Penemuan Antibiotik Pertama

 

Alexander Fleming Penemu Penisilin

 

Alexander Fleming (lahir 6 Agustus 1881, Lochfield Farm, Darvel, Ayrshire, Skotlandia—meninggal 11 Maret 1955, London, Inggris) adalah seorang bakteriolog Skotlandia yang terkenal karena penemuan penisilinnya. Fleming memiliki kejeniusan dalam kecerdikan teknis dan pengamatan orisinal. Karyanya tentang infeksi luka dan lisozim, enzim antibakteri yang ditemukan dalam air mata dan air liur, menjamin tempatnya dalam sejarah bakteriologi. Namun, penemuan penisilinnya pada tahun 1928, yang memulai revolusi antibiotik, yang mengukuhkan reputasinya yang abadi. Fleming diakui atas pencapaian tersebut pada tahun 1945, ketika ia menerima Hadiah Nobel untuk Fisiologi atau Kedokteran, bersama dengan ahli patologi Australia Howard Walter Florey dan ahli biokimia Inggris kelahiran Jerman Ernst Boris Chain, keduanya mengisolasi dan memurnikan penisilin.

 

Pendidikan dan Awal Karier

 

Fleming adalah anak ketujuh dari delapan bersaudara dari seorang petani perbukitan Skotlandia (anak ketiga dari empat bersaudara dari istri kedua sang petani). Masa kecilnya di pedesaan Skotlandia barat daya mengasah kemampuannya dalam mengamati dan mengapresiasi alam sejak usia dini. Ia memulai sekolah dasar di Loudoun Moor dan kemudian melanjutkan ke sekolah yang lebih besar di Darvel sebelum mendaftar di Akademi Kilmarnock pada tahun 1894. Pada tahun 1895, ia pindah ke London untuk tinggal bersama kakak laki-lakinya, Thomas (yang bekerja sebagai dokter mata) dan menyelesaikan pendidikan dasarnya di Politeknik Regent Street.

 

Setelah bekerja sebagai juru tulis pengiriman di London, Fleming memulai studi kedokterannya di Fakultas Kedokteran Rumah Sakit St. Mary pada tahun 1901, didanai oleh beasiswa dan warisan dari pamannya. Di sana, ia memenangkan medali emas pada tahun 1908 sebagai mahasiswa kedokteran terbaik di Universitas London. Awalnya, ia berencana menjadi ahli bedah, tetapi posisi sementara di laboratorium Departemen Inokulasi di Rumah Sakit St. Mary meyakinkannya bahwa masa depannya terletak di bidang bakteriologi yang baru. Di sana, ia dipengaruhi oleh ahli bakteriologi dan imunologi Sir Almroth Edward Wright, yang gagasannya tentang terapi vaksin tampaknya menawarkan arah revolusioner dalam perawatan medis.

 

Antara tahun 1909 dan 1914, Fleming mendirikan praktik pribadi yang sukses sebagai ahli venereologi, dan pada tahun 1915, ia menikahi Sarah Marion McElroy, seorang perawat Irlandia. Putra Fleming, Robert, yang lahir pada tahun 1924, mengikuti jejak ayahnya menjadi dokter. Fleming adalah salah satu dokter pertama di Britania Raya yang memberikan arsphenamine (Salvarsan), obat yang efektif melawan sifilis yang ditemukan oleh ilmuwan Jerman Paul Ehrlich pada tahun 1910.

Selama Perang Dunia I, Fleming bertugas di Korps Medis Angkatan Darat Kerajaan dan bekerja sebagai ahli bakteriologi yang mempelajari infeksi luka di laboratorium yang didirikan Wright di sebuah rumah sakit militer yang terletak di sebuah kasino di Boulogne, Prancis. Di sana, ia menunjukkan bahwa penggunaan antiseptik yang kuat pada luka lebih banyak menimbulkan bahaya daripada manfaatnya dan merekomendasikan agar luka tersebut dijaga kebersihannya dengan larutan garam ringan. Fleming kembali ke St. Mary's setelah perang dan dipromosikan menjadi asisten direktur Departemen Inokulasi. Bertahun-tahun kemudian, pada tahun 1946, ia menggantikan Wright sebagai kepala departemen tersebut, yang kemudian berganti nama menjadi Institut Wright-Fleming.

 

Pada bulan November 1921, Fleming menemukan lisozim, suatu enzim yang terdapat dalam cairan tubuh seperti air liur dan air mata yang memiliki efek antiseptik ringan. Itulah penemuan besar pertamanya. Hal ini terjadi ketika ia sedang pilek dan setetes lendir hidungnya jatuh ke cawan kultur bakteri. Menyadari bahwa lendirnya mungkin memengaruhi pertumbuhan bakteri, ia mencampurkan lendir tersebut ke dalam kultur dan beberapa minggu kemudian melihat tanda-tanda bakteri telah larut. Penelitian Fleming tentang lisozim, yang ia anggap sebagai karya terbaiknya sebagai ilmuwan, merupakan kontribusi penting bagi pemahaman tentang bagaimana tubuh melawan infeksi. Sayangnya, lisozim tidak berpengaruh pada bakteri yang paling patogen.

 

Penemuan penisilin

 

Penicillium notatum, sumber penisilin.

 

Pada tanggal 3 September 1928, tak lama setelah pengangkatannya sebagai profesor bakteriologi, Fleming menyadari bahwa cawan kultur Staphylococcus aureus yang sedang ia teliti telah terkontaminasi oleh jamur. Jamur, yang kemudian diidentifikasi sebagai Penicillium notatum (sekarang diklasifikasikan sebagai P. chrysogenum), telah menghambat pertumbuhan bakteri tersebut. Awalnya, ia menyebut zat itu "sari jamur" dan kemudian "penisilin", sesuai nama jamur yang memproduksinya. Fleming memutuskan untuk menyelidiki lebih lanjut, karena ia merasa telah menemukan enzim yang lebih ampuh daripada lisozim. Nyatanya, enzim itu bukanlah enzim, melainkan antibiotik—salah satu yang pertama ditemukan. Saat Fleming membuktikan hal itu, ia tertarik pada penisilin itu sendiri.

Sebagai peneliti tunggal yang jeli terhadap hal-hal yang tidak biasa, Fleming memiliki kebebasan untuk meneliti apa pun yang menarik minatnya. Meskipun pendekatan tersebut ideal untuk memanfaatkan observasi acak, pengembangan terapi penisilin membutuhkan kerja sama tim multidisiplin. Fleming, yang bekerja sama dengan dua peneliti muda, gagal menstabilkan dan memurnikan penisilin. Namun, ia menunjukkan bahwa penisilin memiliki potensi klinis, baik sebagai antiseptik topikal maupun sebagai antibiotik suntik, jika dapat diisolasi dan dimurnikan.

 

Para peneliti gagal menstabilkan dan memurnikan penisilin. Namun, ia menunjukkan bahwa penisilin memiliki potensi klinis, baik sebagai antiseptik topikal maupun sebagai antibiotik suntik, jika dapat diisolasi dan dimurnikan.

 

Penisilin akhirnya digunakan selama Perang Dunia II sebagai hasil kerja tim ilmuwan yang dipimpin oleh Howard Florey di Universitas Oxford. Meskipun Florey, rekan kerjanya Ernst Chain, dan Fleming sama-sama memenangkan Hadiah Nobel 1945, hubungan mereka dibayangi oleh isu siapa yang seharusnya mendapatkan penghargaan paling tinggi untuk penisilin. Peran Fleming ditekankan oleh pers karena romantisme penemuannya yang tak disengaja dan kesediaannya yang lebih besar untuk berbicara kepada wartawan.

 

Fleming dianugerahi gelar kebangsawanan pada tahun 1944. Pada tahun 1949, istri pertamanya, yang telah mengubah namanya menjadi Sareen, meninggal dunia. Pada tahun 1953, dua tahun sebelum kematiannya, Fleming menikahi ahli mikrobiologi Yunani Amalia Coutsouris-Voureka, yang telah terlibat dalam gerakan perlawanan Yunani selama Perang Dunia II dan telah menjadi kolega Fleming sejak tahun 1946, ketika ia mendaftar di Rumah Sakit St. Mary dengan beasiswa. Selama dekade terakhir hidupnya, Fleming dirayakan secara universal atas penemuan penisilinnya dan bertindak sebagai duta besar dunia untuk kedokteran dan sains.

Ahli patologi Australia Howard Florey dan ahli biokimia Inggris Ernst Boris Chain mengisolasi dan memurnikan penisilin pada akhir tahun 1930-an, dan pada tahun 1941 bentuk suntikan obat tersebut tersedia untuk penggunaan terapeutik.

 

Berbagai jenis penisilin yang disintesis oleh berbagai spesies jamur Penicillium dapat dibagi menjadi dua kelas: penisilin alami (yang terbentuk selama proses fermentasi jamur) dan penisilin semisintetik (penisilin yang struktur zat kimianya—asam 6-aminopenisilanat—yang terdapat dalam semua penisilin diubah dengan berbagai cara). Karena karakteristik antibiotik dapat diubah, berbagai jenis penisilin diproduksi untuk tujuan terapeutik yang berbeda.

 

Penisilin alami, penisilin G (benzilpenisilin) dan penisilin V (fenoksimetilpenisilin), masih digunakan secara klinis. Karena stabilitasnya yang buruk dalam asam, sebagian besar penisilin G terurai saat melewati lambung; akibat karakteristik ini, penisilin harus diberikan melalui suntikan intramuskular, yang membatasi kegunaannya. Di sisi lain, penisilin V biasanya diberikan secara oral; penisilin ini lebih tahan terhadap asam pencernaan dibandingkan penisilin G. Beberapa penisilin semisintetik juga lebih stabil terhadap asam sehingga dapat diberikan sebagai obat oral.

 

Semua penisilin bekerja dengan cara yang sama—yaitu, dengan menghambat enzim bakteri yang bertanggung jawab atas sintesis dinding sel dalam mikroorganisme yang bereplikasi dan dengan mengaktifkan enzim lain untuk memecah dinding pelindung mikroorganisme. Akibatnya, penisilin hanya efektif melawan mikroorganisme yang secara aktif bereplikasi dan memproduksi dinding sel; oleh karena itu, penisilin ini juga tidak membahayakan sel manusia (yang pada dasarnya tidak memiliki dinding sel).

 

Beberapa galur bakteri yang sebelumnya rentan, seperti Staphylococcus, telah mengembangkan resistensi spesifik terhadap penisilin alami; Bakteri-bakteri ini menghasilkan β-laktamase (penisilinase), suatu enzim yang mengganggu struktur internal penisilin dan dengan demikian menghancurkan aksi antimikroba obat tersebut, atau mereka kekurangan reseptor dinding sel untuk penisilin, sehingga sangat mengurangi kemampuan obat untuk memasuki sel bakteri. Hal ini menyebabkan produksi penisilin yang resisten terhadap penisilinase (penisilin generasi kedua). Meskipun mampu menahan aktivitas β-laktamase, agen-agen ini tidak seefektif penisilin alami terhadap Staphylococcus, dan mereka dikaitkan dengan peningkatan risiko toksisitas hati. Selain itu, beberapa galur Staphylococcus telah menjadi resisten terhadap penisilin yang resisten terhadap penisilinase; contohnya adalah Staphylococcus aureus yang resisten terhadap metisilin (MRSA).

 

Penisilin digunakan dalam pengobatan infeksi tenggorokan, meningitis, sifilis, dan berbagai infeksi lainnya. Efek samping utama penisilin adalah reaksi hipersensitivitas, termasuk ruam kulit, gatal-gatal, pembengkakan, dan anafilaksis, atau syok alergi. Reaksi yang lebih serius jarang terjadi. Gejala yang lebih ringan dapat diobati dengan kortikosteroid, tetapi biasanya dapat dicegah dengan beralih ke antibiotik alternatif. Syok anafilaksis, yang dapat terjadi pada individu yang sebelumnya telah tersensitisasi dalam hitungan detik atau menit, mungkin memerlukan pemberian epinefrin segera.

 

SUMBER:

Britannica.

https://www.britannica.com/science/penicillin