Op deze dag, 83 jaar geleden, vond een van de meest onverwachte medische doorbraken in de menselijke geschiedenis plaats: de Schotse wetenschapper Alexander Fleming werd wakker en ontdekte een schimmel die in een van zijn petrischalen groeide. Toen hij dichterbij kwam, realiseerde hij zich dat waar de schimmel groeide, de stafylokokkenbacteriën die hij kweekte, waren gestorven. Hij bracht het volgende decennium door met het kweken van de penicillium-schimmel en probeerde het antibioticum dat het afscheidde te isoleren. De stof - die hij penicilline noemde - zou 's werelds belangrijkste antibioticum worden en miljoenen levens redden vanaf de Tweede Wereldoorlog.
Het American History Museum heeft het geluk dat het de oorspronkelijke petrischaal is waarin Fleming de mal vond. Om deze opmerkelijke ontdekking te herdenken, is The List deze week een compendium van artefacten in de Smithsonian collecties die enkele van de belangrijkste medische doorbraken in de geschiedenis vertegenwoordigen.
1. Vroege röntgenbuis: in 1895 experimenteerde Wilhelm Roentgen, een Duitse natuurkundige, met het passeren van elektrische stromen door glazen vacuümbuizen toen hij een vreemde groene gloed op een stuk karton zag liggen dat op zijn werkbank lag. Hij ontdekte al snel dat onzichtbare, onbekende 'x'-stralen uit de buizen stroomden, waardoor het fosforescerende barium dat hij op het karton had geschilderd gloeide. Binnen een paar weken had hij deze nieuw ontdekte vorm van energie gebruikt om een foto te maken van de handbotten van zijn vrouw, waarmee hij de eerste röntgenfoto in de geschiedenis produceerde.
2. Salk's poliovaccin en -spuit: tijdens de eerste helft van de 20e eeuw was polio een ongecontroleerde ziekte die wereldwijd miljoenen mensen trof, zonder bekende remedie. Experimentele proeven met het levende virus als een vaccin routinematig geïnfecteerde kinderen. In 1952 ontwikkelde een jonge viroloog aan de Universiteit van Pittsburgh, Jonas Salk, een vaccin met het gedode virus; met weinig vrijwilligers die ermee wilden worden geïnjecteerd, waren zijn eerste menselijke proefpersonen zijn vrouw, kinderen en zichzelf. Latere veldproeven toonden aan dat zijn vaccin veilig en effectief was, wat leidde tot de uitroeiing van polio in de Verenigde Staten, een belangrijke mijlpaal in de strijd tegen infectieziekten.
Het kunstmatige hart van Liotta-Cooley. Foto met dank aan American History Museum
3. Eerste kunstmatig menselijk hart: serieus onderzoek naar een mechanisme voor het vervangen van het menselijk hart begon al in 1949, en in verschillende experimenten werden dierenharten met succes vervangen door kunstmatige harten voor korte tijd. Maar pas op 4 april 1969, toen Haskell Karp stierf aan hartfalen in een ziekenhuis in Houston, konden artsen met succes een mechanisch hart in een mens implanteren. Deze pneumatische pomp, gemaakt door Domingo Liotta, werd geïmplanteerd door chirurg Denton Cooley, waardoor de patiënt 64 uur kon leven totdat een menselijke harttransplantatie beschikbaar was. Helaas stierf Karp na het ontvangen van de transplantatie van een echt hart als gevolg van een longinfectie.
4. Eerste Whole-Body CT-scanner: Robert S. Ledley, een biofysicus en tandarts, was een vroege voorstander van het gebruik van computertechnologie in biomedisch onderzoek, publiceerde artikelen over dit onderwerp al in 1959. Na het gebruik van computers om chromosomen en sequentie-eiwitten te analyseren, wendde hij zich tot lichaamsbeeldvorming. Zijn ACTA-scanner uit 1973 was de eerste machine die CT-technologie (computertomografie) gebruikte om het hele lichaam in één keer te scannen, waarbij afzonderlijke röntgenfoto's werden verzameld om een samengesteld beeld van het lichaam te maken, inclusief weke delen en organen, evenals botten.
5. Recombinant DNA-onderzoek: tegenwoordig is genetische modificatie betrokken bij alles, van de productie van insuline tot de productie van herbicideresistente gewassen. Onderzoek van Stanley Cohen en Herbert Boyer tussen 1972 en 1974 toonde aan dat genen van het ene type bacterie op een ander type konden worden overgebracht, de weg vrijmaakte voor deze toekomstige ontwikkelingen in het manipuleren van het genoom. De handgeschreven notities van Cohen op pagina 51 van dit notitieboekje, getiteld 'Overzicht voor Recombination Paper', bieden een vroeg inzicht in deze baanbrekende ontdekking.
