Heatley, Norman

Norman George Heatley ( född  Norman George Heatley ; 10 januari 1911  - 5 januari 2004 ) var en brittisk biokemist och biolog . Medlem i teamet av forskare från Oxford University som kunde bevisa penicillins antibiotiska egenskaper , effektivt rena och isolera antibiotikan för storskalig användning som läkemedel mot bakterieinfektioner. Norman Heatley arbetade direkt för att rena och extrahera tillräckligt med penicillin för att genomföra de första kliniska prövningarna. Han utvecklade också en ryggextraktionsmetod för effektiv isolering av penicillin i stora volymer [1] [2] .

Biografi

Norman Heatley föddes den 10 januari 1911 i Woodbridge i Suffolk , England, där han som barn njöt av att segla i en liten båt på floden Debin , vilket ledde till hans livslånga kärlek till segling. Han var det enda barnet till veterinären Thomas George Heatley och hans fru Alice Grace [3] . Som barn gick Heatley i en skola i Folkestone , innan han skickades av sina föräldrar till Tonbridge School, där han började utveckla ett intresse för biokemi . Efter att ha lämnat skolan gick han till St. John 's College , Cambridge , och 1933 tog han examen i naturvetenskap och 1936 doktorerade han i biokemi.

Heatleys första mål var att lämna universitetet för att starta sitt eget kommersiella analysföretag, men han blev inbjuden till Lincoln College för att gå med i ett team av forskare vid Oxford Universitys Sir William Dunn School of Pathology, som arbetade under den australiensiska patologen Howard Florey . Teamet bestod av en grupp forskare från mycket olika bakgrunder, inklusive den östeuropeiska kemisten Ernst Cheyne och Norman Heatley, en ung, tyst biokemist.

1941 reste G.Flory och N.Heatley till USA i jakt på kommersiellt forskningsstöd, där Heatley arbetade fram till juli 1942, återvände sedan till Oxford och arbetade som en del av ett team fram till 1978, där han forskade om antibiotika och skrev sina vetenskapliga artiklar (totalt publicerade han 65 artiklar ensam och i medförfattarskap) [4] .

Vetenskaplig forskning

Alexander Fleming upptäckte penicillin av en slump 1928 . Ett stort gäng grönmögel har växt på en bortglömd petriskål . Mellan möglet och klumpar av gula bakterier låg en massa döda mikrober. Fleming kallade sin upptäckt för penicillin, men kom till den felaktiga slutsatsen att den var till liten nytta. Tio år senare insåg Heatley och andra medlemmar av Floreys team potentialen i Flemings upptäckt . Sedan stod forskare inför problemet med rening och isolering av antibiotikan. Norman Heatley föreslog en extraktions- och reningsprocess som senare användes av de flesta industriella läkemedelstillverkare under flera år. Under reningsprocessen skakades eterextraktet med vatten och med en buffert eller alkali , som förde penicillinet in i vattenfasen. Således lade Norman Heatley fram ett förslag om att överföra penicillin tillbaka till vattnet genom att ändra dess surhet .

Försök med penicillin i möss

Efter att ha upptäckt ett sätt att rena antibiotikan, började teamet odla tillräckligt med penicillin för djurförsök. I maj 1940 utfördes tester på åtta möss. Från Heatleys dagbok: "Efter middag med vänner återvände jag till laboratoriet och träffade professorn för att ge den sista dosen penicillin till två möss. "Kontrollerna" såg väldigt sjuka ut, men de två behandlade mössen såg väldigt bra ut. Jag var kvar i labbet till 03:45 när alla fyra kontrolldjuren var döda . " Hela teamet var nöjda med resultaten av studien och såg fram emot mänskliga tester av penicillin, vilket innebar en dramatisk ökning av produktionen av antibiotikan, eftersom det finns 3 000 gånger fler människor än möss.

Ökad produktion av penicillin

Tidigare användes alla typer av laboratorieglas, flaskor och behållare för att odla kulturer. För att öka produktionen av antibiotikan utvecklade Norman Heatley ett rektangulärt porslinskärl, glaserat från insidan, 28 cm långt, 23 cm brett och 6 cm djupt (Heatley behöll ett av exemplaren resten av sitt liv för att demonstrera för intresserade ). Kärlen designades för att hålla en liter odlingsmedium på ett djup av 1,7 cm, vilket var optimalt för svamptillväxt och penicillinutbyte [5] . För att genomföra projektet vände sig Norman Heatley och kollegor till James McIntyres företag som ägnade sig åt tillverkning av serviser.

I slutet av november 1940 testades de tre tillverkade kärlen och befanns vara helt tillfredsställande. Howard Florey gjorde en beställning på flera hundra. Den 23 december lånade Heatley en skåpbil och tog med den första satsen till Oxford, och på juldagen 1940 började storskalig produktion av penicillin, vilket möjliggjorde de första försöken på människa. Inom en månad hade Heatley 80 liter rå penicillinlösning, med 1-2 enheter penicillin per milliliter (ml) totalt cirka 100 000 enheter. Enheten definierades i termer av styrka mätt på en speciell odlingsanalysskål uppfunnen av Heatley. Enheten visade sig senare motsvara 0,6 mikrogram rent penicillin. (Utveckling och industriell produktion gjorde det senare möjligt att öka utbytet av penicillin till 40 000 enheter per ml).

Mänskliga försök med penicillin

Den första patienten var den 43-årige polisen Albert Alexander [6] [7] som höll på att dö av en staph- och streptokockinfektion  efter att ha kliat sig i ansiktet med en rosenbuske några månader tidigare. Trots läkarnas ansträngningar var hans huvud och ansikte täckta av variga bölder , varav en krävde borttagning av ett öga. Den 12 februari 1940 fick han en injektion med penicillin och han började genast återhämta sig. Den 19 februari var han på bättringsvägen, men penicillinförrådet tog slut innan patienten blev botad, vilket resulterade i hans död. Trots detta rådde det ingen tvekan om att penicillin var ett nytt och kraftfullt läkemedel mot bakterieinfektioner [8] .

Howard Flory ville inte ha publicitet och var rädd att Heatley och andra medlemmar i teamet skulle lida på grund av de desperata anhöriga till döende patienter om nyheter om deras framsteg kom ut. Därefter beslutade Flory och hans team att endast arbeta med sjuka barn som behövde lägre doser penicillin för behandling tills teamet kunde förbättra produktionsmetoderna för antibiotikan [9] .

Nästa patient som fick penicillin var Arthur Jones, en 15-årig pojke som hade ett infekterat sår efter en höftoperation. Innan behandlingen hade hans temperatur varit över 38 grader Celsius i två veckor. Inom två dagar efter administrering av penicillin återgick hans temperatur till det normala. Fyra veckor senare mådde patienten bra.

Därefter producerades partier av penicillin successivt och användes framgångsrikt för att behandla bakterieinfektioner. Resultaten av dessa fall beskrevs i dokumentet "Further Observations on Penicillin", som publicerades i The Lancet i augusti 1941.

Bidrag till seger i andra världskriget

Efter att ha framgångsrikt behandlat utvalda patienter för bakteriella infektioner med penicillin insåg Flory och hans team att antibiotikan kunde ha en inverkan på krigets utgång och utarbetade ett projekt för att öka produktionen, men brittiska läkemedelsföretag visade lite intresse och stöd. Norman Heatley och kollegor försökte på egen hand förbättra utbytet av penicillin, men utan resultat. Rockefeller Foundation, som stödde Florys team, uppmanade honom att besöka USA och söka hjälp från företag, så 1941 reste Heatley och Flory till Peoria , Illinois . Där, under den stora depressionen , inrättades ett laboratorium för att hitta metoder för att använda jordbruksavfall, där mögel- och mikrobodlare arbetade med jäsningstekniker . Norman Heatley stannade där och fick i uppdrag att arbeta med Dr Andrew Moyer. I samarbete ändrade kollegor en del detaljer, till exempel började de använda laktos istället för glukos. Moyer föreslog att man tillsatte majslut, en biprodukt från stärkelseextraktion, till odlingsmediet. Med dessa och andra förändringar kunde de öka utbytet av penicillin med nästan 10 gånger [10] Senare lämnade Heatley Dr Moyer och arbetade på Merck & Co i New Jersey, och Flory återvände till Oxford [11] .

1942 fick Heatley veta att Moyer hade publicerat resultaten av sin forskning, men nämnde inte Heatleys namn i arbetet, trots det ursprungliga kontraktet, som föreskrev att alla publikationer måste vara medförfattare. Femtio år senare erkänner Heatley att han inte var upprörd, utan förvånad över Moyers dubbelhet. Senare fick han veta att Moyer hade en bra anledning att ta all äran: att erkänna en del av Heatleys arbete skulle göra det svårt att ansöka om patent.

I maj 1943 besökte Flory Nordafrika med tillräckligt med penicillin för att testa antibiotikan som behandling för krigssår. Resultaten var imponerande: en oumbärlig medicin för de allierade arméerna hittades.

Kriget gav ytterligare brådska till sökandet efter metoder för massproduktion av penicillin. Målet var att producera tusentals kilo penicillin för de allierade styrkorna. Florys team anklagades ibland för att ge USA en värdefull uppfinning, men Heatley sa senare att de då inte hade något annat val än att söka kommersiell hjälp från USA, annars skulle penicillin inte ha utvecklats så snabbt.

Utmärkelser

1948 tilldelades Norman Heatley ett av tre Nuffield Fellowships och blev senare hedersstipendiat vid Lincoln College och St John's College, Cambridge.

1978 fick han en MBE , och även samma år - Honor Order (efter pensionering).

1991 tilldelades Heatley en hedersdoktor i medicin från University of Oxford, en av endast två sådana doktorsgrader i universitetshistoria som tilldelades icke-medicinska vetenskapsmän [12] .

Hobbyer

Från familjens och kollegornas ord hade Heatley en uppfinningsrik talang, som manifesterade sig även i hushållens bagateller. Han tyckte om att göra miniatyrmöbler av fågelfjädrar, och efter operationen insisterade han på att ta med sig IV-behållare av plast hem från sjukhuset och klippa av dem för att göra matbehållare.

Minne

Den årliga Heatley-föreläsningen hålls för närvarande i Oxford och ett stipendium delas ut i hans namn.

Familj

Fram till slutet av sitt liv bodde Norman Heatley och hans familj i ett hus på 12 Oxford Road, Marston, Oxfordshire, som han och hans fru Mercy Heatley köpte 1948, där de uppfostrade sina fyra barn: Rose, Tamsin, Jonathan och Chris . Heatley dog ​​den 5 januari 2004 i sitt hem, på vars vägg det nu finns en minnestavla till hans ära [12] .

Anteckningar

1. ↑ Evans, Ruth . Dödsannons: Norman Heatley , The Guardian  (8 januari 2004). Hämtad 30 november 2019.
2. ↑ En intervju med Norman Heatly . web.archive.org (21 februari 2007). Tillträdesdatum: 30 november 2019. (obestämd)
3. ↑ Heatley, Norman George (1911–2004), biokemist: Oxford Dictionary of National Biography -  oi . oxfordindex.oup.com. Hämtad: 25 november 2019.
4. ↑ Utan Heatley, inget penicillin . web.archive.org (9 oktober 2006). Hämtad: 25 november 2019. (obestämd)
5. ↑ Old Brew, New  Brew . Vetenskapshistoriska institutet (30 juli 2018). Hämtad: 25 november 2019.
6. ↑ Penicillin: Oxford-berättelsen | University of Oxford . www.ox.ac.uk. Hämtad: 25 november 2019. (obestämd)
7. ↑ Svampforskningsförtroendet . web.archive.org (8 februari 2007). Hämtad: 25 november 2019. (obestämd)
8. ↑ Alexander Fleming Upptäckt och utveckling av penicillin -  landmärke . American Chemical Society. Hämtad: 25 november 2019.
9. ↑ Wayback-maskin . web.archive.org (6 september 2006). Hämtad: 25 november 2019. (obestämd)
10. ↑ Penicillin: USDA ARS . www.ars.usda.gov. Hämtad: 25 november 2019. (obestämd)
11. ↑ Världsarvsuppslagsverket. World Heritage Encyclopedia  (engelska) . www.worldheritage.org. Hämtad: 25 november 2019.
12. ↑ 1 2 Norman Heatley: Oxfordshire Blue Plaques Scheme . www.oxfordshireblueplaques.org.uk. Hämtad: 25 november 2019. (obestämd)

Ordböcker och uppslagsverk	Britannica (online) Anmärkningsvärda namndatabas Oxford biografiska
I bibliografiska kataloger GND : 128700009 ISNI : 0000 0000 7869 9270 J9U : 987007456071205171 LCCN : n86097364 NTA : 298834219 VIAF : 1493779 World Cat VIAF : 1493779