أحدثت اكتشافات لويس باستير العلمية في القرن التاسع عشر ثورة في الطب واستمرت في إنقاذ حياة الملايين اليوم

لم تسفر بعض أعظم الاكتشافات العلمية عن جوائز نوبل.

يمكن القول إن لويس باستور ، الذي عاش من عام 1822 إلى عام 1895 ، هو أشهر علماء الأحياء الدقيقة في العالم. يُنسب إليه الفضل على نطاق واسع في نظرية الجراثيم للمرض ولاختراعه عملية البسترة – التي سميت باسمه – للحفاظ على الأطعمة. ومن اللافت للنظر أنه طور أيضًا لقاحات داء الكلب والجمرة الخبيثة وقدم مساهمات كبيرة في مكافحة الكوليرا.

ولكن لأنه توفي في عام 1895 ، قبل ست سنوات من منح جائزة نوبل الأولى ، فإن هذه الجائزة ليست في سيرته الذاتية. لو عاش في عصر جوائز نوبل ، لكان بلا شك يستحق واحدة عن عمله. لا تُمنح جوائز نوبل ، التي تُمنح في مجالات مختلفة ، بما في ذلك علم وظائف الأعضاء والطب ، بعد الوفاة.

خلال الوقت الحالي من التهديدات المستمرة من ظهور أو عودة ظهور الأمراض المعدية ، من COVID-19 وشلل الأطفال إلى جدري القرود وداء الكلب ، من المذهل أن ننظر إلى الوراء إلى إرث باستور. غيرت جهوده بشكل جذري نظرة الناس إلى الأمراض المعدية وكيفية مكافحتها عن طريق اللقاحات.

لقد عملت في مختبرات الصحة العامة والطبية المتخصصة في الفيروسات والميكروبات الأخرى ، أثناء تدريب علماء المختبرات الطبية في المستقبل. بدأت مسيرتي المهنية في علم الفيروسات مع مقعد في الصف الأول للكشف عن داء الكلب ومراقبته والعوامل الحيوانية المنشأ ، وهو يعتمد في جزء كبير منه على عمل باستير الرائد في علم الأحياء الدقيقة والمناعة واللقاحات.

أولا ، كيميائي

في تقديري ، فإن أقوى مساهمات باستير في العلوم هي إنجازاته الرائعة في مجال علم الأحياء الدقيقة الطبي وعلم المناعة. ومع ذلك ، تبدأ قصته بالكيمياء.

درس باستير على يد الكيميائي الفرنسي جان بابتيست أندريه دوماس. خلال ذلك الوقت ، أصبح باستير مهتمًا بأصول الحياة وعمل في مجال الضوء المستقطب وعلم البلورات.

في عام 1848 ، بعد أشهر قليلة من حصوله على درجة الدكتوراه ، كان باستير يدرس خصائص البلورات المتكونة في عملية صنع النبيذ عندما اكتشف أن البلورات تحدث في أشكال صورة معكوسة ، وهي خاصية تعرف باسم chirality. أصبح هذا الاكتشاف أساسًا لمجال فرعي للكيمياء يُعرف باسم الكيمياء الفراغية ، وهو دراسة الترتيب المكاني للذرات داخل الجزيئات. كان هذا التباين في الجزيئات “فرضية ثورية” في ذلك الوقت.

قادت هذه النتائج باستير إلى الشك فيما سيتم إثباته لاحقًا من خلال البيولوجيا الجزيئية: تنبع جميع عمليات الحياة في النهاية من الترتيب الدقيق للذرات داخل الجزيئات البيولوجية.

النبيذ والبيرة – من التخمير إلى نظرية الجراثيم

كانت البيرة والنبيذ حاسمين لاقتصاد فرنسا وإيطاليا في القرن التاسع عشر. لم يكن من غير المألوف خلال حياة باستير أن تفسد المنتجات وتصبح مريرة أو خطرة للشرب. في ذلك الوقت ، كان المفهوم العلمي لـ “التوليد التلقائي” يرى أن الحياة يمكن أن تنشأ من مادة غير حية ، والتي كان يُعتقد أنها السبب وراء إفساد النبيذ.

بينما حاول العديد من العلماء دحض نظرية التولد التلقائي ، في عام 1745 ، اعتقد عالم الأحياء الإنجليزي جون توربيرفيل نيدهام أنه ابتكر تجربة مثالية تفضل التوليد التلقائي. يعتقد معظم العلماء أن الحرارة تقتل الحياة ، لذلك ابتكر نيدهام تجربة لإظهار أن الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تنمو على الطعام ، حتى بعد الغليان. بعد غليان مرق الدجاج ، وضعه في دورق ، وسخنه ، ثم ختمه وانتظر ، دون أن يدرك أن الهواء يمكن أن يشق طريقه مرة أخرى إلى القارورة قبل الختم. بعد مرور بعض الوقت ، نمت الكائنات الحية الدقيقة ، وادعى نيدهام النصر.

ومع ذلك ، فإن تجربته بها عيبان رئيسيان. أولاً ، لم يكن وقت الغليان كافياً لقتل جميع الميكروبات. والأهم من ذلك ، سمحت قواريره للهواء بالتدفق مرة أخرى ، مما أتاح التلوث الجرثومي.

لتسوية المعركة العلمية ، رعت الأكاديمية الفرنسية للعلوم مسابقة لأفضل تجربة لإثبات أو دحض التولد التلقائي. كان رد باستير على المسابقة عبارة عن سلسلة من التجارب ، بما في ذلك مقال حاصل على جائزة عام 1861.

اعتبر باستير أن إحدى هذه التجارب “حاسمة وحاسمة” لأنه ، على عكس نيدهام ، بعد أن قام بتعقيم ثقافاته ، أبقى عليها خالية من التلوث. باستخدام القوارير المشهورة الآن ذات رقبة البجعة ، والتي لها رقبة طويلة على شكل حرف S ، سمح للهواء بالتدفق بينما يمنع في نفس الوقت الجسيمات المتساقطة من الوصول إلى المرق أثناء التسخين. نتيجة لذلك ، ظلت القارورة خالية من النمو لفترة طويلة. أظهر هذا أنه إذا لم يُسمح بدخول الهواء مباشرة إلى دفعاته المغلية ، فلن تظهر “كائنات دقيقة حية ، حتى بعد شهور من المراقبة”. ومع ذلك ، الأهم من ذلك ، إذا تم إدخال الغبار ، ظهرت الميكروبات الحية.

من خلال هذه العملية ، لم يدحض باستير نظرية التوليد التلقائي فحسب ، بل أظهر أيضًا أن الكائنات الحية الدقيقة موجودة في كل مكان. عندما أظهر أن الطعام والنبيذ فسد بسبب التلوث من البكتيريا غير المرئية وليس من التوالد التلقائي ، ولدت نظرية الجراثيم الحديثة للمرض.

نشأة التطعيم في القرن التاسع عشر

في ستينيات القرن التاسع عشر ، عندما دمرت صناعة الحرير بسبب مرضين كانا يصيبان ديدان القز ، طور باستير عملية ذكية لفحص بيض دودة القز تحت المجهر والحفاظ على تلك التي كانت بصحة جيدة. تمامًا مثل جهوده مع النبيذ ، كان قادرًا على تطبيق ملاحظاته في أساليب الصناعة ، وأصبح شيئًا من البطل الفرنسي.

حتى مع تدهور صحته من سكتة دماغية شديدة أصابته بالشلل الجزئي ، واصل باستير عمله. في عام 1878 ، نجح في التعرف على البكتيريا المسببة لمرض كوليرا الطيور واستزراعها. لقد أدرك أن الثقافات البكتيرية القديمة لم تعد ضارة وأن الدجاج الذي تم تطعيمه بالثقافات القديمة يمكن أن ينجو من التعرض للسلالات البرية للبكتيريا. وقد ساعدت ملاحظته القائلة بأن الدجاج الباقي على قيد الحياة يفرز البكتيريا الضارة في تأسيس مفهوم مهم أصبح الآن مألوفًا جدًا في عصر COVID-19 – لا يزال بإمكان “الناقلات الصحية” بدون أعراض أن تنشر الجراثيم أثناء تفشي المرض.

بعد كوليرا الطيور ، تحول باستير إلى الوقاية من الجمرة الخبيثة ، وهي طاعون واسع الانتشار للماشية والحيوانات الأخرى تسببه البكتيريا. عصيات الجمرة الخبيثة. بناءً على عمله الخاص وعمل الطبيب الألماني روبرت كوخ ، طور باستير مفهوم الإصدارات الموهنة أو الضعيفة من الميكروبات لاستخدامها في اللقاحات.

في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر ، أظهر بما لا يدع مجالاً للشك أن تعريض الماشية إلى شكل ضعيف من لقاح الجمرة الخبيثة يمكن أن يؤدي إلى ما يعرف الآن باسم المناعة ، مما يقلل بشكل كبير من نفوق الماشية.

اختراق لقاح داء الكلب

في تقييمي المهني للويس باستور ، فإن اكتشاف التطعيم ضد داء الكلب هو أهم إنجازاته.

يُطلق على داء الكلب “أكثر الفيروسات شيطانية في العالم” ، وينتقل من حيوان إلى إنسان عن طريق لدغة.

يعد العمل مع فيروس داء الكلب أمرًا خطيرًا للغاية ، حيث تقترب الوفيات من 100٪ بمجرد ظهور الأعراض وبدون تلقيح. من خلال الملاحظة الذكية ، اكتشف باستير أن تجفيف الحبال الشوكية للأرانب والقرود المسعورة الميتة أدى إلى شكل ضعيف من فيروس داء الكلب. باستخدام هذه النسخة الضعيفة كلقاح لتعريض الكلاب تدريجياً لفيروس داء الكلب ، أظهر باستير أنه يستطيع تحصين الكلاب بشكل فعال ضد داء الكلب.

ثم ، في يوليو 1885 ، تعرض جوزيف مايستر ، صبي فرنسي يبلغ من العمر 9 سنوات ، لعض شديد من قبل كلب مسعور. مع مواجهة جوزيف للموت شبه المؤكد ، أخذته والدته إلى باريس لرؤية باستير لأنها سمعت أنه كان يعمل على تطوير علاج لداء الكلب.

تولى باستير القضية ، ومعه طبيبان ، أعطى الصبي سلسلة من الحقن على مدى عدة أسابيع. نجا جوزيف وصدم باستير العالم بعلاج لمرض مميت عالميًا. فتح هذا الاكتشاف الباب أمام الاستخدام الواسع النطاق لقاح داء الكلب الذي ابتكره باستير حوالي عام 1885 ، مما أدى إلى انخفاض كبير في وفيات داء الكلب بين البشر والحيوانات.

حياة جديرة بجائزة نوبل

قال باستير ذات مرة في إحدى المحاضرات الشهيرة: “في مجالات الملاحظة ، تفضل الصدفة العقل الجاهز فقط.”

كان باستير موهوبًا في تطبيق عقله العلمي اللامع – والمستعد – على أكثر المعضلات العملية التي تواجه البشرية.

بينما توفي لويس باستير قبل بدء جائزة نوبل ، كنت أزعم أن حياته المذهلة في الاكتشاف والمساهمة في العلوم في الطب ، والأمراض المعدية ، والتحصين ، وعلم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم المناعة يضعه بين أعظم العلماء على الإطلاق.