Penemuan Penisilin Selamatkan Banyak Nyawa dari Infeksi Bakteri

Penemuan penisilin pada era '40-an memulai era pengobatan dengan antibiotik. Penemuan tersebut telah menjadi salah satu kemajuan terbesar dalam pengobatan terapeutik. Ketersediaannya secara luas mampu menyelamatkan banyak nyawa.

Sebenarnya penemuan penisilin dan pengakuan awal akan potensi terapeutiknya terjadi di Inggris Raya. Namun karena terjadi Perang Dunia II, penelitian, uji klinis, dan produksi massalnya justru dilakukan di Amerika Serikat (AS) yang kemudian memainkan peran utama.

Sebelum Alexander Fleming, profesor bakteriologi di Rumah Sakit St Mary di London menemukannya pada 1928, tidak ada pengobatan yang efektif untuk infeksi seperti pneumonia, gonore atau demam rematik. Rumah sakit penuh dengan orang-orang yang keracunan darah yang tertular dari luka atau goresan, dan dokter tidak bisa berbuat banyak untuk mereka selain menunggu dan berharap atas kesembuhan mereka.

Antibiotik adalah senyawa yang diproduksi oleh bakteri dan jamur yang mampu membunuh, atau menghambat, spesies mikroba pesaing. Metode ini sudah lama dikenal bahkan sejak Mesir kuno. Saat itu peradaban itu memiliki praktik mengoleskan tapal roti berjamur ke luka yang terinfeksi.

Sekembalinya dari liburan pada 3 September 1928, Fleming mulai memilah-milah cawan petri yang mengandung koloniStaphylococcus, bakteri penyebab bisul, sakit tenggorokan, dan abses. Dia melihat sesuatu yang tidak biasa pada satu cawan yang terdapat gumpalan jamur tumbuh.

Zona di sekitar jamur yang kemudian diidentifikasi sebagai strain langkaPenicillium notatum. Di sini seolah-olah jamur telah mengeluarkan sesuatu yang menghambat pertumbuhan bakteriStaphylococcus.

Selain itu Fleming menemukan bahwa "jus jamur" miliknya mampu membunuh berbagai macam bakteri berbahaya, sepertistreptococcus,meningococcus, danbacillus difteri.

Dia kemudian meminta dia asistennya, Stuart Craddock dan Frederick Ridley, untuk melakukan tugas sulit yaitu mengisolasi penisilin murni dari sari jamur. Itu terbukti sangat tidak stabil, dan mereka hanya mampu menyiapkan larutan bahan mentah untuk dikerjakan.

Fleming menerbitkan temuannya diBritish Journal of Experimental Pathologypada Juni 1929, dengan hanya referensi sepintas tentang potensi manfaat terapeutik penisilin. Pada tahap ini tampaknya aplikasi utamanya adalah mengisolasi bakteri yang tidak peka terhadap penisilin dari bakteri yang peka terhadap penisilin dalam kultur campuran.

Ini setidaknya bermanfaat secara praktis bagi ahli bakteriologi, dan membuat ketertarikan pada penisilin terus berlanjut. Yang lainnya, termasuk Harold Raistrick, profesor biokimia di London School of Hygiene and Tropical Medicine, mencoba memurnikan penisilin tetapi gagal.

Ketika peneliti lain gagal, Howard Florey, Ernst Chain, dan rekan mereka di Sekolah Patologi Sir William Dunn di Universitas Oxford, mampu mengubah penisilin dari sekedar keingintahuan di laboratorium menjadi obat yang menyelamatkan jiwa. Pekerjaan mereka pada pemurnian dan kimia penisilin dimulai dengan sungguh-sungguh pada 1939, tepat ketika kondisi masa perang mulai membuat penelitian menjadi sangat sulit.

Untuk melaksanakan program percobaan hewan dan uji klinis, tim perlu memproses filtrat jamur hingga 500 liter sepekan. Mereka mulai menanamnya dalam susunan bejana budaya yang aneh seperti bak mandi, pispot, pengocok susu, dan kaleng makanan.

Belakangan, bejana fermentasi khusus dirancang untuk memudahkan pemindahan dan, untuk menghemat ruang, memperbaharui kaldu di bawah permukaan cetakan. Sebuah tim dengan julukanpenicillin girl, dipekerjakan dengan gaji 2 poundsterling sepekan untuk menyuntik dan umumnya menjaga fermentasi.

Sebuah ruangan di Oxford diubah menjadi pabrik penisilin. Sementara itu, ahli biokimia Norman Heatley mengekstraksi penisilin dari filtrat volume besar yang keluar dari jalur produksi dengan mengekstraksinya menjadi amil asetat dan kemudian kembali ke air, menggunakan sistem arus balik.

Edward Abraham, ahli biokimia lain yang dipekerjakan untuk membantu meningkatkan produksi, kemudian menggunakan teknik kromatografi kolom alumina yang baru ditemukan untuk menghilangkan ketidakmurnian dari penisilin sebelum uji klinis.

Pada 1940, Florey melakukan eksperimen penting, menunjukkan bahwa penisilin dapat melindungi tikus dari infeksiStreptococcusyang mematikan. Kemudian, pada 12 Februari 1941, seorang polisi berusia 43 tahun, Albert Alexander, menjadi penerima pertama penisilin Oxford.

Obat penisilin disuntikkan dan dalam beberapa hari dia mengalami pemulihan yang luar biasa. Namun setelah itu persediaan obat habis dan dia meninggal beberapa hari kemudian. Hasil yang lebih baik diikuti dengan pasien lain. Sejak saat itu rencana membuat penisilin tersedia untuk pasukan Inggris di medan perang dilakukan.

Produksi Skala Besar

Howard Florey mengakui produksi penisilin dalam skala besar tidak mungkin dilakukan di Inggris, karena industri kimia terserap sepenuhnya untuk perang. Berkat dukungan Rockefeller Foundation, Florey dan rekannya Norman Heatley melakukan perjalanan ke AS pada musim panas 1941 untuk melihat apakah mereka dapat menarik minat industri farmasi Amerika dalam upaya memproduksi penisilin dalam skala besar.

Fisiologis Yale John Fulton membantu menghubungkan rekan-rekan Inggrisnya dengan orang-orang yang mungkin dapat membantu mereka mencapai tujuan. Mereka dirujuk ke Robert Thom dari Departemen Pertanian, ahli mikologi terkemuka dan ahli jamurPenicillium, dan akhirnya ke Laboratorium Riset Regional Utara(NRRL) di Peoria, Illinois, karena keahlian divisi fermentasinya.

Kontak ini terbukti sangat penting untuk keberhasilan proyek. NRRL menjadi kontributor utama inovasi yang memungkinkan produksi penisilin dalam skala besar. Orville May, Direktur NRRL, setuju agar Laboratorium melakukan program yang giat untuk meningkatkan hasil penisilin di bawah arahan Robert Coghill, kepala divisi fermentasi.

Disepakati bahwa Heatley akan tetap di Peoria untuk berbagi keahliannya dengan rekan-rekannya di AS. Dalam beberapa pekan, Andrew Moyer menemukan bahwa dia dapat secara signifikan meningkatkan hasil penisilin dengan mengganti laktosa dengan sukrosa yang digunakan oleh tim Oxford dalam media kultur mereka.

Tak lama kemudian, Moyer membuat penemuan yang lebih penting lagi dengan melakukan penambahan cairan kental jagung ke media fermentasi menghasilkan peningkatan hasil sepuluh kali lipat. Belakangan, laboratorium Peoria meningkatkan hasil penisilin lebih jauh dengan penambahan prekursor penisilin, seperti asam fenilasetat, ke media fermentasi.

Diakui bahwa metode kelompok Oxford untuk menumbuhkan jamur pada permukaan media nutrisi tidak efisien, dan pertumbuhan dalam kultur terendam akan menjadi proses yang unggul. hay/I-1

Digunakan untuk Korban Perang Dunia II

Sementara itu, studi klinis di sektor militer dan sipil mengkonfirmasi janji terapeutik penisilin. Obat tersebut terbukti efektif dalam pengobatan berbagai macam infeksi, termasuk infeksistreptococcus, staphylococcus, dangonokokal.

Angkatan Darat Amerika Serikat menetapkan nilai penisilin dalam pengobatan infeksi bedah dan luka. Studi klinis juga menunjukkan keefektifannya melawan penyakit sifilis. Pada1944, itu adalah pengobatan utama untuk penyakit ini di Angkatan Bersenjata Inggris dan AS .

Nilai penisilin yang semakin jelas dalam upaya perang membuat Badan Produksi Perang (WPB) pada tahun 1943 bertanggung jawab atas peningkatan produksi obat tersebut. WPB menyelidiki lebih dari 175 perusahaan sebelum memilih 21 untuk berpartisipasi dalam program penisilin (seperti Lederle, Merck, Pfizer dan Squibb, Abbott Laboratories) di bawah arahan Albert Elder sebagai direktur.

Perusahaan-perusahaan tersebut mendapat prioritas utama pada bahan konstruksi dan perlengkapan lain yang diperlukan untuk memenuhi tujuan produksi. WPB mengendalikan disposisi semua penisilin yang diproduksi dengan tujuan memiliki persediaan obat yang cukup untuk invasi D-Day yang diusulkan Sekutu di Eropa pada Perang Dunia II untuk membebaskan Prancis.

Albert Elder menulis kepada pabrik pada tahun 1943: "Anda didesak untuk meyakinkan setiap pekerja di pabrik Anda bahwa penisilin yang diproduksi hari ini akan menyelamatkan nyawa seseorang dalam beberapa hari atau menyembuhkan penyakit seseorang yang sekarang lumpuh. Pasang slogan-slogan di pabrik Anda! Tempatkan pemberitahuan di amplop gaji! Ciptakan antusiasme untuk pekerjaan hingga ke pekerja terendah di pabrik Anda," kata dia.

Akhirnya D-Day dilaksanakan dengan pendaratan tentara di Normandia pada Selasa, 6 Juni 1944 untuk membebaskan Prancis. Sebanyak 29.000 tentara AS tewas, 106.000 terluka atau hilang, 1.000 tentara Inggris tewas, 54.000 terluka atau hilang, sedangkan 5.000 tentara Kanada tewas dan 13.000 terluka.

Di sinilah penisilin berjasa dalam mengobati banyak korban, baik Inggris maupun Amerika. hay/I-1