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Oct 22, 2023

Pénicilline : comment un médicament miracle a changé la lutte contre les infections pendant la Seconde Guerre mondiale

En mars 1942, Anne Miller, 33 ans, délirait à l'hôpital de New Haven,

En mars 1942, Anne Miller, 33 ans, délirait à l'hôpital de New Haven, mortellement malade d'une septicémie qu'elle avait développée à la suite d'une fausse couche un mois auparavant. Pendant son séjour à l'hôpital du Connecticut, les médecins ont essayé tous les remèdes imaginables - des sulfamides aux transfusions sanguines - alors que sa température dépassait parfois les 106 degrés.

"Elle était tout simplement incurable", a déclaré Eric Lax, auteur de "The Mold in Dr. Florey's Coat", lors d'un entretien téléphonique. "C'était comme si quelqu'un aujourd'hui avec le covid-19 descendait dans les tubes."

Désespéré, ses médecins ont acquis une cuillère à soupe d'un médicament expérimental et lui ont fait une injection. Du jour au lendemain, sa température a chuté. Un jour plus tard, elle était debout et mangeait à nouveau.

Le médicament miracle qui lui a sauvé la vie ? Une substance pratiquement inconnue appelée pénicilline.

Alors que des chercheurs du monde entier recherchent un vaccin et des traitements contre le nouveau coronavirus, la quête fait écho à la course à la production de masse de pénicilline aux États-Unis et en Grande-Bretagne pendant la Seconde Guerre mondiale.

Dans les jours précédant les antibiotiques, quelque chose d'aussi simple qu'une égratignure ou même une ampoule pouvait s'infecter et entraîner la mort. Avant le début du XXe siècle, l'espérance de vie moyenne était de 47 ans, même dans le monde industrialisé, selon les National Institutes of Health. Les maladies infectieuses telles que la variole, le choléra, la diphtérie et la pneumonie raccourcissent la vie. Aucun traitement n'existait pour eux.

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Le biologiste écossais Alexander Fleming avait découvert la moisissure de la pénicilline à Londres en 1928. Fleming a tenté d'extraire la substance active de la moisissure qui combattait les bactéries, mais sans succès, et il a abandonné l'expérimentation, selon le livre de Lax.

Lorsque la guerre a éclaté en Europe en 1939, le médecin australien Howard Florey a obtenu un financement de la Fondation Rockefeller à New York pour étudier plus avant la découverte de Fleming à l'Université d'Oxford. Avec l'émigré allemand impétueux Ernst Chain et l'assistant méticuleux Norman Heatley, il a travaillé pour générer l'ingrédient actif de la pénicilline.

Mais au cours de leurs recherches, Florey se heurte à un obstacle : l'extraction du principe actif du moule est terriblement difficile. Maintes et maintes fois, la moisissure délicate se dissolvait au cours du processus d'extraction, laissant les scientifiques frustrés.

La cuillère à soupe de pénicilline qui a guéri Anne Miller représentait la moitié de la quantité totale d'antibiotique disponible aux États-Unis en 1942. Pour lui donner un traitement complet, les médecins devaient recueillir son urine, en extraire la pénicilline restante à environ 70 % de puissance et la réinjecter, selon le livre de Lax.

Par essais et erreurs, l'équipe avait découvert que la pénicilline était beaucoup plus efficace et plus sûre pour combattre les bactéries chez les animaux que les sulfamides, qui étaient le traitement des infections à l'époque. Découverts par des scientifiques allemands dans les années 1930, les sulfamides avaient de graves effets secondaires et les chercheurs étaient motivés pour trouver une alternative.

Alors qu'ils essayaient de cultiver la pénicilline, ils ont commencé quelques tests sur l'homme. À la fin de l'été 1940, Albert Alexander, un policier d'Oxford âgé de 43 ans, s'est gratté le visage alors qu'il travaillait dans sa roseraie. L'égratignure a été infectée par des streptocoques et des staphylocoques et s'est propagée à ses yeux et à son cuir chevelu, selon "La moisissure dans le manteau du Dr Florey". Quelques semaines plus tard, il a été admis dans un hôpital de l'Université d'Oxford et a reçu des doses d'un sulfamide pendant une semaine. Non seulement le médicament ne l'a pas guéri, mais il lui a donné une terrible éruption cutanée.

Lax écrit qu'Alexandre souffrait "beaucoup" et était "désespérément et pathétiquement malade" pendant des mois alors qu'il était à l'hôpital sans remède disponible. Les abcès sur son visage et ses bras « suintaient de pus partout », écrivit Heatley dans son journal, note Lax, et l'œil gauche d'Alexandre devint tellement infecté qu'en février 1941, il dut être enlevé.

La bactérie a continué à le manger et s'est rapidement propagée à ses poumons et à ses épaules. Désespéré, les médecins lui ont donné 200 milligrammes de pénicilline, la plus grande dose individuelle jamais administrée à l'époque, puis trois doses de 100 mg toutes les trois heures, selon Lax. En 24 heures, il y a eu une "amélioration spectaculaire", a écrit Heatley.

La fièvre d'Alexandre est revenue à la normale et son appétit est revenu. Comme pour Anne Miller, les chercheurs ont prélevé son urine pour en extraire la pénicilline à réadministrer.

À la fin du mois de février, le traitement d'Alexandre avait épuisé l'approvisionnement national en pénicilline, selon Lax. Après 10 jours de stabilité, son état s'est détérioré sans plus de médicament. Un deuxième cours l'aurait aidé à guérir complètement, mais il n'y avait plus rien à lui donner. "Florey et les autres ont regardé, impuissants, un flot de septicémie le traverser. Le 15 mars, il est décédé", écrit Lax.

Heartbroken, Florey, Chain et Heatley ont continué à chercher des méthodes pour produire plus de pénicilline. Pendant ce temps, la bataille d'Angleterre faisait rage autour d'eux. De l'été 1940 à l'année suivante, des milliers de civils ont été tués chaque mois dans les bombardements de toutes les grandes villes de Grande-Bretagne. À l'automne 1940, 50 millions de livres de bombes ont été larguées rien que sur Londres, écrit Lax.

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Travaillant sous une pression énorme avec des fournitures limitées, l'équipe d'Oxford a également réalisé la valeur urgente de la pénicilline dans le traitement des soldats et des civils blessés.

"Ils savaient que sur les 10 millions de soldats tués pendant la Première Guerre mondiale, environ la moitié étaient morts non pas de bombes, d'éclats d'obus, de balles ou de gaz, mais plutôt d'infections incurables causées par des blessures et des blessures souvent relativement mineures", a déclaré Lax.

Alors que l'Europe s'enfonçait plus profondément dans la guerre, les laboratoires du monde entier ont eu vent des recherches sur la pénicilline du laboratoire d'Oxford et ont commencé à demander des échantillons. Florey et son équipe ont pris soin de ne pas en envoyer aux scientifiques allemands, qui auraient pu facilement les développer pour soutenir l'effort de guerre nazi, selon Lax.

L'équipe d'Oxford avait tellement peur que la drogue tombe entre les mains des nazis que lorsque les attentats du Blitz ont détruit l'Angleterre, l'équipe a frotté leurs manteaux avec la moisissure, sachant que les spores vivraient longtemps sur le tissu, a déclaré Lax lors d'un entretien téléphonique. De cette façon, si des chercheurs étaient capturés ou devaient voyager à la hâte, ils l'avaient avec eux et pouvaient l'extraire et le faire repousser.

Les sociétés pharmaceutiques britanniques étaient intéressées par la production de masse de pénicilline, mais elles étaient submergées par la demande en temps de guerre pour d'autres médicaments. Florey et Heatley ont commencé à chercher de l'aide à l'étranger, se tournant à nouveau vers la Fondation Rockefeller à New York. Florey s'est rendu compte que les États-Unis, qui n'étaient pas encore entrés en guerre, avaient beaucoup plus d'entreprises pharmaceutiques que la Grande-Bretagne avec une capacité beaucoup plus grande de produire de la pénicilline à grande échelle.

Florey a conclu un accord avec ses contacts Rockefeller : lui et Heatley montreraient aux Américains comment produire des moules à pénicilline. En retour, les Américains donneraient à Florey un kilo de drogue. Cela fournirait aux chercheurs d'Oxford suffisamment de pénicilline pour mener à bien des essais sur l'homme pour des patients souffrants comme Alexander.

La fondation a accepté.

Lors d'un voyage périlleux hors d'une Europe déchirée par la guerre, Florey et Heatley arrivèrent à New York le 2 juillet 1941.

Grâce aux contacts de Rockefeller, Florey avait accès à des acteurs majeurs du gouvernement américain pour soutenir son projet, notamment le War Production Board et le département américain de l'Agriculture. Une semaine après leur arrivée à New Haven, Heatley et Florey se sont rendus au laboratoire de recherche régional nord de l'USDA à Peoria, Illinois, une communauté agricole à environ 160 miles au sud-ouest de Chicago.

Robert Coghill, le chef de la division de la fermentation, a accepté d'aider la cause d'Oxford si Heatley restait à Peoria pour démarrer la culture de la moisissure à la pénicilline. En quittant Heatley à Peoria, Florey a visité des sociétés pharmaceutiques américaines dans l'espoir de persuader une ou plusieurs d'entre elles de brasser le fluide de culture et d'extraire la moisissure pour en produire suffisamment pour ses expériences, selon "La moisissure dans le manteau du Dr Florey".

À l'automne, Florey avait persuadé Charles Pfizer & Co., Eli Lilly & Co., Merck et d'autres sociétés pharmaceutiques de travailler sur le projet, et il retourna à Oxford pour attendre son kilo de pénicilline.

Mais la guerre a ensuite frappé les États-Unis : les Japonais ont attaqué des navires de la marine américaine ancrés à Pearl Harbor le 7 décembre 1941. La déclaration de guerre aux États-Unis par l'Allemagne et l'Italie a changé non seulement le cours de la guerre mais aussi le cours du développement de la pénicilline, écrit Lax. Avec des millions de vies américaines désormais en jeu, la pénicilline n'était plus seulement une fascination scientifique pour les sociétés pharmaceutiques américaines - c'était une nécessité médicale.

Dix jours après l'attaque de Pearl Harbor, les sociétés pharmaceutiques ont commencé à augmenter la production de pénicilline pour l'effort de guerre, certaines expérimentant un processus appelé fermentation en cuve profonde pour extraire le médicament du moule. Au lieu d'utiliser des bassines et des boîtes de conserve pour faire pousser la moisissure et éliminer la pénicilline, comme Heatley a été forcé de le faire à Oxford, ils ont essayé d'immerger la moisissure dans des réservoirs profonds et de la faire fermenter pour générer de plus grandes quantités de médicament. C'était une percée majeure.

Alors que la guerre s'intensifiait tout au long de 1942, le chercheur Andrew Moyer a dirigé le laboratoire de l'USDA Peoria pour trouver la moisissure de pénicilline la plus puissante qui résisterait pendant l'extraction par fermentation. Chaque jour, il envoyait l'assistante Mary Hunt sur les marchés locaux pour trouver des fruits en décomposition ou tout ce qui présentait une croissance fongique afin de trouver des souches plus productives de la moisissure pénicilline, écrit Lax. Surnommée "Moldy Mary", elle a un jour trouvé un cantaloup "avec une moisissure si puissante qu'avec le temps, il est devenu l'ancêtre de la plupart de la pénicilline produite dans le monde", selon l'American Chemical Society.

Tout au long de 1943, la production de pénicilline est devenue la priorité n ° 2 du département de la guerre après la volonté du projet Manhattan de construire une bombe nucléaire.

En juillet 1943, le War Production Board a élaboré des plans pour une distribution généralisée de stocks de pénicilline aux troupes alliées combattant en Europe. Ensuite, les scientifiques ont travaillé 24 heures sur 24 pour se préparer à un objectif ultime : avoir assez pour soutenir l'invasion du jour J.

Le 6 juin 1944, 73 000 soldats américains débarquent sur les plages de Normandie, boostés par des millions de doses du médicament miracle.

Près de trois ans jour pour jour après l'arrivée de Florey et Heatley à New York, la production américaine de pénicilline était passée de 0 à 100 milliards d'unités par mois grâce à la fermentation en cuve profonde - assez pour traiter chaque victime alliée, écrit Lax.

Anne Miller a continué à vivre une vie longue et productive dans le Connecticut, mourant en 1999 à l'âge de 90 ans. Le dossier de l'hôpital qui a suivi son rétablissement dans cette expérience de pénicilline d'il y a longtemps est maintenant conservé à la Smithsonian Institution.

Florey n'a jamais reçu son kilo de pénicilline. Il a attendu plus d'un an que les États-Unis respectent leur accord initial. Mais avec l'Amérique qui fait maintenant la guerre sur deux continents, elle voulait chaque goutte de drogue qu'elle pouvait produire.

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