Alexander Fleming ontdekte penicilline in 1928, maar het antwoord op de vraag wie de eer verdient is ingewikkelder dan de meeste schoolboeken laten zien. Fleming zag als eerste dat de schimmel Penicillium notatum bacteriën doodde en gaf het middel zijn naam. Maar zonder het werk van Howard Florey, Ernst Chain en een heel team in Oxford had penicilline nooit miljoenen levens gered. En dan is er ook nog de vergeten Franse arts Ernest Duchesne, die hetzelfde effect 32 jaar eerder beschreef.
De ontdekking van penicilline is één van de meest onderzochte en betwiste verhalen in de wetenschapsgeschiedenis. Hieronder lees je wie wat deed, waarom de credits zo verdeeld zijn, en wat penicilline vandaag de dag nog steeds betekent voor de geneeskunde.
Alexander Fleming: de toevallige vondst in 1928
In september 1928 keerde Alexander Fleming terug van zijn zomervakantie op zijn laboratorium in het St Mary’s Hospital in Londen. Hij had een stel petrischalen met stafylokokken laten staan. Op één van die schalen groeide een schimmelkolonie, en rondom die schimmel was een opvallende kale zone: de bacteriën waren er dood. Fleming herkende onmiddellijk dat dit geen toeval was.
De schimmel bleek Penicillium notatum te zijn. Fleming isoleerde de actieve stof en noemde die penicilline. Hij publiceerde zijn bevindingen in 1929 in het British Journal of Experimental Pathology. In zijn artikel beschreef hij penicilline als een veelbelovend antibacterieel middel, maar hij worstelde er ook eerlijk mee: het zuiveren en stabiel houden van de stof bleek erg moeilijk. Zijn laboratorium miste de chemische kennis om het probleem op te lossen.
Wat Fleming dan wel deed: hij bleef penicilline gebruiken als labmiddel om bacteriën te scheiden, en hij hield de deur open voor anderen. Zijn publicatie van 1929 was de directe aanleiding voor het onderzoek dat tien jaar later in Oxford zou starten. Zonder Fleming geen penicilline zoals we die kennen, maar zijn bijdrage was de vonk, niet het vuur.
Florey en Chain: penicilline bruikbaar maken voor mensen
Het was Howard Florey, een Australische arts en patholoog aan de Universiteit van Oxford, die in 1938 Flemings jarenlang genegeerde publicatie herlas. Samen met de Duits-Britse biochemicus Ernst Chain startte hij een serieus onderzoeksprogramma om penicilline te isoleren, te zuiveren en te testen.
In 1940 publiceerden Florey en Chain resultaten van dierproeven die spectaculair waren: muizen die dodelijke infecties hadden, overleefden na behandeling met gezuiverd penicilline. Op 12 februari 1941 kreeg een Britse politieman als eerste mens ter wereld een intraveneuze dosis penicilline. Hij herstelde tijdelijk van een gevaarlijke stafylokokkeninfectie, maar stierf later doordat de voorraad opraakte. De technologie om voldoende penicilline te maken, stond nog in de kinderschoenen.
Chain was verantwoordelijk voor de chemische karakterisering van de molecule. Dat maakte het mogelijk om gerichte methoden voor zuivering en synthese te ontwikkelen. Florey regelde de samenwerking met Amerikaanse farmaceutische bedrijven, die tijdens de Tweede Wereldoorlog (met name voor D-Day in 1944) massaproductie op gang brachten. In 1945 deelden Fleming, Florey en Chain de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde. In zijn Nobeltoespraak waarschuwde Fleming al voor wat hij zag aankomen: bacteriën zouden resistentie ontwikkelen tegen penicilline als het middel te onvoorzichtig werd gebruikt.
Ernest Duchesne: de vergeten pionier van 1896
Weinig mensen kennen de naam Ernest Duchesne (30 mei 1874 – 12 april 1912). Deze Franse militaire arts ontdekte al in 1896, dus 32 jaar voor Fleming, dat schimmels van het geslacht Penicillium de groei van bacteriën remmen. Als jonge militair geneeskundestudent in Lyon observeerde hij dat stalknechten schimmel van paardenzadels gebruikten om wonden te behandelen. Dit bracht hem op het idee om systematische proeven te doen.
Duchesne voerde experimenten uit op dieren en toonde aan dat Penicillium glaucum de groei van Escherichia coli blokkeerde en dat guinea pigs die hij met Penicillium behandelde, beschermd waren tegen een anders dodelijke dosis tyfusbacteriën. Hij publiceerde zijn bevindingen in 1897 in een wetenschappelijk proefschrift. Het Institut Pasteur in Parijs ontving zijn werk, maar reageerde niet. Duchesne was te jong (23 jaar), te onbekend en niet verbonden aan een prestigieus instituut.
Hij stierf in 1912 aan tuberculose, ver voor de geneeskunde antibiotica kende. Zijn werk werd pas herontdekt nadat Fleming zijn ontdekking publiceerde. Een artikel uit 2016 in het vakblad Toxicon nuanceert zijn rol verder: Duchesne bewees niet dat een geïsoleerde chemische stof de werking had, hij beschreef het effect van de schimmel als geheel. Toch is zijn observatie historisch significant. De wetenschappelijke wereld kent hem inmiddels de eretitel “vergeten pionier” toe.
Wat precies valt op wie: een overzicht van bijdragen
Om de verwarring weg te nemen, is het nuttig om de bijdragen overzichtelijk naast elkaar te zetten. De ontdekking van penicilline was geen eenmalig aha-moment maar een proces van decennia, met meerdere cruciale stappen.
| Persoon | Jaar | Bijdrage | Beperking |
|---|---|---|---|
| Ernest Duchesne | 1896-1897 | Eerste beschrijving antibacterieel effect Penicillium | Geen isolatie van werkzame stof, werk genegeerd |
| Alexander Fleming | 1928-1929 | Herontdekking, naamgeving “penicilline”, publicatie | Kon stof niet stabiel zuiveren of klinisch toepassen |
| Ernst Chain | 1939-1941 | Chemische karakterisering en zuivering van penicilline | Afhankelijk van Floreys infrastructuur |
| Howard Florey | 1939-1944 | Klinische tests, massaproductie via industrie geregeld | Minder naamsbekendheid ondanks grotere praktische rol |
| Oxford-team (Norman Heatley e.a.) | 1940-1943 | Extractiemethoden en laboratoriumschaalproductie | Zelden bij naam genoemd in populaire verhalen |
| Amerikaanse industrie (Pfizer e.a.) | 1943-1945 | Massaproductie via diepgisting mogelijk gemaakt | Commercieel belang, geen wetenschappelijke credits |
| Norman Heatley | 1940 | Kritische extractie-methode bedacht voor zuivering | Niet opgenomen in Nobelprijs (alleen 3 winnaars) |
Florey zelf zei later dat hij nooit verwacht had dat Fleming zo beroemd zou worden terwijl het Oxford-team nauwelijks aandacht kreeg. Dat had te maken met journalisten: in 1942 schreef een krant over een “wonder” na de genezing van een vriend van Fleming met penicilline, en Fleming sprak de pers makkelijk aan. Florey vermeed publiciteit bewust, uit angst dat de verwachtingen niet waargemaakt konden worden.
De financiële en maatschappelijke waarde van de ontdekking
Als je kijkt naar de kosten en baten van de ontdekking van penicilline, dan gaat het om een van de grootste medische rendementen ooit. De maatschappelijke “winst” is nauwelijks in geld uit te drukken, maar een paar cijfers geven een indruk.
- Tijdens de Tweede Wereldoorlog daalde het sterftecijfer door bacteriële infecties bij geallieerde soldaten met meer dan 90 procent na invoering van penicilline.
- Vóór penicilline stierf circa 30 procent van de patiënten met longontsteking door pneumokokken. Na invoering daalde dat tot minder dan 5 procent.
- Streptokokkeninfecties (keelontsteking, roodvonk, reuma) die voor 1943 regelmatig dodelijk waren, werden behandelbaar voor een paar cent per kuur.
- Syfilis, dat voor miljoenen chronische ziekte veroorzaakte, bleek in de meeste gevallen met een paar injecties penicilline te genezen.
- De globale productie van penicilline groeide van enkele miljoenen doses in 1943 tot meer dan 650 miljard doses per jaar in de huidige productie wereldwijd.
- Gezondheidseconomen schatten dat antibiotica in de twintigste eeuw de gemiddelde levensverwachting in rijke landen met 10 tot 15 jaar verhoogden.
Fleming, Florey en Chain ontvingen geen royalties voor hun ontdekking. Florey en Chain hadden bewust besloten de molecule niet te patenteren, deels uit ethische overwegingen. Pfizer en andere bedrijven verdienden er miljarden aan door de productietechnologie te patenteren. Fleming verdiende zijn geld met lezingen en eerbewijzen, niet met licenties.
De ontdekking zette ook de basis voor de moderne farmaceutische industrie zoals we die kennen. Wetenschappelijk onderzoek dat kennis achterliet waar anderen op voortbouwden: dat patroon, zo herkenbaar in de geschiedenis van penicilline, is ook terug te zien bij andere doorbraken. Voor wie begrijpt hoe wetenschappelijk onderzoek werkt, bieden de stappen van wetenschappelijk onderzoek een goed kader om dit soort processen te begrijpen.
Antibioticaresistentie: Flemings eigen waarschuwing werd werkelijkheid
In zijn Nobeltoespraak van 1945 gaf Fleming een duidelijke waarschuwing: als mensen penicilline te veel of te weinig gebruiken, zullen bacteriën resistentie ontwikkelen. Hij had gelijk. Al in 1947, amper vier jaar na het begin van massaproductie, doken de eerste penicillineresistente stammen van Staphylococcus aureus op.
Vandaag de dag is antibioticaresistentie een van de grootste bedreigingen voor de volksgezondheid wereldwijd. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schat dat in 2019 direct 1,27 miljoen mensen stierven als gevolg van antibioticaresistente bacteriën. Indirect zijn er schattingen van bijna 5 miljoen sterfgevallen waarbij resistentie een bijdragende factor was.
Methicilline-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) is de bekendste resistente variant, maar er zijn inmiddels bacteriën die resistent zijn tegen vrijwel alle beschikbare antibiotica. Wetenschappers zoeken naar alternatieven: bacteriofagen (virussen die bacteriën doden), nieuwe klassen antibiotica en zelfs methoden gebaseerd op CRISPR. De race om nieuwe middelen te vinden is urgenter dan ooit, mede omdat de farmaceutische industrie weinig winstgevende redenen ziet om in nieuwe antibiotica te investeren.
In Nederland en België zijn de resistentiecijfers nog relatief laag vergeleken met Zuid-Europa en delen van Azië, mede dankzij een terughoudend voorschrijfbeleid. Maar de druk neemt toe, ook hier.
Drie concrete deelgevallen: hoe penicilline levens redde
De abstracte statistieken worden concreter als je kijkt naar specifieke casussen uit de beginjaren van penicilline. Drie situaties illustreren wat de ontdekking in de praktijk betekende.
Deelgeval 1: de eerste menselijke toepassing (1941). De Britse politieman Albert Alexander was bijna stervende aan een combinatie van stafylokok- en streptokokkeninfecties na een kleine schram aan zijn mond. Hij had al vier maanden in het ziekenhuis gelegen. Na een intraveneuze injectie met gezuiverd penicilline verbeterde zijn toestand spectaculair binnen 24 uur. Maar het Oxford-team had te weinig voorraad: ze wonnen zelfs penicilline terug uit zijn urine om het opnieuw in te spuiten. Toen de voorraad opraakte, verslechterde hij en stierf hij. Dit geval toonde zowel de kracht als de beperkingen van de toenmalige productie aan.
Deelgeval 2: D-Day en de Tweede Wereldoorlog (1944). Voor de geallieerde invasie op 6 juni 1944 was er voor het eerst voldoende penicilline beschikbaar om gewonde soldaten op grote schaal te behandelen. Chirurgen konden opereren zonder constant bang te zijn voor dodelijke bacteriële infecties. Legerartsen beschreven het als een “wonder”: wonden die vroeger zeker tot gangreen en amputatie leidden, heelden nu zonder complicaties. Schattingen suggereren dat penicilline tijdens de Tweede Wereldoorlog alleen al het leven van 12 tot 15 procent van alle gewonde geallieerde soldaten redde die anders aan infecties waren bezweken.
Deelgeval 3: kraambedkoorts uitroeien (1943-1950). Kraambedkoorts (kraamvrouwenkoorts), veroorzaakt door streptokokken, was voor de twintigste eeuw de belangrijkste doodsoorzaak voor vrouwen bij de bevalling. In sommige ziekenhuizen stierf vóór 1900 meer dan 10 procent van de moeders hieraan. Met de introductie van penicilline als standaardbehandeling daalde de sterfte aan kraambedkoorts in de jaren 1943-1950 naar minder dan 0,5 procent. Deze daling redde in westerse landen elk jaar tienduizenden levens.
Zulke historische weetjes verbinden wetenschap met alledaagse werkelijkheid, net zoals andere interessante feiten over ontdekkingen, zoals het verhaal van bekende historische kunstwerken of de betekenis van oude schriftsystemen als hiërogliefen.
Wat leer je van dit verhaal over wetenschap en krediet
De ontdekking van penicilline leert iets fundamenteels over hoe wetenschap werkt. Zelden is er één geniaal individu dat alles bedenkt. Vaker is het een keten van observaties, publicaties, toevallige ontmoetingen en hardnekkig doorwerken van meerdere mensen over lange tijd.
Fleming had de observatie, maar miste de chemie. Chain had de chemie, maar had Floreys organisatietalent nodig. Florey had het netwerk in Amerika, maar dat netwerk stond pas open nadat Fleming de naam “penicilline” al tien jaar in omloop had gebracht. En Duchesne had alles eerder gezien, maar had geen netwerk, geen middelen en geen publiek dat hem serieus nam.
Wetenschappelijke kennis is ook zelden zo waardevol als de ontdekking op zichzelf. De kennis van Fleming dat penicilline bacteriën doodde, had vrijwel geen directe waarde voor patiënten. Pas toen Chain de structuur begreep en Florey de productie op grote schaal wist te organiseren, werd de ontdekking werkelijk “waard” wat ze waard was: miljoenen geredde levens en een volledig nieuwe tak van geneeskunde.
Dit patroon, waarbij de ontdekker, de ontwikkelaar en de producent elk een cruciaal aandeel hebben, herken je ook in andere wetenschappelijke verhalen. De Nobelprijs van 1945 maakte dat expliciet door alle drie de namen te noemen, al bleven Heatley en anderen onvermeld. Wie meer wil weten over grote wetenschappelijke en historische ontdekkingen, kan ook lezen over de ontwikkeling van de atoombom, een andere mijlpaal met complexe credits, of over raadsels uit de oudheid zoals de Sfinx.
Voor wetenschapsonderwijs biedt het verhaal van penicilline ook een les over de stappen van een wetenschappelijk onderzoek: observatie, hypothese, experiment, publicatie, peer review, replicatie en toepassing. Fleming miste de replicatie en toepassing. Florey en Chain vulden die stappen in.
Veelgestelde vragen
Wie ontdekte penicilline echt als eerste?
Officieel wordt Alexander Fleming in 1928 beschouwd als de ontdekker van penicilline, omdat hij de stof isoleerde, noemde en publiceerde. De Franse arts Ernest Duchesne beschreef het antibacteriële effect van Penicillium al in 1896-1897, maar zijn werk werd genegeerd en hij isoleerde de werkzame stof niet. Duchesne geldt daarmee als een vroege pionier, maar Fleming ontving de internationale wetenschappelijke erkenning.
Waarom kregen Florey en Chain ook de Nobelprijs?
Howard Florey en Ernst Chain ontvingen de Nobelprijs in 1945 samen met Fleming omdat zij de stap van laboratoriumcuriositeit naar levensreddend medicijn zetten. Chain karakteriseerde de chemische structuur van penicilline, en Florey organiseerde klinische tests en de samenwerking met de Amerikaanse industrie voor massaproductie. Zonder hun werk had Flemings ontdekking nooit patiënten bereikt.
Hoe wist Fleming dat de schimmel bacteriën doodde?
Fleming zag het door goed te kijken naar een besmet petrischaaltje. Rondom de schimmelkolonie op zijn stafylokokkenplaat was een kale zone zichtbaar: de bacteriën waren er dood of konden er niet groeien. Hij herkende dit patroon meteen als wetenschappelijk significant, omdat hij al jaren bacteriën bestudeerde en wist dat zo’n zone niet normaal was. Hij onderzocht vervolgens welke schimmel dit deed en wat de actieve stof was.
Waarom kon Fleming zelf penicilline niet als medicijn gebruiken?
Fleming en zijn team misten de chemische expertise om penicilline stabiel te isoleren. De stof bleek erg instabiel: het verviel snel en was moeilijk in voldoende concentratie te produceren. Bovendien werd zijn publicatie jarenlang weinig geciteerd. Het was pas toen Chain, een biochemicus, en Florey, met zijn organisatietalent en netwerk, er samen aan werkten dat de technische problemen werden opgelost.
Heeft Fleming verdiend aan de uitvinding van penicilline?
Fleming heeft geen financieel voordeel gehad via royalties of patenten. Florey en Chain besloten bewust penicilline niet te patenteren. Fleming verdiende zijn geld als arts en hoogleraar, en later met lezingen, eredoctoraten en internationale spreekbeurten. De farmaceutische bedrijven, met name Pfizer in de VS, verdienden enorm aan de productietechnologie die zij wel patenteerden. Fleming ontving wel veel eer, titels en internationale prijzen tot aan zijn dood in 1955.
Is penicilline in 2026 nog steeds het belangrijkste antibioticum?
Penicilline en zijn afgeleiden (amoxicilline, ampicilline, flucloxacilline) behoren nog steeds tot de meest gebruikte antibiotica wereldwijd voor infecties door streptokokken, pneumokokken en bepaalde stafylokokken. Maar door antibioticaresistentie is penicilline in veel gevallen niet meer het eerste keuzemiddel. Voor MRSA-infecties en andere resistente bacteriën zijn zwaardere middelen nodig. De zoektocht naar nieuwe antibiotica en alternatieven als bacteriofagentherapie is in 2026 actiever dan ooit.
