Fleming y el "zumo de moho"

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ALEXANDER FLEMING (1881-1955), médico escocés especializado en bacteriología, trabajó durante toda su vida en el hospital St Mary de Londres dedicado al estudio de las enfermedades infecciosas. También fue catedrático de Microbiología de la Universidad de Londres.

Sus dos grandes descubrimientos, la lisozima y la penicilina, fueron accidentales, aunque fruto de sus búsqueda de sustancias que destruyeran los microorganismos infecciosos sin afectar a las células del paciente. Como dice André Maurois en su biografía, "en la mayoría de los grandes descubrimientos científicos existe una parte de investigación deliberada y una parte de buena suerte".
Descubrió la lisozima debido a que las mucosidades emitidas por un enfermo al toser cayeron sobre un cultivo de microbios infecciosos. A los pocos días, Fleming observó que gran parte de estos microorganismos habían sido destruidos. Estudiando las secreciones mucosas de las fosas nasales comprobó que esto era debido a una enzima muy activa, la LISOZIMA, que forma parte también de la saliva y que es un mecanismo de defensa producido por el organismo.
Pero este hallazgo quedó totalmente eclipsado por el posterior descubrimiento de la penicilina.

Fleming siguió buscando otras sustancias que destruyeran los microbios patógenos sin atacar las células del paciente y que fueran más eficaces y fáciles de obtener que la lisozima.

En 1928, se encontraba estudiando un nuevo antiséptico, el mercurucromo, que mataba los estreptococos, pero siempre a concentraciones que el cuerpo humano no podía soportar.

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Se le solicitó que escribiese un artículo sobre los estafilococos para una gran obra sobre Bacteriología. Entonces se vio obligado a repetir algunas investigaciones realizadas por un antiguo colaborador, Melvin Pryce, para estudiar formas anormales de estos microbios. Para examinar las numerosas colonias de estafilococos de que disponía, cultivadas sobre gel en placas Petri, era necesario quitar las tapaderas de las placas y dejarlas abiertas bastante tiempo bajo el microscopio, lo que representaba un gran peligro de contagio por otras bacterias y mohos.

Pasado un tiempo, al abrir varias placas de estos cultivos, observó que algunos de ellos estaban contaminados de moho. "En cuanto se abre una placa de cultivo se enfrenta uno con preocupaciones. Caen cosas del aire" (decía Fleming). De repente, enmudeció; después de un instante de observación dijo con voz indiferente: "that is funny..." (esto es curioso). Encima del gel había crecido moho, pero alrededor del moho, las colonias de estafilococos se habían disuelto y, en vez de formar masas opacas y amarillas, parecían gotas de rocío.

Este era un fenómeno que había sido observado por otros investigadores, que supusieron que el moho producía ácidos nocivos para los estafilococos y se olvidaron del asunto.

Sin embargo, Fleming enseguida tomó una muestra del moho para cultivarla en un tubo de caldo y tener la seguridad de conservar una muestra de aquel moho misterioso. Además, guardó aquella placa Petri (la conservó durante toda su vida) y desde ese momento abandonó la investigación sobre los estafilococos para consagrarse por entero al estudio del sorprendente moho.

Transfirió esporas a otra placa y las dejó germinar. Pronto obtuvo una zona de moho igual al anterior. Después depositó sobre la placa diferentes bacterias en tiras aisladas, formando los radios de una circunferencia cuyo centro fuera el moho.

Después de la incubación comprobó que ciertos microbios sobrevivían a la vecindad del hongo, mientras que otros no podían vivir a una distancia considerable. Así, observó que estreptococos, estafilococos, el bacilo de la difteria y el del ántrax eran afectados, mientras que el bacilo del tifus no.

Dedujo que ese moho parecía producir una sustancia que detenía el desarrollo de los microbios generadores de algunas de las enfermedades más graves. Podía, por tanto, poseer un gran poder terapéutico. Dice Fleming: "teníamos allí un moho que quizá producía algo útil".

Cultivó el moho en un recipiente con caldo nutritivo y al cabo de unos días, el líquido situado bajo la capa de moho adquirió un color dorado intenso. Utilizó este líquido en nuevos cultivos de microbios, comprobando que era tan activo como el moho original, incluso diluyéndolo 500 veces.

Estos experimentos convencieron a Fleming de que se encontraba en presencia de un fenómeno de antibiosis: el hongo producía una sustancia que mataba a los microbios.

Ahora lo importante era identificar el moho. Consultó libros y acabó opinando que se trataba de Penicillium chrysogenum. Hasta dos años después no se comprobaría, gracias al eminente micólogo norteamericano Charles Thom, que en realidad se trataba de Penicillium notatum.

Finalmente, sometió a su "zumo de moho" a la prueba fundamental, la de la toxicidad sobre organismos superiores. Observó que al inyectarlo en ratones no producía ningún efecto tóxico. También comprobó que no originaba síntomas tóxicos sobre la piel humana ni sobre la conjuntiva ocular.

Por fin había encontrado, del modo que menos podía esperar, la sustancia que había buscado durante 15 años.

Entonces, Fleming decidió darle un nombre, y la bautizó de la forma más lógica: PENICILINA.

Continuó llamando penicilina al filtrado bruto del caldo nutritivo en el que cultivaba el hongo. Pero ese caldo no podía ser empleado en inyecciones sin eliminar antes las proteínas extrañas que acompañaban al principio activo. Por tanto, era indispensable  extraer y concentrar dicho principio activo antes de intentar cualquier experimento terapéutico. Encargó este proceso a varios bioquímicos con los que mantenía relación, pero fueron incapaces de extraer la penicilina del líquido por los procedimientos habituales, ya que se mostraba como una sustancia altamente inestable, y acabaron por abandonar.

Así quedó frenado durante varios años el proceso de obtención de la preciosa sustancia descubierta por Fleming.

En 1935, Ernst Boris Chain, un judío alemán que llegó a Inglaterra huyendo de los nazis, entró a trabajar en el laboratorio de Bioquímica que dirigía en la Universidad de Oxford el farmacólogo australiano Howard Walter Florey.

Tras leer los informes de Fleming, se interesó por la penicilina y se dispuso a abordar el problema de su aislamiento. Junto a Florey, lograron una ayuda de 5000 dólares de la Fundación Rockefeller, aunque en el proyecto no se hablaba directamente de la penicilina y se proponían varios estudios, desde los venenos de las serpientes hasta el antagonismo bacteriano.

Entonces, Chain decidió empezar por la penicilina, comenzando los experimentos en 1939, que le confirmaron que era una sustancia muy inestable. Pero las dificultades estimularon su curiosidad y decidió utilizar métodos de extracción que se empleaban para la química de las enzimas: así acabó por probar con la liofilización, proceso mediante el cual se congela una mezcla acuosa y luego se somete al vacío para eliminar el agua por sublimación, quedando un residuo seco en el cual las enzimas no perdían su actividad.

Al liofilizar el líquido de cultivo de Penicillium, Chain obtuvo un polvo oscuro que contenía, además de penicilina, impurezas y que, por consiguiente, no podía inyectarse. Probó a disolverlo en metanol y eliminó gran parte de las impurezas, pero la penicilina volvía a ser inestable. Solucionó el problema diluyendo la solución con agua y volviendo a liofilizar. Así consiguió una penicilina parcialmente purificada.

Una vez que Chain consiguió aislar la penicilina, Florey se ocupó de los ensayos biológicos, como habían acordado previamente. Así que inyectó penicilina en ratones comprobando que aquella maravillosa sustancia tenía la propiedad de matar los microbios sin perjudicar a los ratones.

El experimento crucial se llevó a cabo el 25 de mayo de 1940, sobre tres grupos de ratones inyectados con estafilococos, estreptococos y clostridium septicum, comprobando que los ratones a los que se inyectaba penicilina sobrevivían, mientras el resto moría.

Fleming, al enterarse de ello, fue a Oxford a visitar a Florey y Chain. "Ustedes han hecho algo de mi sustancia", les dijo. Ahora sólo quedaba purificar aún más la penicilina y ensayar con enfermos humanos.

Tras innumerables pruebas y desilusiones, por fin lograron cultivar Penicillium a gran escala, gracias a la colaboración de un laboratorio americano especializado en realizar cultivos de hongos para reciclar residuos orgánico. De este modo, pudieron obtener cantidades de penicilina, ya bastante purificada, suficientes para realizar tratamientos continuados en enfermos con graves infecciones.

En 1942, Fleming se vio obligado a hacer la primera prueba terapéutica de la nueva penicilina purificada en circunstancias dramáticas: un amigo se encontraba en estado crítico por una meningitis estreprocócica sobre la que no tenían efecto ninguno de los tratamientos aplicados. Pidió a Florey penicilina purificada y, ante lo desesperado de la situación, la inyectó al paciente en la médula espinal sin tener constancia de que no fuera tóxica. Tras pocos días de tratamiento, el enfermo se recuperó totalmente.

Esta curación prodigiosa tuvo una gran repercusión en el ambiente médico e incluso la famosa revista Times publicó un editorial titulado "Penicillium" en su número del 27/08/1942.

A partir de aquí, se inició la fabricación de penicilina a gran escala por una gran corporación formada por las principales firmas farmacéuticas, y comenzaron las curaciones "milagrosas" de  enfermos con graves infecciones ante las que no había tratamiento posible... y llegó la gloria para Fleming.

Durante la siguiente década,millones de personas en todo el mundo salvaron su vida gracias a la penicilina, sobre todo miles de heridos en la 2ª guerra mundial, que hubieran fallecido víctimas de gangrenas y septicemias típicas de heridas de guerra curadas en campaña, como siempre había ocurrido.

Esto convirtió a Fleming en el personaje más admirado de su tiempo, siendo recibido por grandes multitudes en todos los países que visitaba. En su viaje a España, en 1948, fue recibido como un héroe, con multitudes aclamándole en las calles, además de serle concedidas numerosas condecoraciones y nombramientos.

Alguien dijo de él que era la persona que más vidas había salvado en toda la historia de la humanidad.

En 1945, Fleming, Florey y Chain recibieron el Premio Nobel de Medicina o Fisiología.