La découverte de la pénicilline
1928 St Mary’s Hospital, Londres, Angleterre
En bref
En septembre 1928, le bactériologiste écossais Alexander Fleming, au St Mary’s Hospital de Londres, a remarqué qu’une moisissure avait abîmé l’une de ses boîtes contenant des colonies de bactéries. Mais autour de la moisissure, les bactéries ne poussaient plus. Fleming a appelé pénicilline la substance produite par la moisissure. Ce n’est qu’au début des années 1940 que Howard Florey et Ernst Chain ont réussi à la produire en quantité et à l’utiliser comme médicament.
Pourquoi c’est important Ce fut le premier antibiotique : depuis, beaucoup d’infections autrefois mortelles se soignent avec quelques comprimés.
Source : The Nobel Prize, « Sir Alexander Fleming – Biographical »

Fiche pour étudier environ 6 minutes de lecture
Le récit
Un laboratoire en désordre
Au début de septembre 1928, Alexander Fleming revint de vacances dans son laboratoire de l’hôpital St Mary’s, à Londres. C’était un bactériologiste écossais de 47 ans, brillant et curieux, connu de ses collègues aussi pour le désordre de sa paillasse. Avant de partir, il avait laissé des boîtes de verre contenant des colonies de staphylocoques, les bactéries qui causent les furoncles, les abcès et les infections graves.
En rangeant les boîtes, Fleming en remarqua une étrange. D’un côté avait poussé une moisissure vert-bleu, venue peut-être de l’air ou d’un laboratoire voisin. Autour de la moisissure, il y avait un cercle vide : les bactéries y étaient mortes ou ne se développaient plus. Beaucoup auraient jeté la boîte abîmée. Fleming, lui, s’arrêta pour regarder : « C’est curieux », dit-il à un collègue.
Le « jus de moisissure »
La moisissure était un Penicillium, parent de celles qui poussent sur le pain rassis et sur les agrumes. Fleming la cultiva dans un bouillon et découvrit que le liquide tuait beaucoup de bactéries dangereuses, comme les staphylocoques, les streptocoques et la bactérie de la diphtérie, sans abîmer les globules blancs du sang. Il donna à la substance le nom de « pénicilline » et, en 1929, publia les résultats dans une revue scientifique.
Fleming avait une raison particulière de chercher une telle arme. Pendant la Première Guerre mondiale, il avait travaillé dans les hôpitaux militaires en France et avait vu des milliers de soldats mourir, non de leurs blessures, mais des infections qui s’ensuivaient. Les désinfectants de l’époque tuaient les bactéries en surface, mais abîmaient aussi les tissus et n’atteignaient pas les profondeurs.
Il y avait pourtant un problème. La pénicilline était très difficile à séparer du bouillon, elle s’abîmait vite et on en obtenait très peu. Fleming et ses assistants essayèrent, mais ils n’étaient pas chimistes et n’y parvinrent pas. Pendant dix ans, la découverte resta presque oubliée, une curiosité de laboratoire.
Oxford : le médicament devient réalité
En 1939, alors que la Seconde Guerre mondiale éclatait, une équipe de l’université d’Oxford reprit l’article de Fleming. Elle était dirigée par Howard Florey, un médecin australien, et Ernst Chain, un biochimiste allemand d’origine juive qui avait fui l’Allemagne nazie. Le biochimiste Norman Heatley inventa un moyen d’extraire et de purifier la pénicilline, avec des instruments de fortune : bouteilles de lait, baignoires, bassins d’hôpital. Un groupe de jeunes femmes, les « penicillin girls », se chargeait de cultiver la moisissure dans des centaines de récipients.
Le 25 mai 1940, Florey fit l’expérience décisive : il infecta huit souris avec une bactérie mortelle et en soigna quatre avec la pénicilline. Le lendemain matin, les quatre souris non soignées étaient mortes ; celles qui avaient été soignées étaient vivantes. En février 1941, la pénicilline fut essayée pour la première fois sur un homme, Albert Alexander, un policier d’Oxford atteint d’une infection très grave. En quelques jours, il s’améliora de façon incroyable ; mais le médicament vint à manquer, même en le récupérant dans ses urines, et l’infection revint. Alexander mourut. C’était la preuve que la pénicilline fonctionnait, et qu’il en fallait beaucoup plus.
L’usine américaine
La Grande-Bretagne en guerre n’avait pas les usines pour la produire. À l’été 1941, Florey et Heatley s’envolèrent pour les États-Unis. Dans un laboratoire du gouvernement à Peoria, dans l’Illinois, on découvrit que la moisissure poussait beaucoup mieux dans un liquide issu de la transformation du maïs. Puis on chercha dans le monde entier des moisissures plus productives : la meilleure vint d’un melon moisi acheté au marché de Peoria. Les industries pharmaceutiques construisirent de grandes cuves de fermentation, et la production explosa.
Pour le débarquement en Normandie du 6 juin 1944, des millions de doses étaient prêtes pour les soldats alliés. Après la guerre, la pénicilline arriva dans les hôpitaux du monde entier. En 1945, Fleming, Florey et Chain reçurent ensemble le prix Nobel de médecine.
L’avertissement de Fleming
Dans son discours pour le Nobel, Fleming dit une chose qui sembla alors un détail : si la pénicilline est mal utilisée, à des doses trop faibles ou pendant trop peu de temps, les bactéries peuvent apprendre à résister. Il avait raison. Aujourd’hui, la résistance aux antibiotiques est l’un des problèmes les plus graves de la médecine mondiale.
Pourquoi c’est arrivé
La découverte fut en partie un coup de chance : une spore de moisissure tombée sur la bonne boîte, au bon moment, à la bonne température. Mais la chance aida une personne préparée. Fleming cherchait depuis des années des substances qui tuent les bactéries sans faire de mal à l’être humain : en 1921, il avait déjà découvert le lysozyme, une substance antibactérienne présente dans les larmes et le mucus.
Le besoin était énorme. Avant les antibiotiques, une blessure infectée, une pneumonie ou une infection après un accouchement pouvaient tuer en quelques jours, et les médecins avaient très peu d’armes. Dans les années 1930 étaient arrivés les sulfamides, les premiers médicaments contre les bactéries, mais ils ne fonctionnaient que sur certaines infections. Ce fut la Seconde Guerre mondiale, avec des millions de blessés, qui poussa les gouvernements et les industries à tout investir dans la pénicilline.
Ce qui a changé
La pénicilline fut le premier antibiotique utilisé en grande quantité et elle changea la médecine. Des maladies comme la pneumonie bactérienne, la syphilis, la scarlatine et les infections des plaies cessèrent d’être souvent mortelles. Avec les vaccins, l’eau propre et une meilleure alimentation, les antibiotiques ont contribué à allonger la durée de vie moyenne de nombreuses années.
Après la pénicilline, les scientifiques cherchèrent d’autres substances produites par des moisissures et des bactéries, et en trouvèrent beaucoup : la streptomycine contre la tuberculose (1943), les tétracyclines et bien d’autres antibiotiques. Sans antibiotiques, beaucoup de choses que nous tenons pour acquises ne seraient pas possibles, comme les opérations chirurgicales, les greffes et les traitements contre les cancers, qui affaiblissent les défenses du corps.
Aujourd’hui, pourtant, certaines bactéries sont devenues résistantes, exactement comme Fleming l’avait prévu. Selon une étude publiée dans la revue The Lancet en 2022, en 2019, les infections résistantes aux antibiotiques ont directement causé environ 1,27 million de morts dans le monde. C’est pourquoi les médecins recommandent de ne prendre des antibiotiques que lorsque le médecin les prescrit, pendant tous les jours indiqués, et de ne jamais les utiliser contre les virus, comme ceux du rhume et de la grippe, sur lesquels ils ne marchent pas.
Personnes et lieux clés
Personnes
- Alexander Fleming
- Médecin et bactériologiste écossais (1881-1955). Il découvrit le lysozyme en 1921 et la pénicilline en 1928 ; prix Nobel en 1945.
- Howard Florey
- Médecin australien (1898-1968), chef de l’équipe d’Oxford qui fit de la pénicilline un médicament ; prix Nobel en 1945.
- Ernst Chain
- Biochimiste né à Berlin (1906-1979), qui avait fui le nazisme ; il étudia la chimie de la pénicilline ; prix Nobel en 1945.
- Norman Heatley
- Biochimiste d’Oxford : il inventa le moyen d’extraire et de purifier la pénicilline.
- Dorothy Crowfoot Hodgkin
- Chimiste anglaise : en 1945, elle découvrit la structure de la molécule grâce aux rayons X ; prix Nobel de chimie en 1964.
Lieux
- Hôpital St Mary’s, Londres
- L’hôpital où Fleming fit sa découverte : son laboratoire est aujourd’hui un petit musée.
- Université d’Oxford
- C’est à la Sir William Dunn School of Pathology que la pénicilline devint un médicament (1939-1941).
- Peoria, Illinois (États-Unis)
- Le laboratoire où l’on trouva le moyen et la bonne moisissure pour en produire de grandes quantités.
À savoir
- La moisissure la plus productive pour la pénicilline a été trouvée sur un melon moisi acheté au marché de Peoria, aux États-Unis.
- Fleming, Florey et Chain ont reçu ensemble le prix Nobel de médecine, en 1945.
- Les antibiotiques agissent contre les bactéries mais pas contre les virus : ils ne servent pas pour le rhume ou la grippe.
- Avant la pénicilline, Fleming avait découvert le lysozyme, une substance antibactérienne qui se trouve dans les larmes.
- La pénicilline empêche les bactéries de construire leur paroi externe : ainsi, quand elles grandissent, elles éclatent.
Pour aller plus loin
- Wikipédia, article « Pénicilline » fr.wikipedia.org
- Nobel Prize in Physiology or Medicine 1945, official site (en anglais) nobelprize.org
- Wikipédia, article « Alexander Fleming » fr.wikipedia.org
- Wikipédia, article « Résistance aux antibiotiques » fr.wikipedia.org
- World Health Organization, « Antimicrobial resistance » (en anglais) who.int
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Avant et après, dans l’ère « XXe siècle (1900-1950) »
Événement 13 sur 25
AvantLe premier vol à moteur1903
AvantLa relativité restreinte1905
AvantLa Maison des enfants de Maria Montessori1907
AvantL’art abstraitvers 1910
AvantMarie Curie, deux prix Nobel1911
AvantLa Première Guerre mondiale1914-1918
AvantLa révolution russe1917
AvantLa radio pour tousvers 1920
AvantLe jazz se répandvers 1920
AvantL’insuline contre le diabète1922
AvantLes régimes totalitaires en Europe1922
AvantLe cinéma parlant1927
Tu es iciLa découverte de la pénicilline1928
AprèsLa Grande Dépression1929
AprèsGuernica de Picasso1937
AprèsLa Seconde Guerre mondiale1939-1945
AprèsLa Shoahvers 1941-1945
AprèsAnne Frank écrit son journal1942
AprèsFermi et la première pile atomique1942
AprèsLa Résistance italienne1943-1945
AprèsLa République italienne et le vote des femmes1946
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AprèsLa Constitution italienne1948
AprèsLa reconstruction de l’après-guerrevers 1948
AprèsLa télévision se répandvers 1950
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