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Alexander Fleming: el hombre que vio una medicina donde otros habrían visto suciedad
Alexander Fleming y la penicilina: del hallazgo de 1928 al trabajo de Oxford, la producción industrial y la advertencia sobre la resistencia bacteriana.
En septiembre de 1928, Alexander Fleming encontró moho creciendo en una placa de laboratorio contaminada. Lo extraordinario no fue que aquel hongo hubiera aparecido por accidente. Las contaminaciones eran frecuentes. Lo extraordinario fue que Fleming no arrojó la placa a la basura.
Alrededor del moho había un espacio transparente en el que las bacterias habían desaparecido. Fleming comprendió que aquel vacío contenía una respuesta. El hongo estaba produciendo una sustancia capaz de destruir determinados microorganismos.
La llamó penicilina.
Sin embargo, la historia real es más compleja que la leyenda del científico solitario que encontró un medicamento milagroso. Fleming descubrió el fenómeno y reconoció su importancia, pero no consiguió convertirla por sí solo en un tratamiento sistémico de uso general. Para lograrlo hicieron falta otros investigadores, nuevas técnicas, enormes cantidades de cultivo y una guerra mundial.
Su verdadero genio no consistió en recibir un accidente afortunado. Consistió en saber observarlo.
Alexander Fleming
Una vida contada entre el azar y la observación
El artículo de 1929
La publicación original permite examinar qué observó Fleming y qué usos propuso para el filtrado del hongo. La imagen de la placa es una ilustración con IA; el enlace lleva al documento científico digitalizado.
De una granja escocesa a un laboratorio de Londres
Alexander Fleming nació el 6 de agosto de 1881 en Lochfield, una granja situada cerca de Darvel, en Ayrshire, Escocia. Fue uno de los hijos del segundo matrimonio de Hugh Fleming, un agricultor que murió cuando Alexander tenía siete años.
La infancia rural contribuyó a desarrollar su capacidad de observación. Años después, su fama produciría relatos exagerados que pretendían explicar su destino desde la niñez. Uno de ellos aseguraba que el padre de Fleming había salvado de un pantano al joven Winston Churchill y que, en agradecimiento, la familia Churchill pagó los estudios del futuro científico. La historia es falsa: no existe documentación que demuestre ese rescate ni esa supuesta ayuda económica.
A los trece años, Fleming se trasladó a Londres, donde ya vivían algunos de sus hermanos. Trabajó durante varios años en una oficina naviera antes de recibir una pequeña herencia que le permitió estudiar medicina. En 1901 ingresó en la escuela médica del St Mary’s Hospital.
Se graduó con distinción en 1906 y comenzó a investigar bajo la dirección de Almroth Wright, pionero en inmunología y terapia mediante vacunas. Fleming permanecería relacionado con St Mary’s durante casi toda su carrera (Nobel Prize Outreach, s. f.-a).
Su entrada en la bacteriología también tuvo una razón inesperadamente práctica. Fleming era un excelente tirador y pertenecía al club de rifle de la escuela. Uno de sus compañeros quería evitar que abandonara el equipo y lo animó a incorporarse al departamento de Wright. Una afición deportiva terminó influyendo en la dirección de su vida científica.
Las heridas que los antisépticos empeoraban
Durante la Primera Guerra Mundial, Fleming sirvió en el Cuerpo Médico del Ejército Real y trabajó en hospitales militares de Francia. Allí observó las terribles infecciones que aparecían en las heridas de los soldados.
Los médicos utilizaban antisépticos fuertes para eliminar las bacterias. Fleming advirtió que, en heridas profundas, algunos de esos productos destruían también los leucocitos y dañaban los tejidos que participaban en las defensas naturales del organismo. El antiséptico podía limpiar la superficie mientras empeoraba las condiciones internas de la herida.
Junto con Almroth Wright, realizó experimentos para demostrar que ciertos tratamientos utilizados rutinariamente no llegaban a las bacterias escondidas en el tejido y podían debilitar la respuesta defensiva del paciente. Sus advertencias no siempre fueron bien recibidas por los cirujanos militares.
Esta experiencia orientó sus investigaciones posteriores. Fleming no buscaba solamente una sustancia capaz de matar bacterias. Quería encontrar algo que atacara a los microorganismos sin destruir al mismo tiempo los tejidos humanos.
Antes de la penicilina: la lisozima
Antes de la penicilina, Fleming hizo otro descubrimiento importante.
En 1921, al investigar muestras de secreción nasal, observó una actividad capaz de disolver ciertas bacterias. Comprobó entonces que las lágrimas, la saliva, la sangre y otros fluidos corporales contenían una enzima con propiedades antibacterianas.
La llamó lisozima.
La lisozima resultó más eficaz contra bacterias relativamente inofensivas que contra muchos microorganismos causantes de enfermedades graves. Por ello, no se convirtió en el tratamiento revolucionario que Fleming esperaba. No obstante, el hallazgo confirmó una idea esencial: el cuerpo y la naturaleza producían sustancias capaces de destruir bacterias selectivamente (Science History Institute, s. f.-a).
También preparó intelectualmente a Fleming para interpretar lo que encontraría varios años después. Otro científico habría visto una placa estropeada. Fleming ya sabía que una zona libre de bacterias podía revelar la presencia de un agente invisible.
La placa que no terminó en la basura
En 1928, Fleming investigaba estafilococos en su laboratorio del St Mary’s Hospital. Antes de ausentarse durante un periodo de vacaciones, dejó varias placas con cultivos bacterianos. Cuando regresó, una de ellas estaba contaminada por un hongo.
La versión popular cuenta que entró al laboratorio, miró casualmente la placa y comprendió de inmediato que había descubierto un medicamento capaz de cambiar el mundo. La realidad fue menos instantánea.
Fleming observó que las colonias de estafilococos habían sido destruidas alrededor del moho. Aisló el hongo, lo cultivó y comprobó que liberaba una sustancia antibacteriana. Probó el filtrado contra diferentes microorganismos y descubrió que actuaba sobre estafilococos, estreptococos, neumococos y otras bacterias, mientras resultaba poco tóxico para los tejidos y leucocitos examinados.
En 1929 publicó sus resultados en el British Journal of Experimental Pathology. Denominó penicilina al filtrado producido por el hongo y sugirió que podía utilizarse como antiséptico contra microbios sensibles. También destacó su utilidad para aislar ciertas bacterias en el laboratorio (Fleming, 1929).
La placa contaminada abrió una puerta, pero Fleming todavía no podía cruzarla.
La penicilina era inestable. Su actividad podía perderse durante la conservación y el procesamiento y resultaba extremadamente difícil de purificar y concentrar. Fleming utilizó preparaciones poco refinadas en algunos casos locales y mantuvo vivo el cultivo, pero no consiguió producir un medicamento estable que pudiera administrarse de manera sistemática.
Su artículo despertó poco entusiasmo. Durante casi una década, la penicilina permaneció como una curiosidad prometedora.
El medicamento que Fleming no creó solo
A finales de la década de 1930, el patólogo australiano Howard Florey y el bioquímico alemán Ernst Boris Chain retomaron en la Universidad de Oxford los trabajos publicados por Fleming. Ellos comprendieron que la penicilina merecía una investigación mucho más profunda.
El proyecto reunió a un equipo multidisciplinario. Chain, Edward Abraham y otros investigadores trabajaron en la concentración y purificación de la sustancia. Norman Heatley diseñó métodos y aparatos que permitieron extraerla con mayor eficiencia. También participaron técnicos y trabajadoras de laboratorio que cultivaban el hongo en centenares de recipientes.
En mayo de 1940, el equipo realizó un experimento decisivo con ratones infectados por estreptococos. Los animales tratados con penicilina sobrevivieron, mientras que los que no recibieron el tratamiento murieron. En 1941 comenzaron los ensayos clínicos con pacientes.
Uno de los primeros fue Albert Alexander, un policía británico con una infección grave. Su estado mejoró notablemente, pero las reservas de penicilina se agotaron antes de completar el tratamiento. Los investigadores llegaron a recuperar el medicamento de su orina para reutilizarlo, pero no fue suficiente y Alexander murió.
Aquel fracaso no demostró que la penicilina fuera inútil. Demostró que era necesario producir cantidades mucho mayores.
Florey y Heatley viajaron a Estados Unidos en 1941 para buscar apoyo. Laboratorios gubernamentales, universidades y compañías farmacéuticas desarrollaron métodos de fermentación a gran escala. La colaboración británico-estadounidense convirtió una sustancia frágil de laboratorio en un medicamento que podía fabricarse industrialmente (Science History Institute, s. f.-b).
Para 1944, la penicilina ya se utilizaba ampliamente para tratar a soldados aliados heridos. Después de la guerra, su producción se extendió a la población civil y transformó infecciones que antes podían ser mortales en enfermedades tratables.
Por eso es incorrecto afirmar que Fleming creó por sí solo la penicilina medicinal. Él descubrió la acción antibacteriana del hongo, estudió la sustancia y publicó sus posibilidades. Florey, Chain, Heatley y un amplio equipo convirtieron aquel descubrimiento en una terapia.
En 1945, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina fue compartido por Fleming, Florey y Chain “por el descubrimiento de la penicilina y su efecto curativo en diversas enfermedades infecciosas” (Nobel Prize Outreach, 1945).
El moho cuyo verdadero nombre tardó décadas en conocerse
Existe un detalle poco conocido incluso dentro de la famosa historia de la placa contaminada.
El hongo de Fleming fue identificado durante años como Penicillium notatum y después se relacionó con Penicillium chrysogenum. Sin embargo, estudios taxonómicos y genéticos modernos determinaron que la cepa original conservada pertenece realmente a la especie Penicillium rubens (Houbraken et al., 2011).
En 2020, investigadores secuenciaron el genoma de la muestra original de Fleming, conservada durante décadas, y lo compararon con cepas utilizadas posteriormente en la producción industrial. El análisis detectó diferencias en genes que codifican enzimas de síntesis de penicilina y en duplicaciones de genes de esa ruta; las secuencias de los genes reguladores examinados estaban conservadas (Pathak et al., 2020).
El organismo que ayudó a inaugurar la era de los antibióticos continuó revelando secretos casi un siglo después de aparecer en aquella placa.
La advertencia sobre la resistencia bacteriana
El hecho histórico más inquietante relacionado con Fleming ocurrió después de su triunfo.
Durante su conferencia del Nobel, pronunciada el 11 de diciembre de 1945, advirtió que las bacterias podían adquirir resistencia cuando se exponían a concentraciones insuficientes de penicilina. Imaginó incluso una situación cotidiana: una persona podría usar una dosis demasiado pequeña, no eliminar completamente los microorganismos y favorecer la aparición de bacterias resistentes.
Fleming explicó que quien utilizara penicilina sin la dosis adecuada podía ser moralmente responsable de la muerte de otra persona infectada posteriormente por esos microbios resistentes (Fleming, 1945).
No era una predicción vaga sobre un futuro lejano. Fleming había observado experimentalmente que una exposición insuficiente permitía seleccionar microorganismos capaces de sobrevivir. Comprendió que el mismo medicamento que salvaba vidas podía perder su poder si era utilizado incorrectamente.
Décadas después, la resistencia a los antibióticos se convertiría en una de las mayores amenazas para la salud mundial. El hombre asociado con el nacimiento de la penicilina también había anticipado el peligro de su abuso.
El accidente necesitó una mente preparada
Fleming recibió innumerables honores, fue nombrado caballero en 1944 y se convirtió en una figura internacional. Murió en Londres el 11 de marzo de 1955, después de sufrir un ataque cardíaco. Sus restos fueron depositados en la catedral de San Pablo.
Su fama convirtió la penicilina en una historia sobre la suerte: una ventana abierta, una espora que cayó en el lugar correcto y una placa olvidada durante las vacaciones. Algunos detalles de esa narración continúan siendo discutidos por los historiadores. Lo que no se discute es que la contaminación, por sí sola, no constituía un descubrimiento.
El moho podía haber caído en muchas placas. Probablemente había sucedido antes en otros laboratorios. Para convertir el accidente en conocimiento hacía falta reconocer el halo transparente, aislar el organismo, probar su efecto, comparar bacterias, registrar los resultados y publicarlos.
Fleming no vio únicamente un hongo. Vio una interacción invisible: un microorganismo produciendo una sustancia capaz de detener a otro.
También supo admitir los límites de su trabajo. No purificó la penicilina, no dirigió su producción industrial y no realizó los experimentos que la convirtieron definitivamente en un medicamento sistémico. La historia completa no reduce su mérito; lo sitúa dentro de la verdadera naturaleza de la ciencia, donde una observación puede necesitar años, equipos enteros y conocimientos procedentes de diferentes disciplinas antes de cambiar el mundo.
Alexander Fleming vio la posibilidad. Otros aprendieron a fabricarla. Millones de personas vivieron gracias a la unión de ambas cosas.
Referencias
Fleming, A. (1929). On the antibacterial action of cultures of a Penicillium, with special reference to their use in the isolation of B. influenzae. British Journal of Experimental Pathology, 10(3), 226–236. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2048009/
Fleming, A. (1945, 11 de diciembre). Penicillin: Nobel lecture. Nobel Prize Outreach. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1945/fleming/lecture/
Houbraken, J., Frisvad, J. C., & Samson, R. A. (2011). Fleming’s penicillin producing strain is not Penicillium chrysogenum but P. rubens. IMA Fungus, 2(1), 87–95. https://doi.org/10.5598/imafungus.2011.02.01.12
Pathak, A., Nowell, R. W., Wilson, C. G., Ryan, M. J., & Barraclough, T. G. (2020). Comparative genomics of Alexander Fleming’s original Penicillium isolate (IMI 15378) reveals sequence divergence of penicillin synthesis genes. Scientific Reports, 10, 15705. https://doi.org/10.1038/s41598-020-72584-5
Nobel Prize Outreach. (1945). The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1945. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1945/summary/
Nobel Prize Outreach. (s. f.-a). Sir Alexander Fleming: Biographical. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1945/fleming/biographical/
Science History Institute. (s. f.-a). Alexander Fleming. https://www.sciencehistory.org/education/scientific-biographies/alexander-fleming/
Science History Institute. (s. f.-b). Howard Walter Florey and Ernst Boris Chain. https://www.sciencehistory.org/education/scientific-biographies/howard-walter-florey-and-ernst-boris-chain/
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