細菌学

青カビからペニシリン 世界初の抗生物質を偶然発見

フレミング,アレキサンダー(1881~1955年、細菌学、英国)

 ある種の細菌が人間の体内や傷口に入ると、その毒素によって腹痛や下痢、あるいは化膿(かのう)などの症状が起きて、時には、命をなくすこともある。

 そのため今では、これらの侵入細菌(微生物)に対して抗菌作用をもつ多くの種類の薬剤(抗生物質)が作られているが、その使い方によっては、侵入細菌だけでなく人体に常在する細胞(腸内細菌など)まで傷つけたり、まったく薬の効かない耐性菌が生まれたりするので注意が必要だ。

 100年ほど前に、世界初の抗生物質「ペニシリン」を発見したのは英国の細菌学者アレキサンダー・フレミングだったが、その発見は偶然によるものだった。

 そもそもが、肉眼では見えないほど小さな細菌を扱う細菌学者にとっては、目的とする細菌が他の細菌と混ざらないようにするなど、ふだんから十分な注意と管理が必要だった。ところが、セント・メアリー病院医学校の研究員をしていた当時のフレミングはその点が無頓着で、実験室も散らかりっ放しだったという。

 1928年のある日フレミングは、黄色ブドウ球菌の培養実験をしてから数日間も洗い場に置いたままのシャーレ(皿)を手にして驚いた。シャーレの培地に青カビがはえていたのは、いつものことなので平気だったが、注目したのは、青カビの周囲だけ黄色ブドウ球菌が増殖せず、消えて透けたようになっていたことだった。

 「何か菌を殺す物質を、青カビが作っているのに違いない」。そうひらめいたフレミングは、今度は青カビを培養して、ほかの連鎖球菌や肺炎球菌などにふりかけてみたら、やはりそれらの病原菌は溶けてなくなってしまった。

 「確かに、他の細菌を殺す物質を、青カビは出している」。青カビが分類上はペニシリウム属のカビであることから、フレミングはこの殺菌効果をもつ物質を「ペニシリン」と名づけて、1929年に医学誌に発表した。

 しかし当時はまだ、青カビからペニシリンを精製することも、薬剤として生産する技術もなかった。ところが幸いにも10年ほど後にフレミングの研究論文を読み、ペニシリン剤の開発研究に取り組んだのがオーストラリアの病理学者ハワード・フローリーと、ドイツ生まれの英国の生化学者エルンスト・ボリス・チェーンだった。

 2人はフレミングの協力や助言も得て、1940年にペニシリンを精製して製剤として大量に生産する方法を開発した。それにより第二次世界大戦中にペニシリンが薬剤として広く使用され、多くの戦傷病者の生命を救った。さらに1945年の終戦を経て、民間にもいきわたるようになった。

 これらの功績で、フレミングら3人は1945年のノーベル医学生理学賞を受賞した。

〈メモ〉第二次世界大戦中のペニシリン生産の主力企業が、新型コロナのワクチン製造で知られる米国ファイザー社だった。なおフレミングはペニシリンのほかに、自分のだ液から溶菌作用をもつ物質(後に酵素「リゾチーム」)も1921年に発見している。彼の実験ノートによると、ある日彼は培養実験のためにシャーレの培地に細菌を塗っていて、思わずくしゃみをしてしまった。後日そのシャーレを観察すると、くしゃみの飛沫が付着した箇所では細菌のコロニーが破壊されていたという。この発見も偶然とはいえ、フレミングに鋭い観察力があったからこそだ。