Alexander Fleming

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Sir Alexander Fleming est un biologiste et un pharmacologue écossais, né le 6 août 1881 à Lochfield, Ayrshire, Écosse et mort le 11 mars 1955 à Londres. Il a publié de nombreux articles concernant la bactériologie, l'immunologie et la chimiothérapie. Ses découvertes les plus connues sont celle de l'enzyme lysozyme en 1922 et celle d'une substance antibiotique appelée pénicilline qu'il a isolée à partir du champignon Penicillium notatum en 1928, découverte pour laquelle il a partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine avec Howard Walter Florey et Ernst Boris Chain en 1945^[1].

Alexander Fleming recevant son prix Nobel de physiologie ou médecine

Biographie

Alexander Fleming naquit le 6 août 1881 dans une ferme de Lochfield près de Darvel dans l'East Ayrshire en Écosse. Il était le troisième enfant du second mariage de Hugh Fleming (1816–1888) avec Grace Stirling Morton (1848–1928) qui eurent ensemble quatre enfants. De son premier mariage, Hugh Fleming avait déjà la charge de quatre enfants. Son père mourut quand Alexander eut sept ans. Malgré les difficultés entrainées par ce décès, Alexander garda un bon souvenir de son enfance ; il attribua son don d'observation à cette vie campagnarde. Il fréquenta l'école locale puis, pendant deux ans, grâce à une bourse, l'Académie Kilmarnock.

A l'âge de treize ans, il accompagna un beau-frère à Londres pour y rejoindre un de ses frères qui y avait déjà une clientèle de médecin. Là il suivit des cours à l'école polytechnique de Regent Street^[2] tout en travaillant dans un bureau de navigation pendant quatre ans. En 1900, à l'époque de la guerre des boers, il s'engagea avec deux de ses frères, John et Robert, dans la section des volontaires du régiment écossais de Londres ; leur unité resta en Grande-Bretagne^[3]. À vingt ans, Fleming hérita d'un peu d'argent d'un de ses oncles, John Fleming. Son frère aîné, Tom, était déjà médecin ophtalmologiste et il lui suggéra la même carrière : Alec, qui avait pris des cours du soir dans des matières comme le latin, réussit l'examen d'entrée à l'école médicale de l'Hôpital Sainte-Marie de Londres qu'il intègra donc en octobre 1901^[4] .

Encore étudiant, il entre en 1906 dans le service d'inoculation du laboratoire d'Amroth Wright^[5]. Il obtint son M.B. puis son B.Sc. avec Médaille d'or de l'Université de Londres en 1908 ; il passa son diplôme de chirurgien en 1909^[6]et devint chargé de cours à l'hôpital Sainte-Marie jusqu'en 1914. Intégré à l'équipe de Wright,il publie dès 1908 dans le Lancet pour y défendre les considérations développées par son patron autour de "l'indice opsonique" ^[7]; il mit au point un vaccin contre l'acné ^[8]. Parallèlement à ces fonctions, Fleming s'était fait une spécialité du traitement de la Syphilis par le Salvarsan mis au point en 1910 par Ehrlich ;Il adminnistrait le salvarsan par voie intraveineuse, une technique que maîtrisait peu de ses collègues; cette activité, lucrative, établit les premières bases de sa renommée^[9]. Il servit pendant la Première Guerre mondiale dans le Corps des Médecins Militaires. Avec nombre de ses collègues, il travailla dans les hôpitaux de campagne sur le front occidental en France. Il fit partie de l'équipe de Wright à Boulogne.Entré avec le grade de lieutenant, il finit la guerre capitaine et obtint une citation militaire britannique. Pendant la Guerre, l'équipe de Wright produit un grand nombre d'articles attaquant l'emploi des antiseptiques pour traiter les blessures de guerre^[10]. En 1918 il revint à l'Hôpital Sainte-Marie, qui était un centre d'enseignement. En 1919 il est promu Directeur assistant du département d'inoculation. En 1927 il est nommé à la chaire de bactériologie à la faculté de médecine de Londres. En 1928 il fut nommé professeur de biologie à l'Hôpital Sainte-Marie.

Son travail avant la découverte de la pénicilline

Après la guerre, Fleming fit des recherches sur les agents antibactériens, parce qu'il avait été témoin de la mort d'un grand nombre de soldats, victimes de la septicémie. Malheureusement les antiseptiques tuaient les défenses immunologiques du patient plus vite qu'ils ne tuaient les bactéries qui l'avaient envahi. Dans un article de The Lancet paru pendant la Première Guerre mondiale, Fleming avait expliqué pourquoi les antiseptiques tuaient plus de soldats que les maladies elles-mêmes. Ils travaillaient correctement sur la peau, mais les blessures profondes avaient tendance à abriter des bactéries anaérobies et les antiseptiques paraissaient éliminer surtout des agents bénéfiques qui auraient protégé efficacement les patients. Sir Almroth Wright soutint fortement les conclusions de Fleming. Malgré tout, pendant la Première Guerre mondiale, la plupart des médecins militaires n’en continuèrent pas moins à utiliser des antiseptiques, même dans les cas où leur usage aggravait l'état des patients.

En 1921 Fleming s'occupe à mettre au point de nouveaux vaccins^[11]. Il s'intéresse à l'étiologie de la grippe, qui opposait alors les partisans de l'origine bactérienne et ceux de l'origine virale. Quand, en 1921 il manifeste les symptômes évoquant ceux de la grippe il procède à des prélèvements et des cultures systématiques de son mucus nasal. Il en isole une bactérie qu'il nomme "AF coccus". Rapidement remis de ce qui s'avéra être non pas une grippe mais un simple coryza/rhume de cerveaux, Fleming n'en continue pas moins à expérimenter avec ces cultures dans l'intention de mettre en évidence le bactériophage qu'il suppose à l'origine de sa guérison. Il met au point une expérience à la suite de laquelle il arrive à montrer l'effet bactériolytique du mucus nasal. Cette expérience intitulée Bacteriophage, est décrite dans les Royal proceedings of the Royal Society. Dans la foulée, Fleming monte des expériences pour déterminer en quoi cet effet est spécifique soit de la bactérie soit de son mucus : il est surpris de constater que le mucus de ses collègues a le même effet. Il constate par ailleurs que, les larmes, mais aussi d'autres tissus et sécrétions organiques produisent ce même effet. Ce fait met à mal l'hypothèse du bactériophage, que Fleming doit positivement abandonner après d'autres expériences : il arrive à la conclusion que c'est une protéide, plus précisément une enzyme, qui est cause de l'effet bactériolytique observé. il la nomme lysozyme. (Wright renomme alors "AF coccus",qui devient micrococcus lysodeikticus).

En 1922, Fleming découvre les propriétés antibactériennes d'une substance présente dans les sécrétions nasales et dans les larmes, fabriqué par le corps lui-même. Il l'appelle le lysozyme : c'est le premier antibiotique naturel identifié. Bien qu'elle n'ait pas donné lieu à des applications thérapeutiques, la découverte du lysozyme a joué un rôle important dans l'étude des mécanismes enzymatiques^[12].

Six ans plus tard, il découvrit - en fait redécouvrit après Ernest Duchesne - la pénicilline par accident, lors de l'observation d'une moisissure qui tua les bactéries d'une de ses expériences, et surtout il comprit et fit comprendre son intérêt médical.

Timbre des îles Féroé (1982).

Une découverte accidentelle

Suite à ses recherches et publications concernant les blessures de guerre, Fleming fait autorité dans le domaine des staphylocoques dans les années 1920. Vers 1927 on lui propose d'écrire un chapitre sur ces bactéries dans un livre publié par le Medical Research Council. Pour honorer cette commande, Fleming se documente et conduit des expériences. Tombé sur un article établissant une corrélation entre la virulence des staphylocoques et les variations de couleur de leurs colonies, il décide de répéter l'expérience avec un jeune collègue recruté à cet effet, D.M. Pryce. C'est lors d'une visite de Fleming à Pryce en septembre 1928, que ce dernier est frappé par l'aspect inhabituel d'une des cultures qui lui rappelle une de ses expériences avec le lysozyme.

Le 3 septembre 1928, il enquêtait sur les propriétés des staphylocoques. Il était déjà bien connu à cette époque en raison de ses premières découvertes et il avait la réputation d'être un chercheur remarquable mais négligent ; il oubliait le plus souvent les cultures sur lesquelles il travaillait et son laboratoire était d'habitude en plein désordre. Après des grandes vacances, il remarqua que beaucoup de ses boîtes de culture avaient été contaminées par un champignon et les avait donc mises dans du désinfectant. Devant montrer son travail à un visiteur, il récupéra certaines des boîtes qui n'avaient pas été complètement trempées et c'est alors qu'il remarqua autour d'un champignon une zone où les bactéries ne s'étaient pas développées. Il isola un extrait de la moisissure, l'identifia correctement comme appartenant à la famille du pénicillium et appela cet agent pénicilline. Ce n'était certes pas la première fois qu'une culture bactérienne était infectée ; le génie d'Alexander Fleming est qu'il a compris l'importance du phénomène et l'a expliqué.

Il étudia avec succès ses effets sur un grand nombre de bactéries et remarqua qu'il agissait contre des bactéries comme les staphylocoques et tous les pathogènes Gram-positifs (scarlatine, pneumonie, méningite, diphtérie), mais non contre la fièvre typhoïde ou la fièvre paratyphoïde, auxquelles il cherchait un remède à ce moment-là.

Sur sa découverte, Fleming publia en 1929 dans le British Journal of Experimental Pathology un article qui attira peu l'attention. Il continua ses recherches, mais constata qu'il était difficile de cultiver le pénicillium et, même quand on y arrivait, il était encore plus difficile d'en extraire la pénicilline. Son impression était que, du fait de ce problème de production en grande quantité et parce que son action lui semblait lente, la pénicilline n'aurait guère d'importance dans le traitement des infections. Fleming s'était également persuadé que la pénicilline ne subsisterait pas assez longtemps dans le corps humain pour tuer des bactéries. Un grand nombre d'épreuves cliniques se révélèrent peu concluantes, probablement du fait qu'elle y était utilisée comme antiseptique. Le fait que les grandes entreprises pharmaceutiques avaient investi beaucoup dans la production de sulfamide fut un énorme frein à ses recherches. En 1933, il réussit à guérir complètement Keith Rogers ; ce cas clinique remarquable montrait maintenant qu'il pourrait être intéressant pour un chimiste de continuer dans cette voie et de mettre au point une forme stable de pénicilline. En même temps qu'il s'adonnait à d'autres recherches, il continua jusqu'en 1940 à essayer d'intéresser un chimiste qui aurait assez d'adresse pour réussir. En 1940, la donne va changer sur le plan pharmaceutique : il va falloir remettre en état les blessés le plus vite possible.

Elle n'a été employé pour soigner des malades qu'à partir de la Seconde Guerre mondiale.

Article détaillé : Découverte de la pénicilline.

Purification sous une forme stable et production à échelle industrielle

Howard Florey dirigeait une grande équipe de chercheurs à la Sir William Dunn School of Pathology de l'Université d'Oxford. L'équipe avait auparavant travaillé sur le Lysozyme de Fleming et Florey avait lu l'article de Fleming qui décrivait les effets antibactériens de la pénicilline. En 1938 il voulut essayer de purifier trois substances prometteuses, en espérant qu'au moins une d'entre elles pourrait s'avérer utile. Une de ces trois substances était la pénicilline.

Ernst Chain trouva la façon d'isoler et de concentrer la pénicilline et il en théorisa correctement la structure. Peu de temps après que l'équipe eut publié ses premiers résultats en 1940, Fleming se présenta et demanda à voir où elle en était. Quand Chain lui eut demandé qui il était et que Fleming lui eut dit son nom, Chain s'écria « Je croyais que vous étiez mort ! ».

Norman Heatley eut l'idée de transférer dans l'eau le composant actif de pénicilline pour changer son acidité. Il put alors produire assez de médicament pour commencer à faire des tests sur les animaux.

Sir Henry Harris a dit en 1998 : « Sans Fleming, pas de Chain ni de Florey ; sans Chain, pas de Florey ; sans Florey, pas de Heatley ; sans Heatley, pas de pénicilline ». De plus en plus de personnes s'impliquèrent dans l'équipe d'Oxford et, à un moment donné, c'est l'École Dunn entière qui se consacrait à la production de la pénicilline.

Après que l'équipe eut en 1940 mis au point une méthode pour obtenir enfin la pénicilline sous une forme stable et utilisable, plusieurs essais cliniques furent tentés, avec tant de succès que l'équipe chercha comment la produire en grande quantité pour la distribuer massivement en 1945.

Fleming était modeste quant à sa participation à cette découverte et, en évoquant sa gloire, parlait du « Mythe de Fleming » ; il réservait ses louanges à Florey et Chain qui avaient su transformer cette trouvaille de laboratoire en un médicament utilisable. Fleming avait tout de même été le premier à isoler la substance active, et lui avait donné son nom : pénicilline. C'est lui aussi qui pendant douze ans avait conservé, cultivé et distribué la moisissure originale, et jusqu'en 1940 il avait continué à tenter de convaincre tout chimiste assez habile de la préparer sous une forme stable, susceptible d'être produite en masse. Beaucoup de tentatives échouèrent dans l'entourage de Fleming quand on voulut stabiliser la substance avant que Florey, en 1938, eût organisé à Oxford une équipe de recherche biochimique nombreuse et expérimentée. C'est seulement alors qu'on put commencer ce travail immense et révolutionnaire.

Antibiotiques

La découverte accidentelle de Fleming en septembre 1928 permettant d'isoler la pénicilline a marqué le début des antibiotiques modernes. Très tôt aussi, Fleming s'est rendu compte que les bactéries développaient une résistance aux antibiotiques chaque fois qu'on utilisait trop peu de pénicilline ou pendant une période trop courte. Almroth Wright avait prédit cette résistance aux antibiotiques même avant qu'elle eût été observée expérimentalement.

Dans beaucoup de ses discours à travers le monde, Fleming a insisté sur une utilisation correcte de la pénicilline. Il a recommandé de ne pas l'utiliser sans raison et en dehors d'un diagnostic correct, de ne jamais en utiliser trop peu, ou pendant une période trop courte, car c'est précisément dans de telles circonstances que se développe la résistance des bactéries aux antibiotiques.

Récompenses reçues

• En 1945, il est colauréat avec Howard Walter Florey et Ernst Boris Chain du prix Nobel de physiologie ou médecine « pour la découverte de la pénicilline et de ses effets curatifs dans plusieurs maladies infectieuses^[1] ».
• Fleming a été fait Chevalier en 1944.
• Florey a reçu un honneur encore plus grand avec une pairie et un titre de baron pour le travail qu'il avait réalisé en mettant la pénicilline à la portée du public, ce qui a permis d'épargner des millions de vies pendant la Seconde Guerre mondiale.
• Fleming a été classé 43^e sur la liste de Michael H. Hart qui nous donne les personnes qui dans l'histoire ont eu le plus d'influence.
• La découverte de la pénicilline a été considérée comme la plus importante du millénaire à l'approche de l'an 2000 par au moins 3 grands magazines suédois. Il est impossible de savoir combien de vies cette découverte a sauvées, mais certains de ces magazines ont donné un chiffre de près de 200 millions.
• La biographie écrite par Kevin Brown nous donne une liste de centaines de prix et d'honneurs accordés à Fleming.

Autres renseignements

Le 23 décembre 1915, Fleming épousa Sarah Marion McElroy, originaire de Killala (Irlande). Leur fils, Robert,né en 1924, devint médecin généraliste.Fleming habite un appartement dans le quartier élégant de Chelsea et possède une maison de campagne dans le Suffolk^[13].

Sarah étant décédée en 1949, Fleming se remaria le 9 avril 1953 avec Amalia Koutsouri-Voureka, une collègue grecque de l'hôpital Sainte-Marie.

Fleming fut pendant longtemps membre du Chelsea Arts Club, un club privé qui réunissait les artistes de tous genres, fondé en 1891 à l'initiative du peintre James McNeil Whistler. Fleming fut admis après avoir fait des « peintures de germes » pour lesquelles il utilisait des spores de bactéries très pigmentées. Ces bactéries étaient invisibles pendant qu'il peignait, mais prenaient des couleurs brillantes une fois cultivées.

Serratia marcescens - rouge

Chromobacterium violaceum - pourpre

Micrococcus luteus - jaune

Micrococcus varians - blanc

Micrococcus roseus - rose

Bacillus sp. - pourpre

Fleming était un fumeur irréductible et allumait sa nouvelle cigarette sur le mégot de l'ancienne.

Légende

Tout le monde connaît l'histoire du père de Winston Churchill qui aurait payé l'éducation de Fleming après que le père de celui-ci eut sauvé de la mort le jeune Winston ; mais il n'y a rien de vrai. Selon la biographie due à Kevin Brown, l'Homme de la pénicilline : Alexander Fleming et la Révolution des antibiotiques, Alexander Fleming disait lui-même qu'il s'agissait « d'une bien belle fable ». Il n'a pas sauvé non plus Winston Churchill pendant la Seconde Guerre mondiale. Churchill doit sa guérison à Lord Moran, qui a utilisé les sulfamides, puisqu'il n'avait aucune expérience de la pénicilline, à l'époque où Churchill est tombé malade à Carthage en Tunisie en 1943. Le Daily Telegraph et le Morning Post du 21 décembre 1943 ont écrit qu'il avait été sauvé par la pénicilline. Il est probable que, comme les sulfamides étaient une découverte allemande et que le Royaume-Uni était en guerre contre l'Allemagne, la fierté patriotique que suscitait la miraculeuse pénicilline a quelque chose à voir dans cette erreur.

Dernières années

En 1947 à la mort de Wright, Fleming prend la direction de ce qui s'appelle alors le Wright Fleming Institute. En 1948 il accède à l'éméritat, gardant ses responsabilités à l'Institut jusqu'à sa retraite en 1954. Il continuera son travail de chercheur à l'Institut jusqu'à sa mort survenue le 11 mars 1955 d'une crise cardiaque à l'âge de soixante-treize ans. Il fut incinéré et ses cendres enterrées dans la crypte de la cathédrale Saint-Paul de Londres.

Sa découverte de la pénicilline avait révolutionné le monde des médicaments en ouvrant l'ère des antibiotiques ; la découverte de la pénicilline a sauvé et sauve toujours des millions de personnes.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Alexander Fleming » (voir la liste des auteurs)

1. ↑ ^{a et b} (en) « for the discovery of penicillin and its curative effect in various infectious diseases » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1945 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 2 décembre 2010
2. ↑ Mary Ellen Bowden, Amy Beth Crow, Pharmaceutical Achievers : The Human Face of Pharmaceutical Research.
3. ↑ J. Mann,Life Saving Drugs : The Elusive Magic Bullet, Royal Society of Chemistry, p. 36.
4. ↑ Il bénéficia en outre d'une bourse.
5. ↑ Doué pour les études, il avait du temps pour s'adonner au sport ; alors qu'il avait la possibilité de devenir chirurgien, le capitaine du Rifle Club auquel il appartenait voulant retenir Fleming dans l'équipe, lui suggéra d'entrer au département de recherche de l'hôpital Sainte-Marie:il devint assistant-bactériologiste de Sir Almroth Wright, un pionnier de la thérapie vaccinale et de l'immunologie.
6. ↑ Dans Encyclopedia of life science, Volume 2 de Katherine E. Cullen
7. ↑ Noon et Alexander Fleming,"The accuracy of opsonic estimations",Lancet,(1908,1),pp1203-1204; cf aussi the practitioner 1908
8. ↑ En 1909 il exposait ses travaux dans "On the etiology of acne vulgaris and its treatment by vaccines",Lancet,(1909,1),pp1035-1038 ; en 1910, prenant exemple de ce vaccin, il défendait le programme de vaccinothérapie de Wright in Débat sur la vaccinothérapie ; Proceedings of the Royal Society of Medicine, 3, 1910
9. ↑ Il introduisit le test de Hecht en Grande Bretagne : "A Simple Method of Serum Diagnosis of Syphilis" (Lancet, May 29, 1909, 1512-1515) ; cf Katherine E. Cullen,Encyclopedia of life science, Volume 2
10. ↑ Cf. Wai Chen, Comment Fleming n'a pas inventé la pénicilline, trad. de l'anglais par Sophie Mayoux, Synthélabo, coll. « Les Empêcheurs de penser en rond », Le Plessis-Robinson, 1996. Pour Fleming uniquement, Wai Chen donne : Alexander Fleming, « Some notes on the bacteriology of gas gangrene », Lancet, vol. 2, 1915, pp. 376-377 ; « On the bacteriology of sceptic wounds », Lancet, vol. 2, 1915, pp. 638-643 ; « The physiological and antiseptic action of flavine (with observations on the testing of antiseptics »,Lancet, vol. 2, 1917, pp. 341-345 ; avec A. E. Wright et L. Colebrook, « The conditions under which the sterilisation of wounds by physiological agency can be obtained », Lancet, vol. 1, 1918, pp. 831-838.
11. ↑ Wai Chen, op. cit., p. 43.
12. ↑ Biologie cellulaire et moléculaire Par Gérald Karp sur books.google.fr
13. ↑ Si son salaire, celui du laboratoire et celui de l'université, n'est pas élevé, Fleming a gagné beaucoup d'argent avant guerre grâce au monopole de fait dont il bénéficiait sur le salvarsan pour soigner la syphilis. Cf. Wai Chen, op. cit., p. 39.

Voir aussi

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• « Alexander Fleming », sur Wikimedia Commons (ressources multimédia)

Bibliographie

• André Maurois, La Vie de Sir Alexander Fleming, 1959
• Gwyn Macfarlane, Fleming 1881-1955: l'homme et le mythe. Savant, une époque, Belin, 1990.

Articles connexes

• Découverte de la pénicilline

Liens externes

• (en) Biographie sur le site de la Fondation Nobel (la page propose plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par le lauréat - le Nobel Lecture - qui détaille ses apports)
• The Alexander Fleming papers Catalogue de toutes les publications de A.F. ; British Library
• photos de trois œuvres de Fleming
• le Musée Fleming à l'hôpital Sainte Mary à Londres
• Chelsea art club