Em setembro de 1928, o bacteriologista Alexander Fleming descobriu que um certo tipo fungo do gênero Penicillium produzia uma substância com propriedades antibacterianas, que ele chamou de penicilina. Fleming,  entretanto não conseguiu dar seguimento à sua descoberta e os estudos para desenvolvimento da penicilina foram paralisados. Na época, o pensamento médico dominante era o de que apenas as defesas próprias do organismo seriam capazes de combater as infecções. Esse paradigma foi quebrado em 1935 pelo alemão Gerhard Domagk, que descobriu o Prontosil, um sulfamidico que era eficaz para eliminar infecções bacterianas.

Essa mudança no estilo de pensamento médico com relação ao tratamento das infecções bacterianas influenciou a equipe do Willian Dunn School of Pathology, da Universidade de Oxford na Inglaterra, na busca por agentes que tivessem ação antimicrobiana. O departamento era chefiado pelo médico australiano Howard Florey, que montou uma notável equipe multidisciplinar com destaque para Ernst Chain, bioquímico alemão que fugira do nazismo e Norman Heatley jovem microbiologista inglês. A escolha da penicilina como objeto de estudo ocorreu após revisão de literatura sobre o tema, mas Florey já conhecia a substância, pois ele havia sido editor da revista que publicou o trabalho pioneiro de Fleming em 1929.  

Os principais desafios iniciais eram conseguir a estabilização da penicilina e desenvolver técnicas para aumentar a produção e extração do caldo de mofo que continha a substância antibacteriana. A equipe dividiu funções: Chain trabalhou na purificação e estabilização, o que conseguiu desenvolvendo técnicas de liofilização, e Heatley aprimorou a produção do fungo e automatizou a extração do antibiótico. Florey conduzia a parte clínica e coordenava a equipe, tendo papel importante na solução de conflitos entre Chain e Heatley. Ernst Chain dominava bem as técnicas de liofilização então conhecidas e conseguiu obter um pó amarelado, o que possibilitou tornar a penicilina bem mais estável, bem como eliminar grande parte das impurezas que o filtrado do fungo continha, sem perda da potência antibacteriana.  Heatley, por sua vez obteve aumento da produção do “caldo de mofo” a partir das culturas de Penicillium, desenvolvendo técnicas que permitiam fazer várias “colheitas” de penicilina do suco da cultura e conseguiu também automatizar sua extração, o que melhorou consideravelmente a produção.

Testes em camundongos mostraram que a substância não era tóxica. Em 1940, Florey comprovou a eficácia in vivo: camundongos infectados com estafilococos sobreviveram quando tratados, enquanto os que não receberam a penicilina morreram.  Os primeiros testes em humanos ocorreram em 1941. O caso mais emblemático, o do policial Albert Alexander com septicemia, que teve uma melhora espetacular com as primeiras doses da penicilina, mas o estoque se esgotou e o paciente evoluiu para o óbito. Outros casos demonstraram o enorme potencial clínico do antibiótico.

A necessidade de aumentar a produção do antibiótico fez com que Heatley aproveitasse qualquer tipo de recipiente para a produção das culturas, como frascos diversos, latas de biscoito, galões de gasolina e até as comadres hospitalares. Na verdade, as comadres hospitalares se mostraram as mais eficientes e, com base no seu formato, Heatley projetou um recipiente de cerâmica e Florey conseguiu um fabricante para produzi-las. Foram contratadas seis mulheres, que ficaram conhecidas como as “penicillin girls” para cuidar do processo de manutenção das colônias e produção da penicilina.

Era tempo da Segunda Grande Guerra e tudo indicava que a penicilina seria um medicamento eficaz e estratégico nos campos de batalha. Diante da necessidade de produção em larga escala,  Florey buscou apoio nos Estados Unidos em 1941. Lá, institutos e indústrias químicas desenvolveram técnicas de fermentação profunda e identificaram cepas mais produtivas de Penicillium. Com apoio governamental durante a guerra, a produção em massa avançou rapidamente, transformando a penicilina em um dos medicamentos mais revolucionários da história da medicina.

A maior parte da produção inicial foi destinada aos exércitos aliados e o tratamento das infecções salvou milhares de vidas. Houve enorme repercussão na imprensa. A penicilina tornou-se a droga milagrosa, a droga-maravilha e um imenso fenômeno midiático. Fleming, que na época da descoberta era tímido e reservado, rapidamente transformou-se em celebridade, uma espécie de herói mundial.

Em 1945 Alexander Fleming, Howard Florey e Ernst Chain receberam conjuntamente o prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina. O reconhecimento a Heatley foi tardio. A Universidade de Oxford, em 1990 concedeu a Norman Heatley o título de Doutor em Medicina. Foi a primeira vez em oito séculos da história da Universidade, que tal honraria foi concedida a um não médico. O professor Henry Harris, da Universidade de Oxford, resumiu assim a participação dos envolvidos no desenvolvimento da penicilina: “Sem Fleming não haveria Chain ou Florey, sem Chain não haveria Florey, sem Florey não haveria Heatley e sem Heatley não haveria penicilina.”

Para ler sobre a descoberta da penicilina por Fleming, clique aqui.

Para ler sobre a descoberta do sulfamídico Prontosil por Domagk, clique aqui.

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