アレクサンダー・フレミング：伝記と貢献 - 理科 - 2025

アレクサンダーフレミング（1881-1955）はスコットランドの細菌学者および薬理学者であり、ペニシリンの発見により1945年に同僚のハワードフローリーおよびエルンストボリスチェーンとともにノーベル医学賞を受賞しました。

フレミングは、第一次世界大戦中に感染した傷に影響を与えた敗血症で多くの兵士が死亡したことを観察した。当時これらの傷を治療するために使用された防腐剤は傷を悪化させました、それはフレミングが医学雑誌The Lancetの記事で述べたという事実です。

彼の研究室のフレミング。

この発見にもかかわらず、ほとんどの医師は戦争中ずっとこれらの防腐剤を使用し続けましたが、実際には負傷者を悪化させました。

フレミングはセントメアリーズ病院で抗菌物質の研究を続け、鼻の粘液が細菌の増殖を抑制する効果があることを発見し、それがリゾチームの発見につながりました。

バイオグラフィー

アレクサンダーフレミングは1881年8月6日にスコットランド、具体的にはエアの町で生まれました。フレミングの家族は農民起源でした。彼には3人の兄弟がいて、すべて父親の2番目の結婚であるヒュー・フレミングから生まれました。

アレクサンダーが7歳の時、彼の父親は亡くなりました。その結果、彼らが住んでいた農場は、グレース・スターリング・モートンというヒュー・フレミングの未亡人を担当したままにされました。

家族の財政状況を考えると、フレミングの初期の研究はやや不安定でした。この訓練は、アレクサンドルが13歳の1894年まで続きました。

この時、フレミングは継兄弟の医者が働いていたロンドンに引っ越した。在籍中、フレミングはリージェントストリートにある王立工科大学に入学しました。その後、彼は海運会社で働き、その中でさまざまなオフィスで働きました。

このような状況の中で、1900年にフレミングはボーア戦争に参加したかったため、ロンドンスコットランド連隊に加わることを決定しましたが、戦争は紛争の方向に進む前に終結しました。

フレミングの特徴は、戦争とその要素に興味を持ち、惹かれている男性でした。そのため、彼はずっと前に登録し、第一次世界大戦に参加した連隊の積極的なメンバーでした。実際、彼はフランス領の王立陸軍医療隊の士官でした。

大学研究

20代前半、アレクサンダーフレミングは叔父のジョンフレミングからささやかな相続を受けました。

このおかげで、フレミングはロンドン大学の一部であるセントメアリーズホスピタルメディカルスクールで研究を始めることができました。彼をその機関に登録するように動機づけたのは彼の医者の兄弟でした。

彼は1901年にそこに入り、1906年に細菌学者であり、疫学一般およびワクチンの分野で重要な人物であるAlmroth Wrightのワーキンググループの一員となりました。フレミングとライトのこの協力関係は約40年続いた。

フレミングは1908年に医師として優等で卒業し、ロンドン大学から金メダルを獲得しました。

指導段階

フレミングは医学の学位を取得した後、1914年までセントメアリーズホスピタルメディカルスクールで細菌学の教授を務めていました。1年後、アイルランド出身の看護師であり、ロバートフレミングという息子がいるサラマリオンマッケルロイと結婚しました。

この文脈の中で、第一次世界大戦へのフレミングの参加が起こりました。彼の作品はフランスの西部、野外病院に焦点を当てていました。

フレミングは、1918年にセントメアリーズホスピタルメディカルスクールに戻り、さらにロンドン大学の細菌学教授に任命されるまで、この作業を行いました。

これは1928年のことであり、その同じ年にフレミングは、フレミングとアルムロスライトを称えて設立されたライトフレミング微生物研究所の所長に任命されました。フレミングは1954年までこの研究所を担当していました。

彼はこの大学の名誉教授に任命された1948年までロンドン大学で教え続けました。

最も重要な発見

1922年から1928年の間に、フレミングは2つの最も関連性の高い発見をしました。1922年のリゾチームと1928年のペニシリンです。

どちらの調査結果も人類にとって非常に関連性があり重要なものであり、1945年に彼はノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

二次性と死

ノーベル賞を受賞してから4年後、妻のサラマリオンマッケルロイが亡くなりました。1953年、フレミングは医師でもあり、セントメアリーズホスピタルメディカルスクールで働いていたアマリアコウツウリヴォーレカスと再婚しました。

2年後の1955年9月11日、アレクサンダーフレミングは亡くなりました。彼は家にいる間に心臓発作を起こしました。この時、フレミングは74歳でした。

ペニシリンの発見

アレクサンダーフレミングは、ほとんど偶然（セレンディピティ）にペニシリンを発見したと言われています。これは、科学者自身の研究室での見落としに起因しています。フレミングは勤勉で献身的な労働者だったので、それを損なうことはありません。

ペニシリンの発見に関連する正確な日付は1928年9月15日です。その年の夏、フレミングは2週間の休暇を取り、彼の研究室を数日間セントメアリーズ病院に残しました。医大。

無秩序の実験室

この研究室では、フレミングは分析している細菌の培養物をいくつか持っていました。これらのバクテリアは、科学者が用意したプレートの中で成長し、窓の近くの領域にありました。

2週間の休暇の後、フレミングは自分の研究室に戻り、いくつかのプレートにカビがあったことに気付きました。

これは、フレミングの実験が損なわれたという事実をもたらしました。その後、フレミングは皿を取り、生成された細菌を殺すつもりで消毒剤にそれらを浸しました。

すべてのプレートのうち、フレミングは特にスタフィロコッカスアウレウスという細菌に興味を持っていました。そこで育った青緑色のカビがこの細菌を殺したことがわかりました。

そこに生えたこのカビはペニシリウムノタム菌であることが判明し、フレミングはこの物質が黄色ブドウ球菌を殺すことができることを当時認識していました。

菌の栽培とさらなる発見

その後、フレミングは管理された条件下で菌類を個別に培養することを模索し、彼が得た結果は彼にこの細菌に及ぼす有害な影響をさらに確信させるだけでした。

フレミングはこの発見に留まりませんでしたが、最初に発見した真菌とほとんど偶然に他の微生物を相互作用させ始め、問題のカビによって殺された他の細菌がいることにも気付きました。

関与するチャンス

以前の実験での科学者自身の不注意を超えて、ペニシリンの発見はランダムな要素でいっぱいだったと考える人もいます。

たとえば、1928年の夏に正確に、ロンドンは通常よりも急激で激しい温度変化を経験したことが発見されました。 °C

この振動は、生成するために非常に異なる温度を必要とする2つの要素を開発するための完全なシナリオを生成したため、関連性がありました。Penicillium notatumは、30〜31°Cの温度を必要とするブドウ球菌とは異なり、約15〜20°Cの温度で成長します。

偶然生成されたこのシナリオでは、2つの要素を同じ表面上で開発することができました。これにより、一方が他方に及ぼす影響を一緒に示すことができました。

もちろん、得られた結果を破棄せずに分析することに決めたアレクサンダーフレミングの批判的な目と好奇心がなければ、チャンスは決定的な要因ではなかっただろう。

調査結果の公開と最初の疑問

1929年にアレクサンダーフレミングは、彼の研究と結論を医学の分野で広く認められている出版物、British Journal of Experimental Pathologyに発表しました。

フレミングが発見の最初から見た重要性にもかかわらず、科学界ではこの発見は大きな影響を与えませんでした。

フレミングでさえ、他の科学者が彼と同様の作品を発表し、特定の細菌の生成を妨げる特定の菌類も特定しており、それらの作品もそれほど重要ではなかったと指摘しました。

失敗した試行

フレミングはペニシリンの開発に焦点を当てようとし続け、1930年代に彼は化合物を精製して安定化させることを意図して様々な調査を行いました。彼の研究で、彼は作用している真菌から活性化合物を分離することは容易ではないことに気づきました。

これにより、たとえ抗生物質化合物を分離できたとしても、薬物の製造は非常に複雑になり、薬物を大量生産して誰もが利用できるようになることは事実上不可能である可能性が非常に高いと考えました。

さらに、彼がその瞬間までに行った実験は、ペニシリンによって生成される効果は一時的であり、抗生物質は患者に顕著な改善をもたらすのに十分なほど長くは有効ではあり得ないと考えさせました。

しかし、この概念は、彼が薬の非表面的な適用を検討し始めたとき、自分で捨てられました。彼は1940年まで試験と研究を続け、化合物を精製できず、この研究に関心のある別の科学者を見つけることができなかったため、プロジェクトを断念しました。

検証

アレクサンダーフレミングはその後、さまざまなチェックを実行して、薬剤が人間にどれだけ安全に使用できるか、また体内で有効かどうかを確認する必要があったため、これはプロセスの始まりにすぎませんでした。

以前に見られたように、フレミングは科学者に彼をサポートさせませんでした、それに加えて当時のイギリスの状況は彼の研究への非常に高い投資を許しませんでしたその前に向かって。

しかし、フレミングが行った調査結果の出版物はイギリスの地平線を越​​え、ロックフェラー財団を通じて大規模な方法でペニシリンの開発を達成するための調査と実験を始めた2人の北米の科学者の耳に届きました。

1945年にフレミングがノーベル賞を受賞した2人の科学者は、エルンストボリスチェーンとハワードウォルターフローリーでした。

アメリカのコラボレーション

アレクサンダーフレミングは化学者ではなかったので、ペニシリンを安定化させる試みに失敗しました。生化学者の鎖とフローリー博士がこの化合物に興味を示したのは、最初の実験からわずか10年後のことで、特にその殺菌特性のためにです。

どちらの科学者もOxford Institute of Pathologyに勤務し、そこでペニシリンの成分を分析して精製するチームを結成しました。これにより、以前に感染したマウスを用いた実験で、安定させて小規模で使用することができます。

これらの実験は、感染の結果として治療を受けていないマウスが死亡したことが判明したため、陽性でした。対照的に、ペニシリンから作られた解毒剤を与えられていたマウスは、なんとか治癒して生きました。

これは、黄色ブドウ球菌感染が治癒したと決定的に判断した最後のチェックでした。

利用

これらの発見は第二次世界大戦前の時代に発生したものであり、まさに「不思議な薬」と呼ばれるほどにペニシリンが最も使用されたのはまさにこのシナリオでした。

さまざまな感染症が迅速かつ効果的に治癒しましたが、これはこの戦争の真っ只中において決定的なものでした。

不利な要素がありました、そしてそれはそれが必要であった大量の方法でそれを得るのに薬の生産が非常に高価でそして非常に複雑だったことです。数年後、この問題は、X線によってペニシリンの構造を発見することに成功した英語生まれの化学者ドロシーホジキンの研究のおかげで解決策を見つけるでしょう。

これにより、合成ペニシリンの生産が可能になり、はるかに安価で高速な生産が可能になりました。ホジキンの実験は、合成ペニシリンとともに、セファロスポリンに基づくさまざまな抗生物質の生産も可能にしました。

主な貢献

戦争創傷治癒

1914年から1918年の間、フレミングは彼のメンターであるサーアルムロスライトと一緒に、フランスのブルーニュにある軍事病院で働いていました。

第一次世界大戦は連合軍に恐ろしい結果を残し、どちらも単純な傷が死につながる可能性がある年齢で最も多くの男性の回復を達成する方法を探していました。

フレミングは、当時使用されていた防腐剤の性能に焦点を合わせました。彼の研究は、これらの製品が最も深い傷の状態を悪化させ、壊疽や破傷風を引き起こす細菌から体を守る原因となっている細胞に損傷を与えることを示すことができました。

この研究は物議を醸し、広く疑問視されていましたが、その後の戦争における患者の治療に決定的な貢献をしました。

抗菌酵素としてのリゾチーム

1920年に、フレミングは鼻汁が落ちた細菌の培養液、つまり粘液の反応を観察していました。

この出来事は陽気ではあったが、水滴が落ちた場所でこれらのバクテリアが死んだことを彼に知らせた。

2年後、彼は正式な研究を発表し、人間の細胞に損傷を与えることなく、特定の種類の細菌と戦うためのリゾチームの使用を発見しました。

今日、リゾチームは口腔咽頭感染症や特定のウイルス性疾患の治療に使用されているだけでなく、体内のいくつかの反応を刺激し、抗生物質や化学療法の作用に貢献しています。

涙、粘液、髪、爪などの人の体液に含まれていますが、現在は卵白から人工的に抽出されています。

ペニシリン：歴史上最も重要な抗生物質

科学史上最も有名な寓話の1つは、1927年にアレクサンダーフレミングがペニシリンを発見したときにその起源がありました。

ブドウ球菌の文化はカビでいっぱいでしたが、フレミングはそれを捨てるのではなく、彼の顕微鏡でそれを見てみたかったのです。驚いたことに、カビはその経路にあるすべての細菌を殺しました。

より徹底的な調査により、彼自身がペニシリンと呼んでいる物質を見つけることができました。この強力な要素は、緋色の熱、肺炎、髄膜炎、淋病などの致命的な病気に対する最初の効果的な抗生物質の1つになります。

彼らの作品は、1929年に英国の実験病理学ジャーナルに掲載されました。

ペニシリンの改善

フレミングにはすべての答えがありましたが、カビの培養物から最も重要な成分であるペニシリンを分離することはできず、高濃度で生成することはほとんどありませんでした。

オックスフォードの生化学の専門家チームが、ハワードフローリーの指導の下で、ペニシリンの正しい分子構造を見つけたのは1940年のことでした。

その後、ノーマンヒーティという別の科学者が、物質を精製して大量に生産できるようにする手法を提案しました。

多くの臨床および製造試験の後、ペニシリンは1945年に商業的に流通するようになりました。

フレミングはこの物語での彼の役割において常に控えめであり、仲間のノーベル賞受賞者チェーンとフローリーにより多くの信用を与えました。しかし、研究への莫大な貢献は明白以上のものです。

抗生物質耐性

他のどの科学者よりもずっと前に、アレクサンダーフレミングは、抗生物質の誤った使用が身体に逆効果をもたらし、細菌が薬剤に対してますます耐性をもたらすようになるという考えを思いつきました。

ペニシリンの商品化後、微生物学者は、抗生物質は本当に必要でない限り消費すべきではないこと、そしてもしそうなら、その用量は少なすぎず、また摂取すべきではないことを、複数のスピーチや会議で強調することに専念しました期間が短すぎます。

この薬の誤用は、病気を引き起こす細菌をより強く成長させ、患者の状態を悪化させ、回復を妨げます。

フレミングはこれ以上正しいものにはなり得ません。実際、今日でも、これは医師が最も強調する傾向がある教訓の1つです。

参考文献

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