Öncelikle Penisilin Nedir?
Penisilinler, çok çeşitli bakterilere saldıran bir grup antibakteriyel ilaçtır. Tarihte hekimler bakteriyel hastalıklara karşı farklı yöntemler denese de aralarında en başarılı olanı penisilindi. Penisilinlerin keşfi ve üretimi milyonlarca hayat kurtardığı için tıbbın çehresini değiştirmiş ve aynı zamanda insanlık tarihinde de önemli bir yer kaplamıştır. Yüzeysel olarak anlatmak gerekirse penisilin sınıfındaki ilaçlar, bakteri hücre duvarlarını dolaylı olarak patlatarak çalışır. Bunu, doğrudan bakteri hücrelerinde önemli bir yapısal rol oynayan peptidoglikanlar üzerinde hareket ederek yaparlar. Peptidoglikanlar, bakteri hücrelerinin plazma zarının etrafında hücre duvarlarının gücünü artıran, dış sıvıların ve partiküllerin hücreye girmesini önleyen ağ benzeri bir yapı oluşturur. Penisilinler, peptidoglikanları birbirine bağlayan protein desteklerini bloke eder. Bu, bakterinin hücre duvarlarındaki delikleri kapatmasını önler. Çevreleyen sıvının su konsantrasyonu bakteri içindekinden daha yüksek olduğu için su deliklerden hücreye akar ve bakteri patlar.
Penisiline Nasıl Ulaştık? Antimikrobiyal Tedavilerin Kısa Tarihçesi
Geçmişten günümüze baktığımızda tarihin farklı evrelerinde insanlar bulaşıcı hastalıklar ile başa çıkmak için farklı yöntemler denemiştir. Günümüz ve geçen yüzyıla baktığımızda ise bunlardan en meşhur olanı şüphesiz ki 1928 yılında bilim insanı Alexander Fleming tarafından kazayla keşfedilen penisilindir. Peki savaşların kaderini belirleyen, siyasi ve iktisadi bir koz olan ama en önemlisi milyonlarca insanın hayatını kurtaran penisilinden önce bakteriyel hastalıklarla insanlar nasıl bir savaş veriyordu? Klinik veya sentetik olarak bilinen günümüz antibiyotiklerinden farklı olarak Antik Çin ve Mısır gibi medeniyetlerde yaralar üzerine küflenmiş gıdalar koyulduğu bilinmektedir. Amerikalı Antropolog George J. Armelagos günümüz Sudan çevresinde olan Antik Nubia bölgesinde MÖ 350-550 döneminde yaşamış insanlara ait kemiklerde tetrasiklin kalıntıları tespit etmiştir. Streptomyces rimosus bakterilerinden salgılanan antibiyotik etkili bileşen, katıldığı kemik iliğinde iz bıraktığı için Amerikalı bilim insanının gözünden kaçmadı. Görüldüğü üzere bu gibi modern ve klinik diyemeyeceğimiz yöntemler penisilinin keşfinden önce de mikrobiyal hastalıklara karşı kullanılmaktaydı.
XIX ve XX. yüzyıl Modern Tıbbından Penisiline Doğru
Özellikle 19.yüzyılın ikinci yarısından itibaren başlayan bilimsel gelişmelerdeki artış tıp ve mikrobiyoloji gibi alanlarda da etkisini göstermişti. Modern antibiyotikleri elde etmeden önceki 50 sene küf mantarları üzerinde yapılan deneyler ve elde edilen veriler bunu doğrular nitelikte. Örnek vermek gerekirse 1871’de Joseph Lister, küf mantarı ile kontamine olan idrar örneğinde bakterilerin çoğalmadığını; 1877’de Louis Pasteur, küfün şarbon patojeninin aktivitesini durdurduğunu; 1897’de ise E. Duchesne, küf mantarı varlığında koli basilinin çoğalamadığını gözlemlemiştir. 1874 yılında William Roberts, 1876’da ise John Tyndall, sıvı besiyerinde Penicillium glaucum varlığının bakteriyel inhibisyon sağlayabileceğine dair bulgularını yayımlamıştır. Yine 1878’de Sir John Burdon-Sanderson, havayla kısa süreli temas hâlinde sıvı besiyerlerinde bakteri sayısındaki artış ile doğru orantılı kesiflikte bir bulanıklık oluştuğunu fakat temas süresi besiyerinde Penicillium küfleri üreyene dek uzatılırsa bu bulanıklığın, yani bakteri sayısının azaldığını gözlemlemiştir (Bilindiği üzere sıvı besiyerlerinde bakteri proliferasyonu arttıkça bulanıklık da artar ve bunun tersi de geçerlidir.) Peki çok bilinen penisilin nasıl keşfedildi?
Küf Suyu
1928’de İskoçyalı hekim Alexander Fleming, yaygın stafilokok bakterilerini içeren bir dizi deneye başladı. Açık bir pencerenin yanında duran üstü açık bir petri kabı küf sporlarıyla kirlendi. Fleming, çevreleyen agar jelinin çözülmesi ve temizlenmesiyle kanıtlandığı gibi küf kolonilerine yakın olan bakterilerin ölmekte olduğunu gözlemledi. Kalıbı izole edebildi ve onu Penicillium cinsinin bir üyesi olarak tanımladı. Kızıl, zatürre, bel soğukluğu, menenjit ve difteri gibi hastalıklardan sorumlu olan tüm Gram pozitif patojenlere karşı etkili olduğunu buldu. Bakterileri öldürenin küfün kendisi değil, ürettiği bir miktar kendi tabiri ile “küf suyu” olduğunu fark etti. Küf suyuna penisilin adını verdi. Daha sonra şöyle dedi: “28 Eylül 1928’de şafaktan hemen sonra uyandığımda kesinlikle dünyanın ilk antibiyotiğini veya bakteri öldürücüsünü keşfederek tüm ilaçlarda devrim yapmayı planlamamıştım ama sanırım yaptığım şey tam olarak buydu.” Fleming, 1929’da British Journal of Experimental Pathology’de penisilin keşfini yayınlamış olsa da bilim camiası onun çalışmalarını başlangıçta çok az bir coşkuyla karşıladı. Ek olarak, Fleming bu değerli ‘küf suyunu’ büyük miktarlarda izole etmeyi zor buldu.
İki bilim adamı, Howard Florey ve Ernst Chain, 1940 yılına kadar tam emekli olmayı düşünürken penisilinle ilgilenmeye başladı. Zamanla, İkinci Dünya Savaşı sırasında kullanılmak üzere seri üretebildiler. Birleşik Krallık’ta üretilmesinden dolayı savaş esnasında müttefik kuvvetlere ciddi avantaj sağladı ve ilk kez insanlar üzerinde kitlesel olarak denendi. II. Dünya Savaşı yıllarında penisilin yalnızca bir askerî koz olarak değil, bir üstünlük, bir güç göstergesi sayılmak suretiyle bir siyasi araç olarak da kullanılmıştır. Örneğin, 21 Aralık 1943 tarihinde Daily Telegraph, “Tunus’ta hastalanınca Churchill’in hayatını penisilin kurtardı” manşetiyle çıkmıştır. Fakat aslında Churchill’i kurtaran ilaç Alman keşfi olan sülfonamidin bir türeviydi ve devlet başkanlarının düşman üretimi bir ilaçla tedavi olduğu, Britanya halkının duymaması gereken utanç verici bir olaydı. Bu yüzden söz konusu haber, hayat kurtarıcılık İngilizlerin keşfettiği ilaca hasredilmek, İngilizlerin harbiye gibi tıbbiyede de ne denli hünerli olduğu ima edilmek üzere, kasten yanlış aktarılmıştır. Penisilin Türkiye Cumhuriyeti’ne ilk olarak 1945 yılında gelmiştir, geldikten sonra kullanımı ve savaş esnasındaki önemi hakkında gazetelerde çeşitli başlıklar altında haber edilmişti.
Kapak Görseli: Sir Alexander Fleming the Discoverer of Penicillin
Hazırlayan: Hazar Zeqiri – UluBAT Bilim Haberleri Departmanı