1928年、「カビジュース」の発見により5億人の命が救われた。

ペニシリンは、1928 年 9 月 28 日に、ロンドンのセント メアリー病院の細菌学教授でイギリス人医師のアンドリュー フレミングによって発見されましたが、最初の民間患者が治療を受けるまでに 14 年かかりました。ポピュラー サイエンス誌が 1943 年の「医学史上の 10 大勝利」の 1 つと呼んだこの薬の実現がこれほど遅れたのは、不当に思えます。それ以来数十年にわたり、ペニシリンは 5 億人以上の命を救ったと推定されています。しかし、フレミングの発見の噂は広まるのに時間がかかり、治療への影響は完全には明らかではなく、ペニシリンの製造は非常に困難であることが判明しました。

ペニシリンを偶然発見したことを認めるフレミングは、「1928 年 9 月 28 日の夜明け直後に目が覚めたとき、世界初の抗生物質、つまり殺菌剤を発見して医学全体に革命を起こすつもりはまったくありませんでした。しかし、まさにそれが私のやったことだったと思います」と語ったと伝えられています。

彼はスコットランドでの休暇中に、一般的なブドウ球菌、つまりブドウ球菌を使った実験を行っていたが、開いた窓のそばに蓋をしていないペトリ皿を置いていった。戻ってみると、皿の様子が違っていた。そこには、カビに覆われた一箇所を除いて、通常の細菌群集の塊があった。「培養液の中で、カビは表面に白いふわふわした成長物として成長し、数日後には濃い緑色のフェルト状の塊に変化する」とフレミングは後に記している。「フェルト状の塊」の周りの培養液は透明で、近くの細菌群集はカビの分泌物によって死滅したようだった。

フレミングは、彼が「カビ液」と呼ぶものを使って実験を続け、最終的にペニシリウム菌を細菌を殺すものとして分離した。彼は 1929 年に英国病理学ジャーナルにその研究結果を発表したが、肺炎、猩紅熱、淋病、髄膜炎などの重篤な感染症に苦しむ患者を治療するペニシリンの効果についてはほんの少し触れただけだった。フレミングは、細菌を研究する科学者を助けるというペニシリンの影響にもっと重点を置いていたようだ。「細菌感染症の治療に使用できる可能性に加えて、ペニシリンは細菌培養物中の望ましくない微生物を抑制し、ペニシリンに反応しない細菌を容易に分離できるという点で、細菌学者にとって間違いなく有用である」と彼は書いている。

フレミングが論文を発表してから10年後、オックスフォード大学のハワード・フローリー、アーンスト・チェインらは、ペニシリンの大量生産法を模索した。それは大量のペニシリウム菌を培養することを意味した。しかし、十分な量のカビを育てるのに苦労した。実際、生産量が非常に少なかったため、1941年に最初の患者であるアルバート・アレキサンダーを治療しているときにペニシリンが底をついた。薬がないため、回復しつつあったアレキサンダーは最終的に死亡した。フローリーが米国農務省や米国を拠点とするファイザー、リリー、メルクなどの製薬会社の協力を得て初めて、大量生産が本格的に始まった。

1943年、 『ポピュラーサイエンス』誌がペニシリンを史上最高の薬10選に挙げたとき、寄稿者で医師のイアーゴ・ガルドストンは、主要な抗菌治療薬であるサルファ剤と比較して、感染症と戦うその優れた性能に言及し、「ペニシリンは、サルファ剤とは異なり、膿や組織液の存在下で作用する」と述べた。それまでは、「長年続いている感染症」と戦える薬は存在せず、ガルドストンが書いたように、それがペニシリンを特に貴重なものにしていた。しかし、1943年でさえ、ペニシリンは入手困難だった。ガルドストンは、「残念ながら、我々はまだペニシリンを大量に生産することができず、生産されているものは政府によって軍事用に先取りされている」と嘆いた。当時、ペニシリン1回分の価格は20ドル（2024年には364ドル）だった。 1945年に第二次世界大戦が終結した頃には、ペニシリン1回分の価格は55セント（現在の価値で10ドル）で、米国では容易に入手できました。

振り返ってみると、ポピュラーサイエンス誌の1943 年のトップ 10 リストは特に先見の明があったように思われます。ペニシリンに加えて、ガルドストンが挙げた新しい治療法には、ビタミンと栄養の重要性、ガンやその他の疾患を治療するためのホルモン療法、心身療法、つまり精神疾患が身体症状として現れることがあり、その逆もあるという認識の高まりなどがありました。こうした医学上の大ヒットにもかかわらず、医学に最も大きな影響を与えたのは、ガルドストンの最後の項目である「生物学的思考」かもしれません。ガルドストンは、生物学的思考を「幸福の基礎は、個人とその身体的および感情的環境との間で可能な限り最適な調整を達成することにある」という認識であると定義しました。今日、私たちは仕事、人間関係、経済などの要因による過度のストレスが病気を引き起こす可能性があることを当然のことと考えていますが、1943 年当時、この考え方は斬新でした。

ペニシリンは、最も広く処方されている抗生物質の 1 つです。ペニシリンの製造には、依然としてカビの培養が必要ですが、製薬会社は製造工程を完璧にし、醸造所で使用されるものとよく似た深発酵タンクでペニシリウムを培養しています。しかし、これらのタンクは、ビールよりもさらに価値のあるもの、フレミングの「カビ液」を生産します。

ポピュラーサイエンス、1943年12月:

医学における10の新たな勝利

魔法の薬、独創的な器具、より広範な知識が、過去30年間の急速な進歩を特徴づけている
イアゴ・ガルドストン医学博士著「医学の進歩」および「サルファ剤の背後」

過去 30 年間の短い期間に、医学の分野では科学の歴史全体を通じて比較できるどの期間よりも多くの発見が行われました。かつては、重要な発見の後に、進歩的な医学的思考がほとんどまたはまったくない長い期間が続くことが多かったのですが、今日では、極めて重要な発見が次々と次々と起こっています。

こうした発明や発見の中には、患者の脳から「口述筆記」できる動くペンを備えた器具があります。この驚くべき秘書が記録した脳の電気波の記録は、脳障害の兆候を調べるために外科医によって読み取られます。また、2500万分の1の水で細菌の増殖を止めるほど強力な薬もあります。さらに別の薬は、診断の科学に革命をもたらし、現代の医師の治療の問題に対するアプローチを完全に作り変えました。

筆者の判断では、近年の医学における最大の発見と発明のトップ 10 は、スルホンアミド、ペニシリン、ビタミン、性ホルモン、性ホルモンと癌の関係、脳波計、電子顕微鏡、心身医学、短期療法、生物学的思考です。

スルホンアミド

スルホンアミドは、疑いなく最近の医学的発見の中で最もよく知られています。そしてそれは当然のことです。なぜなら、これほど多くの病気の予防と治療において、この化合物ほど効果的であることが証明された単一の化合物群は他にないからです。肺炎、淋病、丹毒、産褥熱、多くの種類の血流感染症、トラコーマ、敗血症性咽頭痛、尿路感染症、髄膜炎菌性髄膜炎、軟性下疳、ガス壊疽、放線菌症、炭疽病、猩紅熱、伝染性膿痂疹 - これらは、スルホンアミド化合物のいずれかで効果的に治療できる症状のほんの一部です。

感染予防におけるスルホンアミドの応用も同様に目覚ましく、数多くあります。この点でスルホンアミドが初めて使用されて以来、戦闘で負傷した無数の兵士の命が救われました。また、スルホンアミドは、汚染地域での手術に伴う感染の脅威によってこれまで制限されていた手術の範囲も拡大しました。また、以前は単純な感染に伴って頻繁に発生していた重篤な合併症の発生率を低下させています。しかし、スルホンアミドの発見には、その素晴らしい実用的成果さえも覆い隠す特別な側面が 1 つあります。スルホンアミドは、化学療法、つまり化学物質による内臓疾患の治療という科学に新たな生命を吹き込みました。化学療法は、1910 年にポール エールリッヒがサルバルサンを発見して大きなスタートを切りましたが、その後 25 年間、化学療法の分野ではほとんど新しいものが登場しませんでした。その後、1935 年にプロントシル、その後スルホンアミドが登場し、全体像が変わりました。しかし、最も大きく変わったのは、化学療法の概念そのものでした。パウル・エールリッヒと彼のほとんどすべての追随者は、化学療法を「魔法の弾丸」、つまり細菌を殺すが人体には効かない原形質毒として考えていた。残念ながら、そのような選択的毒はほとんど見つからなかった。原形質毒のほとんどは、攻撃する細菌と同じくらい被害者を傷つける可能性があることが判明した。その後、プロントジルとスルホンアミドが細菌に対して驚くほど効果的であることが判明すると、化学療法の古い理論は作り直さなければならなかった。なぜなら、スルホンアミドは原形質毒の部類には属さないからである。実際、スルホンアミドは殺菌性さえなく、つまり細菌を直接殺すわけではない。しかし、それらは静菌性であり、細菌の代謝を妨げることによって細菌の発達を阻止する。このように細菌を弱めることによって、細菌が人体自身の防御力に打ち勝つことを可能にする。

今日、研究では細菌の代謝の経路をたどり、化学物質によってその代謝がどのように悪影響を受けるかを発見しようとしています。化学療法のこの新しい合理的な根拠により、スルホンアミドの影響を受けない結核、ハンセン病、マラリア、その他の細菌やウイルスによる病気を治療できる化学物質が見つかるという希望が生まれます。

ペニシリン

スルホンアミドのすぐ後にペニシリンが発見されたが、これは多くの点でスルホンアミドより優れた化学療法剤である。この強力な新薬は、ペニシリウム・ノタタムと呼ばれる菌類から抽出される。1929年、この菌類、つまりカビは、イギリスの細菌学者A.フレミング教授がかなり長い間実験していたブドウ球菌培養物に、歓迎されない侵入者となった。フレミング教授は、菌類が生育するところでは細菌は生育しないことに鋭く気づき、菌類と細菌は相性が悪いと推論した。彼はさらにこの問題を研究し、自分の推論が正しいことを発見した。

しかし、この菌はすべての細菌に対して拮抗するのではなく、特定の細菌に対してのみ拮抗するため、彼はこの菌を使って、混合細菌群からペニシリンが拮抗する細菌群を排除しようとしました。しかし、当時の話はそこまででした。

スルホンアミドの発見により、科学者が再びペニシリウム菌に注目するのは当然のことでした。もう一人のイギリス人科学者、HW フローリー教授は 1940 年にペニシリウム菌から茶色の粉末状の物質を抽出しました。教授はそれが非常に強力な薬であり、スルホンアミドよりも幅広い感染症に効果があることを発見しました。

ペニシリンは最近発見されたばかりですが、すでに数多くの試験が行われています。細菌の増殖を抑える働きをするスルホンアミドとは異なり、ペニシリンは細菌を殺したり、増殖を完全に止めたりすることがわかっています。しかし、サルファ剤が役に立たなかったり、部分的にしか効かなかったりするケースの多くで効果を発揮します。ペニシリンは、スルホンアミドとは異なり、膿や組織液がある状態でも作用します。このため、骨髄炎、膿胸、感染性複雑骨折、長期にわたる感染を伴う傷や火傷などの治療に特に有効です。ペニシリンは、黄色の膿を生成する細菌、黄色ブドウ球菌、および球菌によって引き起こされる多くの感染症を弱めるのに優れています。また、ペニシリンの使用者は、サルファ剤を使用した場合に時々経験するような毒性作用に悩まされることはありません。

残念ながら、ペニシリンをまだ大量に生産することはできず、生産されているものは政府によって軍事利用のために先取りされている。しかし、化学者がまもなくそれを結晶化して人工的に再現することに成功するであろうことに疑いの余地はない。

ビタミン

ビタミンは、これまで述べてきたどの発見とも異なるレベルの医学上の大発見です。その発見によって生物学と医学は根本的に影響を受けました。ビタミンが発見されるまで、医師の間では、病気を予防する以外に健康に関してできることはあまりないという確信が広まっていました。医師たちは、休息、清潔、運動、新鮮な空気、良質の食事といった個人の衛生を説きました。しかし、医師たちは、健康を維持できるだけであり、健康はどの個人にとっても多かれ少なかれ決まっていると信じていました。残りの人々については、ワクチン、血清、防腐剤などの手段による「感染症との戦い」に注意が向けられていました。

ビタミンが重要な部分を占める現代栄養学の発展により、病気ではないが健康ではない場合があることが分かりました。これは「潜在性疾患」の場合で、患者は明らかに病気ではないものの、健康からは程遠い状態です。また、感染症を含む多くの種類の病気にかかりやすいのは栄養失調によること、成長、発育、老化は摂取する食品の量と質に大きく影響されることも分かりました。

栄養に関する知識が増え、その知識が人々の日常の食生活に応用されるにつれて、病気の発生率が低下し、身体の成長と健康が改善されることは間違いありません。

性ホルモン

性ホルモンの発見は、現代医学の成果の一つですが、一般の人々にはあまり知られていません。しかし、それは本当に素晴らしい功績です。

女性ホルモンの発見につながったのは、素晴らしい直感でした。卵子が卵巣で成熟すると、卵胞液と呼ばれる微量の黄色がかった液体に囲まれます。1922 年、セントルイスのエドガー・アレン博士とその妻が精肉工場からバケツいっぱいの卵巣を入手し、台所のテーブルで卵胞から液体を慎重に採取するまで、その液体の働きを調べようと考える人はいませんでした。すぐに、同僚の EA ドイシー博士がそれを精製し、化学組成を判定できるだけの量の液体が集まりました。これにより、1929 年に女性ホルモンの結晶化が可能になりました。1936 年には、女性ホルモンが人工的に再現されました。シカゴの LC マギーの功績とされる男性ホルモンの発見は、1927 年に行われました。

性ホルモンは、性機能や生殖機能の障害を含むさまざまな障害の治療に非常に有効であることが証明されています。この発見から、妊娠のためのオリジナルのアシュハイム・ゾンデック検査が生まれました。

しかし、性ホルモンの発見の最も重要な成果は、内分泌腺の複雑な構造と働きに光が当てられたことです。これらの腺は、成長、発達、代謝、性機能、生殖など、実際には人体の「内部活動」のすべての段階に影響を与えます。

性ホルモンと癌の関係

前立腺がんは、男性に最も多くみられる悪性腫瘍の 1 つです。このタイプのがんは、早期段階では発見が難しく、転移しやすいため、均一に狭い許容範囲の手術が迅速に行われ、実際の経験では、このような症例の 5% 未満しか手術で治療できません。

1941 年、シカゴ大学の C. ハギンズ博士は、前立腺がん細胞は正常な前立腺細胞と同様に、生存するために男性ホルモンを必要とするという考えを提唱しました。彼と彼の同僚は、去勢、または女性ホルモンによる男性ホルモンの「中和」が前立腺がんの増殖に悪影響を与えるはずだと推論しました。彼とその後の人々は後者の治療法を試しました。結果は驚くべきものでした。がんは治癒しませんでしたが、ほとんどの患者は大きな恩恵を受けました。痛みは消え、栄養状態は改善し、食欲が戻り、体力も回復しました。前立腺の元々のがん増殖と体の他の部分に転移したがん増殖は退縮し、多くの患者は快適に通常の活動を行えるようになりました。この前立腺がんの治療法は、これまでの治療法よりもはるかに優れています。しかし、この発見の最大の価値は、多くの科学者が性ホルモンとがん一般の関係を研究するきっかけとなったことです。

脳波計

この最近の発明は、脳の神秘的な働きを追及する探査機です。ラジオで使用されているのと同じような真空管を使って動作し、「脳波」、つまり脳機能によって頭の中で生成される電気インパルスを拾います。特徴的な特性を持つこれらの電流は、動くペンによって目に見える形で記録されます。何らかの器質的疾患を患っている脳は、正常な脳とは異なる波を発するため、脳外科医は脳波計で記録された記録を読み取って、脳腫瘍やてんかんなどの疾患の兆候を見つけることができます。この便利な診断機器は、神経系の生理学や、神経系に作用するために使用される薬物の動態の研究に大いに役立つことが期待されています。

電子顕微鏡

電子顕微鏡も、優れた研究機器となることが期待されています。通常の顕微鏡では、光の波長によって制限されるため、物体を直径の約 2,000 倍以上に拡大することはできません。しかし、電子顕微鏡では、直径の 50,000 倍から 100,000 倍まで拡大することができます。したがって、この極めて強力な機器によって、細菌学や生化学の分野で新しい広大な研究分野が開拓されたことは容易に理解できます。現在、私たちは生物と無生物の両方の構造について、そして最も興味深いことに、天然痘、インフルエンザ、小児麻痺などの破壊的な病気の原因となるウイルスと呼ばれる「中間」の物質について、非常に詳細な洞察を得ることができます。

心身医学

精神医学の興味深い発展の 1 つに、心身医学というものがあります。これは、正統的な臨床医学と精神医学の最高の知識の融合を表しています。この医学は、精神 (心と感情) の関与なしに身体 (身体) の障害は存在せず、逆に精神障害には身体 (身体) の要素があるという重要な教訓を、反論の余地なく教えています。実際、身体症状は、主に精神疾患の唯一の具体的な兆候である場合もあります。精神と身体の相互作用に関するこの洞察により、過去には表面的な治療しかできなかった多くの疾患を、はるかに効果的に治療できるようになりました。また、医師はさまざまな身体的および感情的な緊張や障害の発生を予測し、適切な処置によって予防することができます。

短期療法

精神医学に関連して、短期療法という新しい実験的開発があります。これらの実験の目的は、単純に治療の短さです。今日行われている精神医学的療法の技術のほとんどは、時間がかかり、したがって費用がかかります。治療を必要とする人の多くが、それを支払う余裕がありません。また、ニーズを満たすのに十分な訓練を受けた精神科医がいません。これらの欠陥を是正するために、効果的でありながら時間のかからない精神療法の技術を開発するための研究、会議、実験が行われています。

生物学的思考

最後に、現代医学における他のすべてのものを包括する発達、つまり生物学的に考える能力について述べます。今日、医師は患者のことを、仕事、結婚、友人、教育、成功の度合いなど、患者の多くの環境的関係の観点から考えます。しかし、少し前までは、医師は患者のことを、患者の訴え、発見した症状や障害、そして「症例」の治療に使用できる特定の治療法の観点からのみ考えていました。実際、医師は患者自身よりも「症例」、つまり患者を苦しめている病気に関心がありました。

今日、私たちは、永続的な治療を行うには、主な要因だけでなく寄与要因も考慮し、対処する必要があることを知っています。つまり、本質的には、幸福の基礎は、個人とその身体的および感情的環境との間で可能な限り最善の調整を達成することにあるのです。