Ludwik Pasteur: ten, który utkał sieć na zarazki
W pierwszej połowie XIX w. badania nad pochodzeniem życia nie zaprzątały nikomu głowy. Obowiązywał niewzruszony pogląd, że żywe twory biologiczne – takie jak larwy na zepsutym mięsie czy pleśń na starym chlebie – powstają spontanicznie z materii nieożywionej. Początek ich istnienia stanowił dla ówczesnych naukowców problem do tego stopnia nierozwiązywalny, że nie warto było się nad nim pochylać.
Również istota epidemii uchodziła za coś tajemniczego. Rozpoznawano je na podstawie objawów, a nie przyczyn, bo z obecności zarazków, którymi zakażali się ludzie, nie zdawano sobie sprawy. Bakteriologia dopiero czekała na swoich odkrywców – z Ludwikiem Pasteurem na czele. Urodzonemu w 1822 r. Francuzowi nie było wcale łatwo skruszyć mur oporu ze strony ówczesnego panteonu uczonych. Pasteur był chemikiem, toteż wśród medyków uchodził za intruza. W jego życiorysie można się zresztą natknąć na więcej przeciwności losu.
Wyostrzone zmysły
Urodził się w biednej rodzinie, w której nie było wykształconych przodków. Nie przesiąkł więc w domu zamiłowaniem do nauki – nie był wybitnym uczniem. Lubił za to malować – portretował rodzinę oraz znajomych. I jak twierdzi większość jego biografów, bez tych wczesnych twórczych zamiłowań nie dokonałby swojego pierwszego – jednego z najrzadziej omawianych – odkryć w dziedzinie chemii, o dalekosiężnych implikacjach. Chodzi o chiralność molekularną, czyli istnienie cząsteczek stanowiących swoje lustrzane odbicie, ale charakteryzujących się bardzo różnymi nieraz właściwościami. Uchwycenie tego zjawiska w kryształach kwasu winowego być może uszłoby uwadze Pasteura, gdyby nie interesowała go litografia – technika, w której rysunek wykonywany jest na kamieniu, a następnie odbijany w formie lustrzanego odbicia na papierze.
Joseph Gal, emerytowany profesor chemii z Uniwersytetu Kolorado, przedstawiając na łamach „Nature Chemistry” zjawisko chiralności, cytuje list, który Pasteur w wieku 18 lat napisał do swoich rodziców w sprawie litograficznego portretu przyjaciela: „Myślę, że wcześniej nie stworzyłem niczego równie dobrze narysowanego i tak dobrze oddającego twarz człowieka. Ale boję się, że na papierze portret nie będzie tak dobry jak na kamieniu; tak się zawsze dzieje. Dlatego często przyglądałem się swojej pracy w lustrze”.
Eureka! Prof. Gal znajduje wyjaśnienie zagadki, dlaczego wielu znacznie bardziej utalentowanym chemikom nie udało się dostrzec fenomenu chiralności. Przypadek? Niekoniecznie. Pasteur był na takie zjawisko po prostu nieobojętny jako artysta. Kilka lat później zwróci się do swoich studentów w Lille słowami: „Dans les champs de l’observation le hasard ne favorise que le esprits préparés” („Na polu obserwacji przypadek sprzyja jedynie umysłom przygotowanym”).
Powyższe zdanie zyskało rozgłos, ale codzienna laboratoryjna praktyka Pasteura była nieco inna. – Wszystko, co osiągnął, zawdzięczał raczej swoim zmysłom – twierdzi prof. Daniel Raichvarg, historyk nauki i honorowy prezes French Society for Information and Communication Studies, który przyjechał w listopadzie tego roku do Warszawy na zorganizowaną przez Instytut Mikrobiologii UW międzynarodową konferencję z okazji 200-lecia urodzin Pasteura. – Niewiele by zdziałał bez mikroskopu, ale do największych odkryć doprowadziły go wyostrzony wzrok, dzięki któremu zwracał uwagę na detale, i smak, bez którego nie byłby wyczulony na fermentację.
Cenne doświadczenie
Gdy w 1854 r. Pasteur objął stanowisko profesora chemii na uniwersytecie w Lille, nie przypuszczał, że wkrótce przyjdzie mu się zmierzyć z kryzysem w lokalnym gorzelnictwie. Ale skoro w 1856 r. jeden z producentów alkoholu opowiedział mu, jak wina psują się i kisną, postanowił zrobić użytek ze swojego mikroskopu. Zaczął oglądać w powiększeniu wydobyty z kadzi „śluzowaty sok bezużytecznej kwaśnej wydzieliny”.
Miał w tym pewne doświadczenie, bo rok wcześniej opublikował artykuł na temat powstawania kwasu mlekowego w kwaśniejącym mleku. Już wtedy zaintrygowały go widoczne pod szkiełkiem „pączkujące organizmy”. Wypatrzył okrągłe ziarenka i podłużne pałeczki. Wkrótce doprowadziło go to do wniosku, że kulistym drożdżom należy przypisać siłę sprawczą fermentacji, a bakteriom – procesy gnicia. Ustalił też doświadczalnie, że jeśli wino nie ma się zepsuć, wystarczy je szybko podgrzać do temperatury 55–60 st. C. Proces ten nazwał pasteryzacją i znalazł dla niego zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu spożywczego.
Fermentacja wykryta przez Pasteura stała się więc wstępem do wymyślenia procesu pasteryzacji, a stąd już krok dzielił go od obalenia teorii samorództwa. I dalej: uwolnienia od choroby hodowli jedwabników oraz stworzenia etiologii chorób zakaźnych. Na końcu imponującego łańcucha pomysłów pojawiły się szczepionki ochronne: przeciwko cholerze u kur, wąglikowi u owiec i bydła, czy wreszcie wściekliźnie.
Upragniony szacunek
Żywił wstręt do zarazków. Jak później napisał jego bratanek, przerywanie pracy co kilka godzin na mycie rąk nie wynikało ze zwykłej dbałości o higienę – zdradzało cechy bakteriofoba. Nawet uścisk dłoni zaliczał do ryzykownych, a żona nazywała go tyranem czystości, bo przed każdym posiłkiem starannie wycierał swój talerz, sztućce i kieliszek.
„Gdybym miał zaszczyt być chirurgiem, nie tylko używałbym bezwzględnie czystych instrumentów, ale także myłbym ręce z największą starannością” – brzmiały dobitne słowa wygłoszone przez Pasteura na dziedzińcu Académie nationale de médecine w Paryżu 30 kwietnia 1878 r. Usiłował nimi obudzić sumienia francuskiego establishmentu medycznego, w którym nie cieszył się szczególną estymą. Pięć lat wcześniej o przyjęciu go w poczet członków Akademii zadecydowała nieznaczna przewaga głosów 41:38, przy czym z największą podejrzliwością odnosili się do niego właśnie chirurdzy. Ich najtrudniej było przekonać, że nie dbając o higienę ani sterylność ran operacyjnych, przyczyniają się do rozprzestrzeniania śmiertelnych zakażeń.
„Jako osoba przekonana o zagrożeniach powodowanych przez mikroby, obecne w dużych ilościach na powierzchni każdego przedmiotu, a zwłaszcza w szpitalach, używałbym tylko szarpi, bandaży i gąbek, które wcześniej poddano działaniu temperatury od 130 do 150 st. C” – grzmiał w ich stronę Pasteur. Był niemal pewny, że ukuta przez niego teoria zarazków mogła się im najlepiej przysłużyć. Choć niezbitych dowodów jej słuszności nie potrafił jeszcze wówczas przedstawić.
Zamiast wdzięczności spotykała go ironia i sarkazm: „Gdzież są te małe stworzonka? Czy ktoś już je widział?” – pytał zaczepnie profesor medycyny z Edynburga John Hughes Bennet; „W powietrzu nie mogą się utrzymywać ślady życia” – przekonywał nie byle kto, bo sam Rudolf Virchow, znakomity niemiecki patolog i zasłużony odkrywca podłoża rozmaitych chorób. Nieufność brała się m.in. stąd, że Pasteur swoją teorię o istnieniu mikrobów (którą filozoficznie ujął w zgrabnym powiedzeniu: „Życie to zarazek, a zarazek to życie”) uzasadniał w artykułach publikowanych bynajmniej nie w czasopismach medycznych.
Dochodził do swoich wniosków dzięki eksperymentom z fermentacją i pasteryzacją. Dla badaczy medycyny był zatem ekspertem tylko od nieświeżych napojów i masła, warzenia piwa, chorób jedwabników. Rozwiązanie tej ostatniej zagadki miało wagę państwową. Sam minister rolnictwa zwrócił się do Pasteura po pomoc, gdy na plantacjach jedwabników morwowych zaczęła się szerzyć nieznana zaraza, rujnująca gospodarkę południa Francji. Uczony wywiązał się z zadania na medal, choć zabrało mu to 5 lat – w końcu odkrył, że źródłem choroby były fermentujące liście morwy, na której żerują owady. Podłoże, na którym składają jaja, musi być suche, z dostępem do świeżego powietrza, aby uniemożliwić dostęp bakterii.
Być może Pasteur szybciej zyskiwałby szacunek Akademii, gdyby nie formułował hipotez nawet wtedy, gdy brakowało mu dowodów na ich poparcie. Zupełnie inaczej niż jego późniejszy konkurent z Niemiec, młodszy o 21 lat Robert Koch, który postanowił najpierw pod mikroskopem szukać potwierdzenia swoich przypuszczeń, by nikt nie mógł mu zarzucić, że wnioski opiera na domysłach.
Przegrany wyścig
Pasteur usłyszał o Niemcu i jego pierwszej przełomowej pracy opisującej odkrycie laseczek wąglika mniej więcej wtedy, gdy przygotowywał dla francuskich akademików pamiętne przemówienie. Nie mógł obok takiej informacji przejść obojętnie – epidemie wywoływanej przez bakterię choroby powodowały tak wielkie straty w europejskim rolnictwie, że mówiono o „czarnej zarazie”. Uśmiercała ona zwierzęta w ciągu kilku godzin, a w dodatku przenosiła się również na ludzi.
Już pierwsza wiadomość, że Koch zobaczył laseczki wąglika pod mikroskopem i zaczął hodować na pożywkach, wydała się Pasteurowi interesująca. Ale to, że młody badacz postanowił wprowadzać je do organizmu zdrowych zwierząt i spowodował rozwinięcie się w nich tej samej choroby, wykazując bezdyskusyjną zakaźność, wzbudziło w nim podziw połączony z zazdrością.
Miał ku temu co najmniej dwa powody. Po pierwsze, tak dobrze wymyślony eksperyment przeprowadził mało znany lekarz z prowincji (Robert Koch osiedlił się w Wolsztynie – małej miejscowości we wschodnich Niemczech, obecnie w Polsce). Po drugie, po wojnie francusko-pruskiej Pasteur na każdym kroku manifestował swoją niechęć wobec Niemców. Odesłał nawet otrzymany wcześniej dyplom doktora honoris causa uniwersytetowi w Bonn. A w jednym z listów odgrażał się: „Każde z moich badań będzie opatrzone mottem »Nienawiść do Prus, zemsta, zemsta!«” (i kiedy stworzył przepis na piwo, które jego zdaniem było znacznie lepsze niż warzone w Bawarii, nazwał je „Biere de la revanche nationale”, czyli piwo zemsty narodowej).
Nastawienie niemieckiej socjety do francuskiego uczonego było zresztą równie chłodne. Kiedy Pasteur zajął się poszukiwaniami kryjówek wąglika w środowisku naturalnym, a także przystąpił do prac nad opracowaniem szczepionki, Robert Koch uznał, że wkroczył na teren już wcześniej zajęty przez niego. Panowie nie szczędzili sobie złośliwości w polemikach naukowych. A Pasteur spoglądał na Kocha z pewną wyższością – nie był doktorem z rubieży, a z Paryża. Wprawdzie nie przykładał się do swoich eksperymentów z należytą naukową rzetelnością, ale mimo to spływało na niego mnóstwo pochwał, nagród i odznaczeń państwowych.
Rywale musieli się jednak tolerować, gdyż przy powszechnej dezaprobacie każdy sojusznik w głoszeniu hipotez o chorobotwórczości zarazków był potrzebny. A wzajemna niechęć stała się z czasem paliwem do współzawodnictwa, które przynosiło nie byle jakie efekty. Do bezpośredniej konfrontacji doszło w Egipcie, przy okazji ustalania przyczyn epidemii cholery w 1883 r.
Pasteur wysłał do Aleksandrii swoich najzdolniejszych asystentów, którzy z dumą nazwali się Le Mission Pasteur. Koch nadzorował prace na miejscu. Rozpoczął się wyścig zakończony ostatecznym zwycięstwem ekipy niemieckiej (Francuzi musieli skrócić badania po nagłej śmierci, właśnie na cholerę, jednego ze swoich badaczy, zaś Koch przeniósł się wtedy do Kalkuty, gdzie ostatecznie udało mu się wykryć patogen będący od dawna sprawcą tak wielu nieszczęść).
Z hukiem salw
To, że rolnicy i hodowcy dali się szybciej przekonać do zaleceń Pasteura niż lekarze, ma swoje źródło także w chronologii jego pracy badawczej. Poszukiwania laseczek wąglika w glebie udało się sfinalizować kilka lat przed odkryciem szczepionki na wściekliznę (1885 r.). Gdy więc Francuz wyśledził, jak laseczki wąglika trafiają z ziemi do pysków owiec i krów, przykazał, aby nie wyprowadzać zwierząt na pastwiska, gdzie chowane są szczątki zmarłego stada: „Pól uprawnych nie wolno wykorzystywać jako cmentarzysk! Z gruntów, na których zakopuje się padłe zwierzęta, nie wolno zbierać paszy ani prowadzić wypasu”.
Chemik marzył, aby przed laseczkami wąglika chronić także ludzi. Ale przede wszystkim, by uodpornić ich przed wścieklizną. Praca nad tą szczepionką znów zabrała mu długie 4 lata, ale zasłużył sobie tym na ostateczne uznanie. Jego 70. urodziny uczciła na Sorbonie uroczystość w niemal cesarskiej oprawie – przedstawiciele uniwersytetów i towarzystw naukowych składali gratulacje i hołdy przy dźwiękach Marsylianki, huku salw armatnich i w asyście galowo ubranych żołnierzy. Wcześniej już cała Europa, a przede wszystkim Londyn, Szkocja, Mediolan – pojawiał się tam z wykładami na rozmaitych kongresach naukowych – oddawały mu cześć. Sam Pasteur, łasy na te pochlebstwa, a jednocześnie o szlachetnym sercu, puścił już dawno w niepamięć, z jaką drwiną przyjmowano jego pierwsze odkrycia.
Przez wiele lat wydawało się, że obserwowanie fermentacji wina czy kwaśnienia mleka nie będzie miało wiele wspólnego z medycyną. W rzeczywistości jednak biologiczne podłoże procesów wywołanych przez drobnoustroje z ropieniem ran i ochroną ciała przed zarazkami łączy niezwykle mocna nić. Pasteur, swobodnie poruszając się między kilkoma dziedzinami nauki i reagując na potrzeby bardzo różnych grup społecznych, zgrabnie utkał z niej sieć, w którą – metaforycznie – dały się złapać zarazki.
Autor korzystał z książek: Thomas Goetz „Cudowny lek” (w tłum. Rafała Śmietany), Wyd. Znak Literanova, Kraków 2015 oraz Władysław Szumowski „Historia medycyny”, PZWL, Warszawa 1961.