Alexander Fleming et la pénicilline, la moisissure qui a sauvé des millions de vies

Un fils de fermiers écossais

Alexander Fleming naît le 6 août 1881 à Lochfield, une ferme près de Darvel, en Écosse. Il va d'abord à l'école du village, puis part pour Londres. Pendant quatre ans, il travaille dans les bureaux d'une compagnie maritime avant d'entrer à l'école de médecine de l'hôpital St Mary's.

Il en sort avec les honneurs en 1906 et commence à faire de la recherche auprès d'Almroth Wright, un spécialiste des vaccins.

À cette époque, une simple écorchure peut tuer si elle s'infecte. Les bactéries, des êtres vivants minuscules qu'on ne voit qu'au microscope, provoquent des pneumonies, des infections de blessures et bien d'autres maladies, et les médecins n'ont presque rien pour les combattre.

La guerre et les blessures qui s'infectent

Pendant la Première Guerre mondiale, Fleming est médecin militaire. Il voit des soldats mourir de blessures infectées. On les soigne avec des antiseptiques, des produits chimiques qui tuent les microbes.

Fleming fait une découverte inquiétante : ces produits tuent aussi les globules blancs, les cellules du sang qui défendent le corps contre les microbes. Parfois, ils font plus de mal aux défenses du blessé qu'aux bactéries. Il se met à chercher une substance qui tuerait les microbes sans abîmer le corps.

Un premier indice : les larmes

En 1921, il découvre dans les larmes et le blanc d'œuf une substance qui détruit certaines bactéries. Il l'appelle le lysozyme. Déception : elle agit surtout sur des microbes qui ne rendent pas les humains malades. Mais Fleming a mis au point, pour l'étudier, des méthodes de test qui vont lui resservir.

Une boîte oubliée pendant les vacances

En 1928, Fleming cultive des staphylocoques, des bactéries qui causent des furoncles et des infections graves, dans des boîtes de verre. En rentrant de vacances, il remarque qu'une moisissure a poussé par accident dans l'une d'elles. Autour de cette moisissure, un cercle vide : les bactéries n'ont pas poussé.

Beaucoup auraient jeté la boîte. Fleming, lui, cherche à comprendre. Il fait pousser la moisissure dans un liquide et découvre que ce « jus » empêche encore les staphylocoques de pousser même dilué 800 fois. Il appelle la substance active pénicilline, d'après le nom de la moisissure, le Penicillium. Il la teste sur des animaux : elle ne semble pas toxique, et elle n'abîme pas les globules blancs. C'est exactement ce qu'il cherchait depuis la guerre. Il publie ses résultats en 1929.

Dans sa conférence Nobel, en 1945, il le dira franchement : tout est parti d'une observation due au hasard, et « mon seul mérite est de ne pas avoir négligé l'observation et d'avoir poursuivi le sujet en bactériologiste ».

L'impasse

Il reste un énorme problème : la pénicilline est instable. Elle se détruit vite, et Fleming ne parvient ni à la concentrer ni à la purifier. Quand il en a un peu, il n'a pas de malade à qui l'essayer ; quand un malade se présente, il n'en a plus. Pendant des années, presque personne ne s'intéresse à ses articles.

Fleming ne jette pas pour autant sa moisissure. Il la conserve et en donne des échantillons à d'autres chercheurs.

L'équipe d'Oxford

À partir de 1938, à l'université d'Oxford, une équipe reprend le travail. Elle est dirigée par Howard Florey, un médecin né à Adélaïde, en Australie. Le chimiste Ernst Chain, né à Berlin et réfugié en Angleterre depuis l'arrivée des nazis au pouvoir en 1933, retrouve l'article de Fleming et réussit à extraire la substance. D'autres chercheurs et chercheuses les accompagnent : Edward Abraham, Arthur Gardner, Jean Orr-Ewing, Margaret Jennings, Ethel Florey.

Le biochimiste Norman Heatley invente un appareil pour produire et purifier la pénicilline. En pleine guerre, le matériel manque : il utilise des bassins de lit d'hôpital, des bidons de lait et même une vieille bibliothèque.

Le 12 février 1941, un policier gravement infecté, Albert Alexander, est le premier malade soigné avec la pénicilline purifiée. Il va très vite mieux. Mais la réserve s'épuise, l'infection revient, et il meurt. D'autres malades, soignés ensuite, guérissent. La preuve est faite ; il faut maintenant en produire beaucoup.

Des moisissures du monde entier, et un melon

Florey et Heatley partent aux États-Unis. Dans un laboratoire du ministère américain de l'Agriculture, à Peoria, dans l'Illinois, des chercheurs mettent au point une façon de cultiver la moisissure dans d'immenses cuves. Mais la souche de Fleming ne produit pas assez.

On fait alors venir des milliers d'échantillons de moisissures du monde entier. La meilleure est trouvée tout près : sur un melon moisi acheté dans un marché de Peoria, en 1943. Qui l'a trouvé ? Une technicienne du laboratoire, Mary Hunt, selon le récit le plus connu ; d'autres témoignages parlent d'une femme restée inconnue. On ne le sait pas avec certitude. En 1944, la pénicilline est produite en masse et soigne les soldats blessés.

Le prix Nobel, et ceux que la légende oublie

En 1945, le prix Nobel de physiologie ou médecine est partagé entre Fleming, Chain et Florey.

La presse a longtemps raconté l'histoire comme celle d'un seul homme et d'un miracle. C'est injuste pour beaucoup d'autres. Norman Heatley, sans qui on n'aurait pas pu produire la pénicilline, est surnommé « l'homme oublié de la pénicilline ». La chimiste Dorothy Hodgkin a ensuite trouvé la structure de la molécule, ce qui a permis d'en fabriquer des variantes. Un ancien directeur du laboratoire d'Oxford, Henry Harris, l'a résumé ainsi : « Sans Fleming, pas de Chain ; sans Chain, pas de Florey ; sans Florey, pas de Heatley ; sans Heatley, pas de pénicilline. »

Fleming meurt à Londres le 11 mars 1955.

Une mise en garde qui reste d'actualité

Dans sa conférence Nobel, Fleming avertit déjà : si l'on prend trop peu de pénicilline, on n'élimine pas tous les microbes, et ceux qui survivent peuvent devenir résistants. Il imagine un homme qui soigne mal son mal de gorge, rend ses microbes résistants, puis contamine sa femme, que la pénicilline ne peut plus sauver.

C'est aujourd'hui un grand problème mondial. Selon l'Organisation mondiale de la santé, la résistance des bactéries aux antibiotiques était liée à plus de 4,7 millions de décès dans le monde en 2021, et environ une infection bactérienne sur six confirmée en laboratoire résistait aux antibiotiques en 2023. En cause, notamment : les antibiotiques pris sans raison ou mal pris. Rappel utile : un antibiotique agit sur les bactéries, pas sur les virus. Pour en savoir plus, lire les microbes, amis et ennemis et les vaccins.