An diesem Tag vor 83 Jahren ereignete sich einer der unerwartetsten medizinischen Durchbrüche in der Geschichte der Menschheit: Der schottische Wissenschaftler Alexander Fleming wachte auf und entdeckte einen Schimmel in einer seiner Petrischalen. Als er genauer hinsah, bemerkte er, dass die Staphylokokkenbakterien, die er kultivierte, überall dort gestorben waren, wo der Schimmelpilz wuchs. Er verbrachte das nächste Jahrzehnt damit, den Penicillium-Schimmel zu züchten und zu versuchen, das von ihm abgesonderte Antibiotikum zu isolieren. Die Substanz, die er als Penicillin bezeichnete, würde später zum weltweit wichtigsten Antibiotikum werden und ab dem Zweiten Weltkrieg Millionen von Menschenleben retten.
Das American History Museum beherbergt glücklicherweise die ursprüngliche Petrischale, in der Fleming den Schimmel gefunden hat. Zum Gedenken an diese bemerkenswerte Entdeckung ist The List diese Woche ein Kompendium von Artefakten, die in den Smithsonian-Sammlungen aufbewahrt werden und einige der bedeutendsten medizinischen Durchbrüche in der Geschichte darstellen.
1. Frühe Röntgenröhre: Der deutsche Physiker Wilhelm Roentgen experimentierte 1895 damit, elektrische Ströme durch Glasvakuumröhren zu leiten, als er ein merkwürdiges grünes Leuchten auf einem Stück Pappe bemerkte, das auf seiner Werkbank lag. Bald stellte er fest, dass unsichtbare, unbekannte Röntgenstrahlen aus den Röhren austraten und das phosphoreszierende Barium, das er auf die Pappe gemalt hatte, glühte. Innerhalb weniger Wochen hatte er diese neu entdeckte Energieform verwendet, um die Handknochen seiner Frau zu fotografieren und das erste Röntgenbild in der Geschichte zu erstellen.
2. Impfstoff und Spritze gegen Kinderlähmung von Salk: In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts war Kinderlähmung eine unkontrollierte Krankheit, von der weltweit Millionen betroffen waren, ohne dass eine Heilung bekannt war. Experimentelle Versuche mit dem Lebendvirus als Impfstoff infizierten routinemäßig Kinder. 1952 entwickelte ein junger Virologe der Universität von Pittsburgh, Jonas Salk, einen Impfstoff mit dem abgetöteten Virus. Da nur wenige Freiwillige bereit waren, sich injizieren zu lassen, gehörten seine Frau, seine Kinder und er selbst zu seinen ersten menschlichen Probanden. Anschließende Feldversuche ergaben, dass sein Impfstoff sicher und wirksam ist. Dies führte zur Ausrottung der Kinderlähmung in den USA, einem wichtigen Meilenstein im Kampf gegen Infektionskrankheiten.
Das künstliche Liotta-Cooley-Herz. Foto mit freundlicher Genehmigung des American History Museum
3. Erstes künstliches menschliches Herz: Bereits 1949 wurde ernsthaft an einem Mechanismus zum Ersetzen des menschlichen Herzens geforscht. In mehreren Experimenten wurden Tierherzen für kurze Zeit erfolgreich durch künstliche Herzen ersetzt. Aber erst am 4. April 1969, als Haskell Karp in einem Krankenhaus in Houston an Herzversagen starb, konnten Ärzte erfolgreich ein mechanisches Herz in einen Menschen implantieren. Diese von Domingo Liotta entwickelte pneumatische Pumpe wurde vom Chirurgen Denton Cooley implantiert, so dass der Patient 64 Stunden lang leben konnte, bis eine Herztransplantation beim Menschen verfügbar war. Leider starb Karp nach der Transplantation eines echten Herzens an einer Lungeninfektion.
4. Erster Ganzkörper-CT-Scanner: Robert S. Ledley, Biophysiker und Zahnarzt, war ein früher Befürworter des Einsatzes von Computertechnologie in der biomedizinischen Forschung und veröffentlichte bereits 1959 Artikel zu diesem Thema. Nach dem Einsatz von Computern zur Analyse von Chromosomen und Sequenzproteinen wandte er sich der Körperdarstellung zu. Sein 1973er ACTA-Scanner war das erste Gerät, das CT-Technologie (Computertomographie) einsetzte, um den gesamten Körper auf einmal zu scannen. Dabei wurden einzelne Röntgenbilder erstellt, um ein zusammengesetztes Bild des Körpers zu erstellen, einschließlich Weichteilen und Organen sowie Knochen.
5. DNA-Rekombinationsforschung: Gentechnische Veränderungen spielen heutzutage eine wichtige Rolle, von der Herstellung von Insulin bis zur Herstellung von herbizidresistenten Pflanzen. Untersuchungen von Stanley Cohen und Herbert Boyer zwischen 1972 und 1974 haben gezeigt, dass Gene von einer Bakterienart auf eine andere übertragen werden können, was den Weg für diese zukünftigen Fortschritte bei der Manipulation des Genoms ebnet. Cohens handschriftliche Notizen auf Seite 51 dieses Notizbuchs mit dem Titel „Outline for Recombination Paper“ geben einen frühen Einblick in diese bahnbrechende Entdeckung.
