De metafoor van de voetbalwedstrijd past wel bij ons thema. Voetbal is oorlog, nietwaar?
Project ‘100 jaar antibiotica’
Aflevering 14. Raadsels en toeval
Aflevering 15. Antibacteriële middelen uit het verleden
Aflevering 16. De Sulfa’s staan voor
Aflevering 17. Het Oxford team
Aflevering 18. De sulfa’s verslagen!
Laten we de jaren 1920 tot 1950 bekijken als een wedstrijd van 90 minuten. De match gaat tussen de Sulfa’s uit Duitsland en de Penni’s uit Groot-Brittannië. De zeer gewilde Bacillus Beaker is de te winnen trofee. In de voorafgaande oefenwedstrijden leken de Duitsers met sterke achterhoedespelers als Koch en Ehrlich de beste papieren te hebben. Hun coach Hörlein heeft de wind er goed onder en spits Domagk is een gevreesd schutter. Het Britse team kent eigenlijk geen grote namen. Sommigen hebben gehoord van de kleine Schot Alexander Fleming met zijn felblauwe ogen. In zijn jonge jaren speelde hij in het Schotse team de ‘Salversans’ met de bijnaam Soldaat 606. De wedstrijd begint in 1920, de eerste tussen Groot-Brittannië en Duitsland na WO I.
Een wedstrijd
De aftrap is aan Duitsland en het eerste half uur verloopt zoals verwacht: de Duitsers hebben de overhand. Maar ze komen niet tot scoren. De enige echte tegenactie van Groot-Brittannië is in 1921 met een fraaie voorzet van Fleming, ook zonder het gewenste resultaat. Even later lijkt het geluk met de Britten te zijn. In 1928 breekt de kleine Schot door en knalt een onhoudbaar schot precies tegen het midden van de lat van het Duitse doel. In het laatste kwartier van de eerste helft wordt het echt spannend. De altijd gevaarlijke Domagk schiet in 1932 een keiharde bal tegen de paal. En even later is het echt raak. In de laatste minuut van de eerste helft: Domagk maakt een tot de verbeelding sprekende goal in 1935. Die gaat de geschiedenis in als ‘Pronto’, met de belofte dat er spoedig meer zullen volgen. De Duitse coach Hörlein krijgt een waarschuwing van de scheidsrechter, een Fransman van de Parijse Pasteur club, zich niet met het spel te bemoeien.
Rust. In de Britse kleedkamer is koortsachtig overleg. Ze besluiten drie wisselspelers in te zetten, het maximaal toegelaten aantal, met het grote risico na een blessure met tien man (of minder) verder te moeten spelen. De spelers van het bekende Engelse May&Baker team gaan er allemaal uit en worden vervangen door drie Oxford spelers: Howard Florey, Ernst Chain en Norman Heatley. Fleming verhuist naar de linksback positie. Het is een grote gok, maar het resultaat is ernaar. In 1939, 1941 en 1944 scoren de Britten, maar liefst drie keer dus. De wedstrijd is intussen uitermate grimmig geworden. Domagk loopt tegen een rode kaart aan en Hörlein, de Duitse coach, wordt zelfs het stadion uit gestuurd. Na 1944 zijn er nog vele gevaarlijke momenten, maar tot scoren komt het niet meer. De Britten winnen met 3-1.
Praktische problemen
Terug naar 1928. Waarom moet het ruim 10 jaar duren voordat penicilline werkelijk doorbreekt? Fleming laat zijn brouwsel los op het slijm van de voorhoofdsholteontsteking van zijn collega Craddock. Drie uur later is 99% van de bacteriën verdwenen. Het lijkt hoopgevend, maar Fleming is niet tevreden. Hoe kun je nu zo’n onzuiver brouwsel aanbevelen als geneesmiddel? Hij is bang voor een heftige allergische reactie (anafylactische shock) bij toediening aan patiënten. Een experiment met een filtraat van het brouwsel op een ernstig geïnfecteerd been heeft nauwelijks effect. Volgens Fleming is het te zwak en te onzuiver. En de werking verdwijnt na verloop van tijd. Hij denkt dat het opnieuw om een enzym gaat zoals bij lysozym, en geeft zijn filtraat de naam penicilline.
Vervolgens gaat hij op zoek naar een chemicus. Hij schakelt weer Ridley in die hem ook heeft geholpen bij de zuivering van lysozym. Maar samen met Craddock komen ze niet ver. Voorzichtig indikken van het brouwsel geeft een bruine smurrie, wel met een flink hogere bacteriedodende werking. Na een paar maanden geven ze op. Op 13 februari 1929 presenteert Fleming zijn resultaten in een lezing voor de Medical Research Club. De respons is net zo droevig als bij zijn verhalen over lysozym. Hij zwoegt door tot 1935 en schrijft in die jaren twee publicaties over zijn werk. Beide zonder veel respons; ook al omdat ze nogal kort zijn en niet al te veel praktische details laten zien.
De sulfa’s staan voor
Andere chemici in Engeland komen een paar kleine stapjes verder. Ze vinden bijvoorbeeld dat de schimmel prima groeit op een voeding van glucose, water en mineralen als natrium, kalium, mangaan en ijzer. Heel wat eenvoudiger dan een half verteerd stierenhart. Bovendien blijkt penicilline redelijk zuurbestendig te zijn; het kan ook met alcohol uit het schimmelmengsel worden geëxtraheerd. Ook lukt het, penicilline met aangezuurde ether uit water te extraheren. Verdere zuivering lukt dan echter niet meer. Op het klinische front wordt wel wat vooruitgang geboekt: ooginfecties kunnen ermee uitwendig behandeld worden. Dan geeft de uitvinding van de sulfa’s in 1935 de finale dreun aan de interesse voor werk aan penicilline. Fleming kweekt zijn penicillineschimmel echter wel voort, al is het maar om zijn petrischalen van ongewenste bacteriën te ontdoen.
Met de kennis van nu zijn de slechte resultaten van Fleming en zijn collega’s goed te begrijpen. Penicilline is geen enzym, maar een niet al te groot molecuul met een beperkte stabiliteit. De temperatuur moet vooral beneden 200C blijven. De stof is ook notoir moeilijk tot kristallisatie te dwingen. Bovendien is de structuurformule, in het licht van de chemische kennis van die tijd, bepaald niet voor de hand liggend. Fleming was een klungelige man met een beroerde PR. Maar zijn ontdekking heeft een enorme betekenis. Veel geschiedschrijvers hebben er moeite mee, de man en zijn werk allebei adequaat te beschrijven.
Bronnen:
Wikipedia: alle genoemde eigennamen en producten
The Mould in Dr Florey’s Coat. Eric Lax, Abacus 2004. ISBN 978-0349-11768-3
Discovering: Inventing and Solving Problems at the Frontiers of Scientific Knowledge, 1st Edition by Robert Scott Root-Bernstein ISBN-13: 978-0735100077 ISBN-10: 0735100071 Replica books 1997