Nationalgeographic.co.id—Era antibiotik dimulai pada bulan September 1928 dengan ditemukannya penisilin. Penemuan penisilin telah menjadi titik balik sejarah dunia kedokteran.
Penisilin ditemukan oleh Alexander Fleming (1881-1955). Pada saat itu, ia adalah seorang profesor bakteriologi di Rumah Sakit St. Mary di London.
Alasan penemuan penisilin disebut titik balik sejarah dunia kedokteran karena sebelumnya tidak ada pengobatan yang efektif terhadap berbagai infeksi bakteri. Mulai dari pneumonia hingga sepsis.
Penisilin menjadi dasar untuk menyembuhkan infeksi bakteri antara lain cacar, kolera, tuberkulosis, demam berdarah, pneumonia, gonore, meningitis, dan difteri.
Antibiotik kemudian akan membentuk kelas obat yang dirancang untuk melawan, dan menyembuhkan, infeksi bakteri tetapi juga mencegah pertumbuhan lebih lanjut dari infeksi tersebut.
Alexander Fleming
Alexander Fleming bergabung dengan Korps Medis Angkatan Darat Kerajaan selama Perang Dunia I (1914-18).
Ia bekerja di rumah sakit yang terletak di Front Barat. Fleming menangani luka mengerikan yang diderita pasukannya, terutama akibat ledakan artileri dan mortir.
Akibat luka-luka tersebut, tentara mengalami sepsis, dan sering kali meninggal karena infeksi darah tersebut.
Fleming mulai mempelajari luka dan pengobatan yang digunakan untuk memerangi infeksi.
Penelitian Fleming membuktikan bahwa pendekatan Lister alias Lister Antisepsis tidak menembus cukup jauh ke luka terdalam.
Baca Juga: Svante Pääbo Raih Hadiah Nobel Bidang Fisiologi atau Kedokteran 2022
Nama sistem pengobatan itu diambil dari nama Joseph Lister yang pertama kali menerapkan teori kuman pada luka dan pembedahan, yang merawat luka dengan antiseptik seperti yodium dan asam karbol, sehingga tidak membunuh semua bakteri berbahaya.
Faktanya, sistem Lister berkontribusi pada tingkat kematian yang lebih tinggi karena antiseptik juga membunuh karakteristik penyembuhan alami tubuh.
Temuan Fleming tentang sistem Lister dan luka perang diterbitkan dalam Lancet edisi tahun 1917, tetapi sebagian besar diabaikan oleh sebagian besar dokter garis depan.
Fleming merekomendasikan agar antiseptik digunakan dengan konsentrasi larutan garam yang lebih tinggi untuk mendisinfeksi dan membersihkan luka yang lebih dalam.
Setelah perang, Fleming kembali ke Rumah Sakit St. Mary, tempat dia melanjutkan penelitiannya di bidang bakteri dan pengobatan.
Dalam sebuah percobaan pada tahun 1921, Fleming menemukan bahwa bakteri di udara mencemari salah satu cawan kulturnya. Namun lendir hidung, ketika ditambahkan ke dalam kultur, menghambat pertumbuhan bakteri lebih lanjut.
Eksperimen tambahannya terhadap pertumbuhan antibakteri menemukan bahwa air mata, dahak, darah, air mani, nanah, dan putih telur manusia memiliki sifat serupa yang mencegah pertumbuhan bakteri.
Namun presentasi di hadapan Royal Society dan publikasi di Proceedings of the Royal Society pada Mei 1922 tentang sifat antibiotik itu diabaikan.
Nantinya, pidato Fleming di Nobel pada tahun 1945 mengacu pada penemuan sifat antibiotik. Menjadi antibiotik pertama yang ditemukan sebelum penisilin.
Penemuan Penisilin
Pada tanggal 3 September 1928, Fleming kembali ke rumah setelah berlibur di Skotlandia.
Sebelum berangkat, Fleming meninggalkan beberapa cawan petri terbuka yang mengandung stafilokokus, bakteri penyebab sakit tenggorokan, abses, dan bisul, di meja kerjanya.
Di salah satu cawan, Fleming melihat jamur (Penicillium notatum) tumbuh. Jamur itu mengeluarkan zat antibakteri dan di sekitar jamur terdapat area yang bebas dari bakteri meskipun bakteri tersebut berkembang biak di dalam cawan.
Dia mencapai kesimpulan bahwa jamur membunuh bakteri. Eksperimen lebih lanjut dengan jamur tersebut menegaskan bahwa jamur tersebut membunuh berbagai bakteri.
Selanjutnya, pada tanggal 7 Maret 1929, Fleming menamai jamur antibakteri tersebut penisilin.
Pada bulan Juni 1929, Fleming menerbitkan makalah tentang eksperimennya di British Journal of Experimental Pathology.
Komunitas ilmiah kurang memberikan perhatian pada penelitian Fleming, sama seperti perhatian yang ia terima setelah presentasi temuannya di Medical Research Club pada bulan Februari sebelumnya.
Baik dalam kuliah maupun makalahnya, Fleming mengakui kesulitan dalam memproduksi penisilin dalam bentuk murni dan ketidakmampuan memproduksi antibakteri dalam jumlah banyak.
Meskipun minat terhadap penelitian Fleming pada tahun 1930-an tidak begitu besar, ia terus memproduksi penisilin dalam skala kecil.
Fleming kembali menawarkan penelitiannya pada Kongres Mikrobiologi Internasional Kedua pada tahun 1936, tetapi sekali lagi ditolak.
Meskipun ia menyatakan bahwa penisilin dapat menjadi antibakteri yang kuat terhadap berbagai macam infeksi, hingga tahun 1941 British Medical Journal meremehkan kegunaan penisilin.
Aplikasi dan Uji Coba
Tim ilmuwan di Sekolah Patologi Sir William Dunn di Universitas Oxford-lah yang akan mengatasi kendala yang dihadapi Fleming.
Mengolah, mengekstraksi, memurnikan, dan menyimpan penisilin menjadi tujuan tim peneliti.
Edward Abraham (1913-1999) menemukan struktur penisilin yang benar, sementara Norman Heatley (1911-2004) merekomendasikan memasukkan kembali antibakteri ke dalam air sehingga mengubah keasamannya.
Kedua penemuan tersebut memungkinkan produksi penisilin dalam jumlah yang cukup untuk memulai uji coba pada hewan mengenai kemanjuran penisilin.
Tes awal dirancang untuk menentukan toksisitas penisilin. Tikus, mencit, kelinci, dan kucing disuntik penisilin setelah terpapar berbagai bakteri berbahaya. Tes ini membuktikan keefektifan penisilin.
Untungnya, para peneliti tidak menggunakan marmut sebagai hewan percobaan karena penisilin beracun bagi hewan tersebut.
Marmut memiliki mikrobioma usus, atau flora usus yang hidup di saluran pencernaannya. Bila dikombinasikan dengan penisilin, menyebabkan hewan tersebut mengalami diare dan kematian.
Pada bulan Mei 1940, Howard Florey (1898-1968) dan Ernest Chain (1906-1979) menginfeksi sekelompok tikus dengan streptokokus.
Separuh dari tikus, yang tidak diobati, mati karena sepsis; setengahnya yang diobati dengan penisilin selamat.
Percobaan lebih lanjut dengan menggunakan hewan dalam jumlah yang terus meningkat menghasilkan hasil yang serupa.
Eksperimen pada manusia dimulai sejak tahun 1929 ketika Fleming berusaha menyembuhkan infeksi hidung tetapi gagal karena bakteri penyebab infeksi tersebut tidak rentan terhadap penisilin.
Salah satu murid Fleming, Cecil George Paine (1905-1994), berhasil menggunakan penisilin untuk mengobati dan menyembuhkan konjungtivitis pada orang dewasa dan anak-anak pada bulan November 1930.
Banyak cerita tentang upaya awal penggunaan penisilin untuk mengobati infeksi pada manusia.
Pada bulan September 1940, seorang petugas polisi, Albert Alexander, menggaruk wajahnya saat bekerja di pekarangan rumahnya.
Cedera tersebut mengakibatkan dia terkena infeksi streptokokus dan stafilokokus.
Perawatan awal tidak berhasil, dan pada bulan Februari 1941, Florey dan Chain mendapat izin untuk merawat Alexander dengan penisilin.
Sayangnya, para dokter tidak dapat memproduksi obat tersebut dalam jumlah yang cukup, sehingga mengakibatkan kematian Alexander pada bulan Maret 1941.
Uji coba selanjutnya menggunakan anak-anak karena mereka membutuhkan jumlah penisilin yang lebih sedikit. Eksperimen tersebut terbukti berhasil dan menjadi titik balik sejarah dunia kedoteran.
Produksi dan Konsekuensi Massal
Dimulainya Perang Dunia Kedua (1939-45) mengharuskan upaya lebih lanjut untuk memproduksi penisilin dalam jumlah besar.
Pemerintah Amerika Serikat dan Inggris serta perusahaan obat, rumah sakit, dokter, dan ilmuwan AS membantu secara kooperatif untuk meningkatkan skala produksi.
Produksi penisilin meningkat, menghasilkan tingkat produksi yang secara efektif merawat semua tentara yang terluka yang berpartisipasi dalam pendaratan Normandia pada D-Day pada bulan Juni 1944.
Penisilin pertama kali diperkenalkan dalam skala besar selama Perang Dunia II, dengan kesuksesan yang luar biasa.
Selama Perang Dunia I, infeksi bakteri menyumbang hampir 20% dari seluruh kematian; angka tersebut turun menjadi kurang dari 1% selama Perang Dunia II karena penggunaan penisilin.
Dalam 80 tahun berikutnya, kesehatan medis telah diubah oleh efek antibiotik yang menyelamatkan nyawa.
Tidak hanya kesehatan manusia yang terkena dampak positif namun industri obat farmasi juga telah mengubah metode penemuan obat, memproduksi antibiotik dalam skala yang tak terbayangkan sejak awal.
Penerapan antibiotik dalam konteks klinis telah mengubah secara permanen pendekatan manusia terhadap penyakit mematikan.
Banyak kontroversi dalam beberapa dekade sejak penemuan penisilin telah melibatkan siapa yang harus diberi penghargaan atas penemuan dan penerapannya.
Alexander Fleming telah menerima penghargaan terbesar atas penemuannya,. Namun hal ini memerlukan tim Florey, Chain, Heatly, dan anggota tim Oxford lainnya untuk menyempurnakan penemuan Fleming dan merancang metode untuk produksi obat dalam skala besar.
Pada tahun 1945, Fleming, Florey, dan Chain berbagi Hadiah Nobel Kedokteran karena telah mengubah sejarah dunia kedokteran. Sekitar 45 tahun kemudian, Heatley dianugerahi gelar doktor kehormatan di bidang kedokteran oleh komite Nobel, yang pertama dalam sejarah penghargaan tersebut.