Louis Pasteur, care a trăit între 1822 și 1895, este probabil cel mai cunoscut microbiolog din lume. El este recunoscut pe scară largă pentru teoria germenilor a bolii și pentru inventarea procesului de pasteurizare pentru conservarea alimentelor. În mod remarcabil, el a dezvoltat vaccinurile împotriva rabiei și antraxului și a adus contribuții majore la combaterea holerei.

Dar pentru că a murit în 1895, cu șase ani înainte de acordarea primului Premiu Nobel, acel premiu nu este în CV-ul său. Dacă ar fi trăit în epoca premiilor Nobel, ar fi meritat, fără îndoială, unul pentru munca sa. Premiile Nobel, care sunt acordate în diverse domenii, inclusiv fiziologie și medicină , nu sunt acordate postum.

În perioada actuală de amenințări în curs de desfășurare din cauza bolilor infecțioase emergente sau reemergente, de la COVID -19 și poliomielita până la variola maimuțelor și rabie, este uluitor să privim la moștenirea lui Pasteur. Eforturile sale au schimbat fundamental modul în care oamenii văd bolile infecțioase și cum le pot combate prin vaccinuri.

În primul rând, Pasteur a fost chimist

Cele mai mari contribuții ale lui Pasteur la știință sunt realizările sale remarcabile în domeniul microbiologiei medicale și a imunologiei. Cu toate acestea, povestea lui începe cu chimia.

Pasteur a studiat sub îndrumarea chimistul francez Jean-Baptiste-André Dumas. În acea perioadă, Pasteur a devenit interesat de originile vieții și a lucrat în domeniul luminii polarizate și al cristalografiei .

În 1848, la doar câteva luni după ce și-a luat doctoratul, Pasteur studia proprietățile cristalelor formate în procesul de vinificație, când a descoperit că cristalele apar în forme de imagine în oglindă , o proprietate cunoscută sub numele de chiralitate. Această descoperire a devenit fundamentul unei subdiscipline a chimiei cunoscută sub numele de stereochimie , care este studiul aranjamentului spațial al atomilor din molecule. Chiralitatea moleculelor era o „ ipoteză revoluționară ” la acea vreme.

Aceste descoperiri l-au determinat pe Pasteur să suspecteze ceea ce s-ar fi dovedit mai târziu prin biologia moleculară: toate procesele vieții provin în cele din urmă din aranjarea precisă a atomilor în moleculele biologice.

Vin și bere — de la fermentație la teoria germenilor

Berea și vinul au fost esențiale pentru economia Franței și Italiei în anii 1800. Nu era neobișnuit ca în timpul vieții lui Pasteur produsele să se strice și să devină amare sau periculoase pentru sănătate. La acea vreme, noțiunea științifică de „generație spontană” susținea că viața poate apărea din materie nevii, despre care se credea că este vinovata din spatele stricării vinului.

În timp ce mulți oameni de știință au încercat să infirme teoria generației spontane, în 1745, biologul englez John Turberville Needham credea că a creat experimentul perfect care favorizează generarea spontană. Majoritatea oamenilor de știință credeau că căldura ucide viața, așa că Needham a creat un experiment pentru a arăta că microorganismele pot crește pe alimente, chiar și după fierbere. După ce a fiert supa de pui, a pus-o într-un balon, l-a încălzit, apoi a sigilat-o și a așteptat, fără să-și dea seama că aerul putea întra în balon înainte de a-l sigila. După ceva timp, microorganismele au crescut și Needham și-a revendicat victoria.

Louis Pasteur
Louis Pasteur

Cu toate acestea, experimentul său a avut două defecte majore . În primul rând, timpul de fierbere nu a fost suficient pentru a ucide toți microbii. Și, mai important, baloanele lui au permis aerului să revină, ceea ce a permis contaminarea microbiană.

Răspunsul lui Pasteur la concurs a fost o serie de experimente, inclusiv un eseu premiat din 1861.

Pasteur a considerat unul dintre aceste experimente drept „inatacabil și decisiv”, deoarece, spre deosebire de Needham, după ce și-a sterilizat culturile, le-a păstrat ferite de contaminare. Folosind celebrele sale baloane cu gât de lebădă, care aveau un gât lung în formă de S, el a lăsat aerul să intre înăuntru, împiedicând în același timp particulele care cădeau să ajungă în bulion în timpul fierberii. Ca rezultat, balonul a rămas steril pentru o perioadă îndelungată. 

Acest lucru a arătat că, dacă aerul nu pătrundea direct în infuziile sale fierte, atunci nu apăreau „microorganisme vii, chiar și după luni de observație”. Totuși, important, dacă a fost introdus praf, au apărut microbi vii.

Prin acest proces, Pasteur nu numai că a infirmat teoria generației spontane, dar a demonstrat și că microorganismele sunt peste tot. Când a arătat că mâncarea și vinul s-au stricat din cauza contaminării cu bacterii invizibile, mai degrabă decât din generarea spontană, s-a născut teoria germenilor modernă a bolii.

Originile vaccinării în anii 1800

În anii 1860, când industria mătăsii era devastată de două boli care infectau viermii de mătase, Pasteur a dezvoltat un proces inteligent prin care să examineze ouăle de viermi de mătase la microscop și să le păstreze pe cele care erau sănătoase. La fel ca eforturile sale cu vinul, el a putut să-și aplice observațiile în metodele din industrie și a devenit un fel de erou francez.

Chiar și cu sănătatea precară din cauza unui accident vascular cerebral sever care l-a lăsat parțial paralizat, Pasteur și-a continuat munca. În 1878, el a reușit să identifice și să cultive bacteria care a cauzat boala aviară a păsărilor. El a recunoscut că vechile culturi bacteriene nu mai erau dăunătoare și că puii vaccinați cu culturi vechi puteau supraviețui expunerii la tulpinile sălbatice ale bacteriilor. Și observația sa că puii supraviețuitori excreta bacterii dăunătoare a ajutat la stabilirea unui concept important acum prea familiar în epoca COVID-19 – „purtătorii sănătoși” asimptomatici încă pot răspândi microbi în timpul focarelor.

După holera păsărilor, Pasteur s-a orientat către prevenirea antraxului, o ciumă răspândită a vitelor și a altor animale cauzată de bacteria Bacillus anthracis . Bazându-se pe propria sa lucrare și pe cea a medicului german Robert Koch , Pasteur a dezvoltat conceptul de versiuni atenuate sau slăbite ale microbilor pentru utilizare în vaccinuri.

La sfârșitul anilor 1880, el a arătat dincolo de orice îndoială că expunerea vitelor la o formă slăbită de vaccin cu antrax ar putea duce la ceea ce este acum bine cunoscut sub numele de imunitate, reducând dramatic mortalitatea bovinelor.

Revoluția vaccinului antirabic

În evaluarea profesională a lui Louis Pasteur, descoperirea vaccinării împotriva rabiei este cea mai importantă dintre toate realizările sale.

Rabia a fost numită „ cel mai diabolic virus din lume ”, răspândindu-se de la animal la om printr-o mușcătură .

Lucrul cu virusul rabiei este incredibil de periculos. Printr-o observație atentă, Pasteur a descoperit că uscarea măduvei spinării la iepuri și maimuțe turbați morți a dus la o formă slăbită a virusului rabiei. Folosind acea versiune slăbită ca vaccin pentru a expune treptat câinii la virusul rabiei, Pasteur a arătat că ar putea imuniza eficient câinii împotriva rabiei.

Apoi, în iulie 1885, Joseph Meister, un băiețel de 9 ani din Franța, a fost mușcat sever de un câine turbat. În vreme ce Meister se confruntă cu o moarte aproape sigură, mama lui l-a dus la Paris să-l vadă pe Pasteur, deoarece auzise că el lucrează pentru a dezvolta un leac pentru rabie.

Pasteur a preluat cazul și, alături de doi medici, i-a făcut băiatului o serie de injecții timp de câteva săptămâni. Meister a supraviețuit, iar Pasteur a șocat lumea cu un remediu pentru o boală universal mortală. Această descoperire a deschis ușa pentru utilizarea pe scară largă a vaccinului antirabic al lui Pasteur în jurul anului 1885, care a redus dramatic decesele cauzate de rabie la oameni și animale.

În timp ce Louis Pasteur a murit înainte de inițierea Premiului Nobel, descoperirile sale uimitoare îl plasează printre cei mai mari oameni de știință din toate timpurile.