คงที่ อย่างไรก็ตาม ในระยะแรกเฟลมมิงก็ได้ใช้ประโยชน์จากราเพนนิซิเลียมในการคัดแยกเชื้อแบคทีเรีย
เฟลมมิงมีความพยายามที่จะทดลองและพัฒนาเพนนิซิเลียมที่เขาค้นพบให้สามารถใช้การได้ เนื่องจาก เป็นสารต้านเชื้อแบคทีเรียที่ไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์เม็ดเลือดขาว
เหมือนกับสารต้านแบคทีเรียที่รู้จักกันในเวลานั้น แม้ว่าตัวเขาเองจะไม่มีความสามารถในทางเคมี ทว่าก็ได้ขอความช่วยเหลือจากทั้งนักเคมีและนักชีววิทยา ทว่าการประยุกต์เพื่อ
นำมาใช้ทางการแพทย์นั้นยังคงไม่ประสบผลสำเร็จ จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1938 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ 2 คน คือ โฮวาร์ด ฟลอรีย์ (Howard Florey) และเอิรน์ บอริส เชน
(Ernst Boris Chain) สามารถสกัดเพนนิซิเลียมให้รูปในรูปของผลึกที่มีความบริสุทธิ์และมีความเข้มข้นกว่าของเฟลมมิงถึง 40,000 เท่า ทำให้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ใน
ทางการแพทย์ได้
หนึ่งปีภายหลังความสำเร็จของฟลอรีย์และเชน สงครามโลกครั้งที่ 2 อุบัติขึ้น ทหารผู้ได้รับบาดเจ็บจากสงครามย่อมมีเป็นจำนวนมาก ทว่าที่แตกต่างไปจากสงครามโลก
ครั้งที่ 1 คือ การแพทย์ในสงครามโลกครั้งที่ 2 นั้น ได้รับคุณูปการจากการค้นพบและการพัฒนาเพนนิซิลิน (Penicillin) เป็นอย่างมาก โดยถูกนำไปทดลองใช้ครั้งแรกในสมรภูมิ
ที่แอลจีเรีย ปรากฏว่าเพนนิซิลินใช้แทนซัลโฟนาไมด์ที่เคยใช้อยู่ได้และเหมาะสมมากกว่า เนื่องจากไม่เป็นอันตราย อีกทั้งยังสามารถต่อต้านเชื้อแบคทีเรียได้มากกว่า
หลังจากการทดสอบเพนนิซิลินแม้จะได้ผลเป็นที่น่าพอใจ ทว่าในขณะนั้นการผลิตให้เพียงพอต่อความต้องการได้กลายมาเป็นปัญหาสำคัญ จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1943 ได้มี
การขยายการผลิตเพนนิซิลินในระบบโรงงานภายใต้การควบคุมของสหรัฐอเมริกา การรักษาโดยเพนนิซิลินของฝ่ายสัมพันธมิตรนี้ทำให้เกิดความได้เปรียบฝ่ายตรงข้ามอย่างเห็น
ได้ชัด เพราะต่อเมื่อภายหลังที่เยอรมันได้นำเพนนิซิลินไปใช้ในการรักษาก็พบว่าสามารถรักษาบาดแผลได้รวดเร็วและผู้บาดเจ็บยังสามารถฟื้นตัวได้ในระยะเวาอันสั้น
การค้นพบเชื้อราเพนนิซิเลียมของเฟลมมิงต่อเนื่องไปจนถึงการพัฒนาเพนนิซิลินบริสุทธิ์ให้สามารถใช้ในทางการแพทย์ของฟลอรีย์และเชน จนกระทั้งนำไปสู่การผลิตยา
เพนนิซิลินจำนวนมากเพื่อสนองความต้องการในสงครามโลกครั้งที่ 2 ช่วงระยะเวลาเพียง 20 ปี หลังจากสงครามโลกครั้งที่ 1 นี้ เราสามารถพบความแตกต่างอย่างมาก กล่าวคือ
จำนวนผู้เสียชีวิตในสงครามโลกครั้งที่ 2 ลดลงจากในสงครามโลกครั้งที่ 1 กว่า 2 เท่า เพนนิซิลินสามารถรักษาชีวิตทหารไว้ได้เป็นจำนวนมหาศาล ไม่เพียงแต่ใช้รักษาบาดแผล
จากการสู้รบเท่านั้น ทว่ากองทัพยังได้ใช้ ในการรักษาโรคปอดบวมด้วย ทำให้อัตราการตายจากโรคปอดบวมลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับในสงครามโลกครั้งที่ 1 โดยอัตราการ
ตายจากโรคปอดบวมในสงครามโลกครั้งที่ 1 สูงถึง 18 % ในกองทัพสหรัฐอเมริกา ทว่าในสงครามโลกครั้งที่ 2 อัตราการตายจากโรคปอดบวมลดลงเหลือเพียง 1% เนื่องจาก
ทางฝ่ายสัมพันธมิตรสามารถคิดค้นและใช้ประโยชน์จากเพนนิซิลินได้ก่อน จึงทำให้มีความได้เปรียบเป็นอย่างมาก
.jpg)
|
เพนนิซิลินไม่ได้นำไปใช้และก่อให้เกิดประโยชน์ในสงครามดังที่ได้กล่าวมาข้างต้นเท่านั้น ทว่าภายหลังสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 2 ก็ได้กลายเป็นยาสำคัญ เนื่องจาก
สามารถรักษาโรคที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรียทั้งที่ไม่รุนแรงและโรคที่ร้ายแรงถึงชีวิตได้โดยไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ นอกจากนี้การค้นพบ เพนนิซิลินเป็นการกระตุ้นให้เกิด
การตื่นตัวในการศึกษาและทดลองเพื่อหาสารต้านแบคทีเรียชนิดอื่นๆตามมาอีกมากมาย ซึ่งก็อยู่ในรูปของยาปฏิชีวนะที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
อาจกล่าวได้ว่างานของเฟลมมิงนั้น กระตุ้นให้เกิดการค้นคว้าหายาที่มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคเพิ่มเติมเป็นการเปิดฉากประวัติศาสตร์ของยาอย่างแท้จริง นอกจากนี้
การรักษาด้วยยาเพนนิซิลินนั้นยังสะดวกและรวดเร็ว แพทย์สามารถสั่งจ่ายยาเม็ดให้กับผู้ป่วยเพื่อรับประทาน อย่างไรก็ตาม ในความสะดวกนั้นก็ต้องระมัดระวังเพราะหากว่าไม่มี
การสั่งจ่ายยาที่ถูกต้องจากแพทย์แล้ว การรับประทานยาจำพวกปฏิชีวนะนั้นอาจก่อให้เกิดการดื้อยาได้ ดังนั้นการใช้ยาจึงต้องเป็นไปโดยรอบคอบเพื่อประโยชน์ในการรักษาโรค
สูงสุด นอกจากวงการแพทย์แล้วเพนนิซิลินยังมีประโยชน์ในวงการแบคทีเรียวิทยา ในแง่นี้เป็นผลงานโดยตรงของเฟลมมิงนั่นคือ การที่เพนนิซิลิน ออกฤทธิ์จำเพาะกับแบคทีเรีย
บางชนิด เราจึงสามารถใช้การทดลองตามแบบของเฟลมมิงเพื่อคัดแยกประเภทของแบคทีเรียได้ แต่ที่สำคัญที่สุดในการค้นพบเพนนิซิลินก็คือ การทำให้โรคร้ายต่างๆที่เกิดจาก
เชื้อแบคทีเรียไม่น่ากลัวอีกต่อไป แม้ว่าครั้งหนึ่งโรคเหล่านี้จะเป็นโรคร้ายแรงที่คร่าชีวิตผู้ป่วยไปเป็นจำนวนมาก ทว่าเมื่อมีเพนนิซิลินผู้ป่วยก็สามารถหายจากโรคได้ในเวลา
รวดเร็ว
เอกสารอ้างอิง
...........................................................................................................................
Colebrook, L. (n.d.). Alexander Fleming. 1881-1955. Retrieved August 07, 2012, from Jstor:
www.jstor.org/stable/769479
Derderian, S. L. (2007). ALEXANDER FLEMING'S MIRACULOUS DISCOVERY OF PENICILLIN.
RIVIER ACADEMIC JOURNAL, 3.
Harrison, M. (2004). Medicine and Victory: British Military Medicine in the Second World War . New York:
Oxford University Press.
อลัน ไลท์แมน. (2554). The Discoveries : วิทยาศาสตร์มหัศจรรย์แห่งการค้นพบ. (ปิยบุตร บุรีคำ, ยุทธนา ตันติ
รุ่งโรจน์ชัย บุญญานาถ นาถวงษ์, ผู้แปล) กรุงเทพฯ: มติชน.
Fleming และ V.D. Allison เพื่อนรวมงานของเขาได้ทำการทดลองโดยใช้น้ำตาของพวกเขาเองทดลองแทนน้ำมูก ซึ่งก็ได้ผลในแบบเดียวกัน
Colebrook, L. "Alexander Fleming. 1881-1955." Jstor. www.jstor.org/stable/769479 (accessed August 07, 2012).