Skip to content
Home » News » การค้นพบยาปฏิชีวนะ

การค้นพบยาปฏิชีวนะ

การค้นพบยาปฏิชีวนะ
https://th.wikipedia.org/wiki/ยาปฏิชีวนะ

การค้นพบยาปฏิชีวนะ การต้องเห็นสหายในกองทัพเสียชีวิตจำนวนมาก ทำให้โดมัคถึงกับ “…สาบานต่อพระเจ้าและต่อตนเองว่า จะจัดการกับความบ้าคลั่งจอมทำลายล้างนี้” หลังจากสงครามโลกครั้งที่ 1 จบลงโดมัคกลับไปเรียนต่อด้วยเป้าหมายที่จะหาวิธีหยุดการติดเชื้อแบคทีเรียเหล่านั้นให้จงได้

หลังจากเรียนจบในปี 1921 เขาก็ใช้ในเวลาห้องแล็บของมหาวิทยาลัยมุ่งมั่นค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับแบคทีเรีย แต่ดูเหมือนว่าเขาจะไม่ได้รับการสนับสนุนเท่าที่ควร และเขาเพิ่งแต่งงานมีลูก โดมัคแทบไม่เห็นทางจะหาเงินมาเลี้ยงครอบครัว ตอนนั้นเองบริษัทเบเยอร์ก็เข้ามายื่นข้อเสนอที่เขาไม่อาจปฏิเสธ

ในวงการแพทย์ นักวิทยาศาสตร์ต่างหวังที่จะค้นพบยาวิเศษที่สามารถต่อสู้กับแบคทีเรียเหล่านี้มาตลอด และเบเยอร์ บริษัทผลิตสีในเยอรมนีก็ทุ่มสุดตัวในเรื่องนี้ หากคุณสงสัยว่าทำบริษัทที่ทำสี ถึงอยากจะผลิตยาขึ้นมา

เรื่องนี้เป็นอีกหน้าสำคัญของประวัติศาสตร์ยาโลกซึ่งโทมัส เฮเกอร์เล่าไว้อย่างออกรสในหนังสือ Ten Drugs สิบยาเปลี่ยนโลกวันหนึ่งเบเยอร์ชวนโดมัคมาเข้าทีม โดยเสนอเงินเดือนมากขึ้น ห้องปฏิบัติการใหม่ และเงินทุนสนับสนุนมหาศาล เขาทดสอบสารเคมีหลายสิบชนิดต่อเดือน หลายร้อยชนิดต่อปีอย่างเอาเป็นเอาตาย เส้นทางไม่ได้โรยด้วยกลีบกุหลาบ ทีมของโดมัคพบกับความผิดหวังอยู่ 5 ปีและสูญเสียหนูไปหลายกรง ทุกคนเริ่มอ่อนแรง

แต่แล้วก็มีบางอย่างเกิดขึ้นในฤดูในช่วงฤดูร้อนปี 1932 หลังจากพวกเขาฮึดขึ้นอีกครั้ง และทดลองผสมสีย้อมกับสารชนิดหนึ่งที่ใช้กันแพร่หลายในอุตสาหกรรมสีย้อมมาแล้วหลายสิบปี โชคก็เข้าข้าง ทีมของโดมัคเต้นเริงร่าพอๆ กับหนูในกรงที่เขาฉีดสารดังกล่าวเข้าไป เป็นครั้งแรกที่หนูรอดชีวิตทั้งกรง เบเยอร์รีบจดสิทธิบัตรสารที่ว่า และตั้งชื่อยาชนิดนั้นว่าพรอนโตซิล

ความสำเร็จครั้งนี้ทำให้โดมัคได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1939 ในขณะนั้นฮิตเลอร์กำลังเรืองอำนาจ และเขาก็ไม่พอใจที่คณะกรรมการโนเบลให้รางวัลสาขาสันติภาพกับนักเคลื่อนไหวต่อต้านนาซีในปี 1935 จึงออกกฎว่าจะไม่มีชาวเยอรมันคนไหนไปรับรางวัลโนเบลอีก เมื่อโดมัคตอบรับรางวัล เขาจึงถูกตำรวจเกสตาโบตามตัวถึงบ้าน จับเขาเข้าห้องขัง และบังคับให้ปฏิเสธรางวัล ในระหว่างที่ถูกขังอยู่ที่นั่น มีคนเข้ามาทำความสะอาดและถามเขาว่าทำไมถึงมาอยู่ในนี้ เขาตอบว่า “เพราะผมได้รับรางวัลโนเบล”

การค้นพบยาปฏิชีวนะ การสกัดยาปฏิชีวนะจากรา

การค้นพบยาปฏิชีวนะ สารที่มีคุณสมบัติเป็นยาปฏิชีวนะนั้นถูกนำมาใช้ด้วยวัตถุประสงค์ที่หลากหลายนับตั้งแต่สมัยโบราณ ในช่วงก่อนคริสต์ศตวรรษที่ 20 การรักษาโรคติดเชื้อนั้นจะใช้ยาแผนโบราณเป็นหลัก โดยปรากฏมีการนำยาน้ำมิกซ์เจอร์ (Mixtures) ที่มีคุณสมบัติในการต้านจุลชีพมาใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อเป็นเวลามากกว่า 2000 ปีที่แล้ว อารยธรรมโบราณหลายแห่ง รวมถึงอียิปต์โบราณ และกรีซโบราณ

มีการนำส่วนผสมหรือสารสกัดจากราและพืชสายพันธุ์ที่จำเพาะมารักษาโรคติดเชื้อชนิดต่างๆ ส่วนการทดลองศึกษาในยุคถัดมานั้นมักทำขึ้นในห้องปฏิบัติการเพื่อทดลองและเฝ้าสังเกตการสังเคราะห์สารเพื่อต่อต้านซึ่งกันและกันในจุลชีพที่ต่างสายพันธ์กัน จนนำไปสู่การค้นพบยาต้านแบคทีเรียจากธรรมชาติที่สร้างจากจุลชีพในที่สุด หลุยส์ ปาสเตอร์ ได้ให้ข้อคิดเห็นและตั้งข้อสังเกตไว้ว่า “หากเราสามารถเข้าใจการต้านกันและกันระหว่างเชื้อแบคทีเรียบางชนิดได้ นั่นก็จะเป็นความหวังที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับการรักษาโรคติดเชื้อ”

ใน ค.ศ. 1874 นักฟิสิกส์ชาวเวลล์นามว่า เซอร์วิลเลียม โรเบิตส์ (Sir William Roberts) ได้เขียนบันทึกไว้ว่า ราสายพันธุ์Penicillium glaucum ที่ใช้ในการผลิตเนยแข็งสีน้ำเงินบางชนิดนั้นไม่มีการปนเปื้อนของแบคทีเรียเลย[34] ต่อมาในปี 1876 จอห์น ทินดอลล์ (John Tyndall) – นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษสันนิษฐานว่าราสกุลดังกล่าวนั้นอาจมีการผลิตสารบางชนิดที่ส่งผลยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้[35] ซึ่งต่อมาปาสเตอร์ได้ทำการศึกษาประเด็นดังกล่าวและพบว่า แบคทีเรียสายพันธุ์ Bacillus anthracis นั้นจะไม่เจริญเติบโตในสภาวะที่มีราสายพันธุ์ Penicillium notatum อยู่

ใน ค.ศ. 1895 วินเซนโซ ติเบริโอ (Vincenzo Tiberio) – นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี ได้ตีพิมพ์บทความทางวารสารที่มีเนื้อหาเกี่ยวกับประสิทธิภาพในการต้านแบคทีเรียของสารสกัดจากราบางสายพันธุ์ ต่อมา ค.ศ. 1897 นักเรียนแพทย์ชาวฝรั่งเศส เออร์เนสต์ ดูเชส (Ernest Duchesne)

ได้เสนอวิทยานิพนธ์เรื่อง “Contribution à l’étude de la concurrence vitale chez les micro-organismes: antagonisme entre les moisissures et les microbes” (การมีส่วนร่วมในการศึกษาเกี่ยวกับการแข่งขันที่เกี่ยวเนื่องกับชีวิตในจุลินทรีย์: การต้านกันของราและจุลชีพ)

ซึ่งถือเป็นนักวิชาการคนแรกที่พบว่าความสามารถในการรักษาโรคของรานั้นเป็นผลมาจากฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของราเหล่านั้น ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ดูเชสได้ให้เสนอไว้ว่าแบคทีเรียและรานั้นมีการต่อสู้เพื่อความอยู่รอดกันอยู่ตลอดเวลา โดยดูเชสพบว่า แบคทีเรีย E. coli นั้นสามารถถูกกำจัดได้โดยราสายพันธุ์ Penicillium glaucum

เมื่อทำการเพาะเลี้ยงจุลชีพทั้งสองในจานเพาะเลี้ยงเดียวกัน นอกจากนี้เขายังพบว่า เมื่อทำการให้เชื้อแบคทีเรียสกุลบาซิลลัสที่เป็นสาเหตุของไข้ไทฟอยด์ พร้อมกับรา Penicillium glaucum แก่สัตว์ทดลองโดยการสูดพ่น พบว่าสัตว์ทดลองนั้นๆไม่ปรากฏอาการและอาการแสดงของไข้ไทฟอยด์

แต่ช่างเป็นที่น่าเสียดายที่ หน่วยบริการทางการทหารที่ดูเชสสังกัดไม่อนุญาตให้เขาทำการศึกษาต่อเนื่องเพิ่มเติมในประเด็นดังกล่าวหลังจากที่เขาจบการศึกษา ภายหลังดูเชสได้เสียชีวิตจากวัณโรค ซึ่งต่อมาก็เป็นอีกโรคหนึ่งที่สามารถรักษาให้หายขาดได้โดยยาปฏิชีวนะ

ต่อมาในปี ค.ศ. 1928, เซอร์ อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ได้ค้นพบเพนิซิลลิน ซึ่งเป็นสารที่ถูกสร้างขึ้นมาโดยราเพื่อฆ่าหรือหยุดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียบางชนิด เฟลมมิงทำงานเพื่อช่วยเหลือทหารที่บาดเจ็บจากสงครามและมีการติดเชื้อแบคทีเรียของแผล ในการเพาะเชื้อแบคทีเรียก่อโรคเขาได้ค้นพบโดยบังเอิญว่าถาดเพาะเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในบริเวณที่มีการปนเปื้อนรานั้นไม่มีการเจริญของแบคทีเรียดังกล่าว

ซึ่งต่อมาทราบภายหลังว่ารานั้นคือสายพันธุ์ Penicillium chrysogenum เฟลมมิงได้ตั้งสมมติฐานว่าราดังกล่าวอาจหลั่งสารบางอย่างที่มีฤทธิ์ในการต้านแบคทีเรีย เขาได้นำถาดเพาะเชื้อชิ้นนั้นไปเพาะเลี้ยงต่อ แล้วพบว่าเชื้อรานั้นได้ฆ่าแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคหลายชนิด และเขาได้ตั้งชื่อสารนั้นว่า เพนิซิลลิน เมื่อวันที่ 7 มีนาคม ค.ศ. 1929 เฟลมมิงเชื่อว่าคุณสมบัติในการต้านแบคทีเรียของสารนี้นั้นอาจเป็นประโยชน์ต่อการรักษาโรคติดเชื้อต่างๆ

เขาจึงได้เริ่มศึกษาถึงคุณสมบัติทางชีววิทยาของเพนิซิลลินและพยายามที่จะใช้สารสกัดอย่างหยาบ (crude preparation) ที่ได้จากการศึกษาเพื่อรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียบางชนิด แต่อย่างไรก็ตาม เขาไม่สามารถพัฒนาสารนี้เพิ่มเติมต่อไปได้เนื่องจากไม่มีความช่วยเหลือนักเคมีที่มีความรู้และประสบการณ์

เอินซต์ เชน (Ernst Chain), ฮาเวิร์ด ฟลอเรย์ (Howard Florey) และเอ็ดเวิร์ด อับราฮัม (Edward Abraham) เป็นนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกที่ประสบความสำเร็จในการสกัดเพนิซิลลินบริสุทธิ์จากราได้ในปี ค.ศ. 1942 โดยยาที่สกัดได้นั้นคือ เบนซิลเพนิซิลลิน (G) แต่ยาดังกล่าวไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคในวงกว้าง

โดยจำกัดการใช้อยู่เพียงแต่ภายในกองทัพเท่านั้น แต่หลังจาก ค.ศ. 1945 เป็นต้นมา นอร์มัน ฮีธลีย์ (Norman Heatley) ได้พัฒนาเทคนิคการสกัดแบบย้อนกลับ (back extraction technique) เพื่อให้สกัดเพนิซิลลินในปริมาณมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยผู้ที่สามารถถอดแบบโครงสร้างของเพนิซิลลินได้เป็นคนแรกนั้น คือ เอ็ดเวิร์ด อับราฮัม โดยสามารถระบุโครงสร้างที่แน่ชัดดังกล่าวได้ราวปี ค.ศ. 1942

ซึ่งสอดคล้องกับการอธิบายถึงโครงสร้างดังกล่าวในบทความตีพิมพ์ของโดโรธี ฮอดจ์กิน – นักชีวเคมีชาวบริติช เมื่อปี ค.ศ. 1945 โดยเพนิซิลลินสกัดบริสุทธิ์นี้สามารถออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรียหลากหลายสายพันธุ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และก่อให้เกิดพิษต่อมนุษย์ต่ำ นอกจากนี้ ฤทธิ์ของยาดังกล่าวยังไม่ถูกรบกวนโดยส่วนประกอบทางชีวภาพต่างๆในร่างกาย เช่น หนอง เป็นต้น ซึ่งต่างจากยาสังเคราะห์อย่างซัลโฟนาไมด์ การค้นพบยาปฏิชีวนะที่มีประสิทธิภาพสูงนี้ได้กลายเป็นการเปิดประวัติศาสตร์หน้าใหม่แห่งการแพทย์

โดยการค้นพบและพัฒนาเพนิซิลลินขึ้นมาได้จุดกระแสความสนใจใหม่ให้แก่นักวิจัยในการค้นคว้าหาสารประกอบที่มีฤทธิ์ในการต้านแบคทีเรียใหม่ๆที่มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยในระดับเดียวกันกับเพนิซิลลินอีกมากมาย โดยความสำเร็จในการคิดค้นพัฒนาเพนิซิลลินในครั้งนี้ ถึงแม้เฟลมมิงจะค้นพบยาดังกล่าวโดยบังเอิญและไม่สามารถพัฒนายาดังกล่าวได้ด้วยตนเอง ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี ค.ศ. 1945 ร่วมกับเอินซต์ เชน และฮาเวิร์ด ฟลอเรย์ ในฐานะผู้ค้นพบ และพัฒนาเพนิซิลลินเพื่อใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียต่างๆได้สำเร็จ

ฟลอเรย์ได้ยกความดีความชอบให้แก่เรเน ดูบูส์ (Rene Dubos) ที่ได้บุกเบิกคิดค้นวิธีการในการค้นหาสารประกอบที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียไว้อย่างดีและเป็นระบบ จนทำให้ดูบูส์ค้นพบกรามิซิดิน และทำให้งานวิจัยเกี่ยวกับเพนิซิลลินของฟลอเรย์เกิดขึ้นมาได้ โดยในปี ค.ศ. 1939 ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ใกล้เกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ดูบูส์ได้ค้นพบสารที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียชนิดแรกที่ได้จากธรรมชาติ คือ ไทโรธริซิน ซึ่งเป็นสารที่เป็นส่วนผสมของกรามิซิดิน ร้อยละ 20 และไทโรซิดีน ร้อยละ 80 โดยสกัดสารดังกล่าวได้จากแบคทีเรีย Brevibacillus brevis

โดยสารดังกล่าวถือเป็นยาปฏิชีวนะชนิดแรกที่ถูกผลิตออกมาในเชิงการค้า และมีประสิทธิดีเป็นอย่างมากในการรักษาแผลและแผลเปื่อย (ulcer) ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 อย่างไรก็ตาม กรามิซิดินไม่สามารถบริหารยาโดยการให้ทางระบบได้ เนื่องจากยาดังกล่าวก่อให้เกิดพิษแก่ร่างกาย เช่นเดียวกันกับไทโรซิดีนที่มีความเป็นพิษเป็นอย่างมากเมื่อเทียบกับกรามิซิดิน

ทั้งนี้ องค์ความรู้จากการศึกษาวิจัยต่างๆที่เกิดขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 นี้ไม่ได้ถูกแบ่งปันกันระหว่างฝ่ายสัมพันธมิตรกับฝ่ายอักษะ ประกอบกับการเข้าถึงข้อมูลได้อย่างจำกัดในช่วงสงครามเย็น ทำให้การต่อยอดหรือพัฒนางานวิจัยต่างๆในช่วงนั้นมีความก้าวหน้าช้ากว่าที่ควร

วันที่ในข่าวนี้ 1 มกราคม 1921 วันที่ประมาณการ