يحظى لويس باستور (1822-1895) بالتبجيل من قبل خلفائه في علوم الحياة وكذلك من قبل عامة الناس، فبحثه، الذي أظهر أن الكائنات الحية الدقيقة تسبب التخمر والمرض، دعم نظرية جرثومية المرض في وقت كانت صحتها لا تزال موضع تساؤل، وفي سعيه المستمر لعلاج الأمراض، ابتكر أول لقاحات ضد كوليرا الطيور، الجمرة الخبيثة، وهو مرض حيواني رئيسي تم استخدامه في الآونة الأخيرة ضد البشر في الحرب الجرثومية؛ وداء الكلب المخيف.
الحياة المبكرة والتعليم
ولد باستور في دول، فرنسا، وهو الطفل الأوسط لخمسة أطفال في عائلة كانت تعمل في دباغة الجلود على مدى أجيال، بدت مواهب الشاب باستور فنية أكثر منها أكاديمية حتى قرب نهاية سنوات دراسته الثانوية، وبتشجيع من معلميه، أجرى دراسات صارمة للتعويض عن عيوبه الأكاديمية من أجل التحضير بمدرسة المعلمين العليا، كلية المعلمين الشهيرة في باريس، حصل هناك على درجة الماجستير عام 1845 والدكتوراه عام 1847.
المساهمة الرئيسية الأولى في الكيمياء
في عام 1849، كان لويس باستور يحاول حل مشكلة تتعلق بطبيعة حمض الطرطريك - وهي مادة كيميائية موجودة في رواسب النبيذ المخمر، كان العلماء يستخدمون دوران الضوء المستقطب كوسيلة لدراسة البلورات، عند تمرير الضوء المستقطب عبر محلول حمض الطرطريك المذاب، تدور زاوية مستوى الضوء. ولاحظ باستور أن مركبًا آخر يسمى حمض الباراتارتاريك، الموجود أيضًا في رواسب النبيذ، له نفس تركيبة حمض الطرطريك، افترض معظم العلماء أن المركبين متطابقان.
ومع ذلك، لاحظ باستور أن حمض باراتارتاريك لا يدور الضوء المستقطب، واستنتج أنه على الرغم من أن المركبين لهما نفس التركيب الكيميائي، إلا أنه يجب أن يكون لهما هياكل مختلفة بطريقة أو بأخرى، وبالنظر إلى حمض الباراتارتاريك تحت المجهر، لاحظ باستور وجود نوعين مختلفين من البلورات الصغيرة.
على الرغم من أنهما بدا متطابقين تقريبًا، إلا أنهما كانا في الواقع صورتين متطابقتين لبعضهما البعض، قام بفصل نوعي البلورات إلى كومتين وصنع حلولاً لكل منهما، وعندما تم تمرير الضوء المستقطب من خلال كل منهما، اكتشف أن كلا الحلين يدوران، ولكن في اتجاهين متعاكسين.
وعندما تم دمج البلورتين معًا في المحلول، تم إلغاء تأثير الضوء المستقطب، أثبتت هذه التجربة أن مجرد دراسة التركيبة لا يكفي لفهم كيفية تصرف المادة الكيميائية، والهيكل والشكل مهمان أيضًا وأدى إلى مجال الكيمياء المجسمة.
إنجازات لويس باستور التجارية
في عام 1854، تم تعيين باستور أستاذًا لـ الكيمياء وعميدًا بكلية العلوم بجامعة ليل، وهناك عمل على إيجاد حلول لمشاكل صناعة المشروبات الكحولية، من خلال العمل بنظرية الجراثيم، التي لم يخترعها باستير ولكن طورها من خلال التجارب وأقنع معظم أوروبا في نهاية المطاف بحقيقتها، أثبت أن الكائنات الحية مثل البكتيريا كانت مسؤولة عن تعكر النبيذ والبيرة وحتى الحليب، ثم اخترع عملية يمكن من خلالها إزالة البكتيريا عن طريق الغليان ثم تبريد السائل، أكمل الاختبار الأول في 20 أبريل 1862، وتعرف العملية اليوم باسم البسترة.
وفي عام 1865، ساعد باستير، في تحويل التركيز، على إنقاذ صناعة الحرير، وأثبت أن الميكروبات تهاجم بيض دودة القز السليم، مسببة مرضاً غير معروف، وأنه سيتم القضاء على المرض إذا تم القضاء على الميكروبات، وفي النهاية طور طريقة لمنع تلوثها وسرعان ما استخدمها منتجو الحرير في جميع أنحاء العالم.
أول اكتشاف لـ اللقاح باستور كان في عام 1879، ضد مرض يسمى كوليرا الدجاج، وبعد تعريض الدجاج عن طريق الخطأ للشكل المخفف من المزرعة، أثبت أنها أصبحت مقاومة للفيروس الفعلي، ومضى باستور في توسيع نظريته الجرثومية لتطوير الأسباب و لقاحات لأمراض مثل الجمرة الخبيثة والكوليرا والسل والجدري.
في عام 1873، تم انتخاب باستور كعضو منتسب في أكاديمية الطب، وفي عام 1882، وهو العام الذي تم فيه قبوله في الأكاديمية الفرنسية، قرر تركيز جهوده على مشكلة داء الكلب، في 6 يوليو 1885، قام باستير بتطعيم جوزيف مايستر، وهو صبي يبلغ من العمر 9 سنوات كان قد عضه كلب مسعور، ونجاح لقاح باستير جلب له شهرة فورية، وبذلك بدأت حملة جمع التبرعات الدولية لبناء معهد باستور في باريس، والذي تم افتتاحه في 14 نوفمبر 1888.
حياة لويس باستور الشخصية
أصيب باستير بالشلل الجزئي منذ عام 1868، نتيجة إصابته بجلطة دماغية حادة، لكنه تمكن من مواصلة بحثه، احتفل بعيد ميلاده السبعين في جامعة السوربون، والذي حضره العديد من العلماء البارزين، بما في ذلك الجراح البريطاني جوزيف ليستر، في ذلك الوقت، تفاقم شلله وتوفي في 28 سبتمبر 1895، وتم نقل رفات باستور إلى سرداب بيزنطي جديد في معهد باستور في عام 1896.
باستور ودراسة النشاط البصري
أثناء انتظار الموعد المناسب، واصل باستور العمل كمساعد مختبر في مدرسة المعلمين، وهناك أحرز مزيدًا من التقدم في البحث الذي بدأه في أطروحته للدكتوراه، حيث قام بدراسة قدرة بعض البلورات أو المحاليل على تدوير الضوء المستقطب في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة، أي إظهار "النشاط البصري"، لقد كان قادرًا على إظهار أنه في كثير من الحالات كان هذا النشاط يتعلق بشكل بلورات المركب.
ورأى أيضًا أن هناك ترتيبًا داخليًا خاصًا لجزيئات مثل هذا المركب الذي يلوي الضوء، وهو ترتيب "غير متماثل"، تحتل هذه الفرضية مكانة مهمة في التاريخ المبكر للكيمياء الهيكلية، وهو مجال الكيمياء الذي يدرس الخصائص ثلاثية الأبعاد للجزيئات.
التخمير والبسترة
حصل باستير على أوراق اعتماده الأكاديمية بأوراق علمية حول هذا الموضوع والأبحاث ذات الصلة، ثم تم تعيينه في عام 1848 في كلية العلوم في ستراسبورغ وفي عام 1854 في الكلية في ليل، هناك بدأ دراساته حول التخمير، انحاز باستور إلى وجهة نظر الأقلية بين معاصريه بأن كل نوع من أنواع التخمير يتم بواسطة كائن حي دقيق.
في ذلك الوقت، اعتقدت الأغلبية أن التخمر يتولد تلقائيًا من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تلعب فيها الإنزيمات - التي لم يتم ربطها بالحياة بشكل آمن بعد - دورًا حاسمًا، وفي عام 1857 عاد باستور إلى مدرسة المعلمين كمدير للدراسات العلمية، في المختبر المتواضع الذي سُمح له بإنشائه هناك، واصل دراسة التخمير وخاض معارك طويلة وشاقة ضد نظرية التولد التلقائي.
برزت بشكل بارز في الجولات الأولى من هذه المناقشات التطبيقات المختلفة لعملية البسترة، التي اخترعها في الأصل وحصل على براءة اختراع (في عام 1865) لمحاربة "أمراض" النبيذ، ولقد أدرك أن سبب هذه الكائنات الحية الدقيقة غير المرغوب فيها يمكن تدميرها عن طريق تسخين النبيذ إلى درجة حرارة تتراوح بين 60 درجة و 100 درجة مئوية، وقد امتدت العملية فيما بعد لتشمل جميع أنواع المواد الأخرى القابلة للفساد، مثل الحليب.
نظرية الجرثومة
في نفس الوقت الذي بدأ فيه باستور دراساته في التخمير، تبنى وجهة نظر ذات صلة حول أسباب الأمراض، اعتقد هو وأقلية من العلماء الآخرين أن الأمراض تنشأ من أنشطة الكائنات الحية الدقيقة، وهي نظرية جرثومية، يعتقد المعارضون أن الأمراض، وخاصة الأمراض القاتلة الكبرى، تنشأ في المقام الأول من ضعف أو خلل في الحالة الداخلية ونوعية الفرد المصاب.
في غزوة مبكرة لأسباب أمراض معينة، في ستينيات القرن التاسع عشر، تمكن باستور من تحديد سبب اللفحة المدمرة التي أصابت دودة القز التي كانت أساس صناعة الحرير المهمة في فرنسا آنذاك كما ذكرنا، والمثير للدهشة أنه وجد أن الأطراف المذنبة كانت عبارة عن كائنين دقيقين وليس كائنًا واحدًا.
مختبر لويس باستور الجديد
ومع ذلك، لم ينخرط باستور بشكل كامل في دراسات المرض حتى أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر، بعد أن هزت عدة تغييرات كارثية حياته وحياة الأمة الفرنسية، وفي عام 1868، أثناء دراسته لدودة القز، أصيب بسكتة دماغية أصابت جانبه الأيسر بالشلل الجزئي، وبعد ذلك بوقت قصير، في عام 1870، عانت فرنسا من هزيمة مذلة على يد البروسيين، وتمت الإطاحة بالإمبراطور لويس نابليون، ومع ذلك، نجح باستير في إنهاء المفاوضات الحكومية الجديدة التي بدأها مع الإمبراطور، ووافقت الحكومة على بناء معمل جديد له، وإعفائه من الواجبات الإدارية والتدريسية، ومنحه معاشاً ومكافأة خاصة لتحرير طاقاته لدراسة الأمراض.
تخفيف الميكروبات للقاحات: كوليرا الطيور والجمرة الخبيثة
في حملته البحثية ضد المرض، عمل باستور أولاً على توسيع ما كان معروفًا عن الجمرة الخبيثة، ولكن سرعان ما انجذب انتباهه إلى كوليرا الطيور، أدى هذا البحث إلى اكتشافه كيفية صنع اللقاحات عن طريق تخفيف أو إضعاف الميكروب المعنى، وكان باستير يقوم عادة "بتجديد" المزارع المختبرية التي كان يدرسها - في هذه الحالة، كوليرا الطيور - كل بضعة أيام؛ أي أنه أعادها إلى ضراوتها من خلال إعادة إدخالها إلى دجاج المختبر، مما أدى إلى هجمة المرض وموت الطيور.
وبعد أشهر من التجارب، ترك باستور مزارع كوليرا الطيور تقف خاملة أثناء ذهابه في إجازة، وعندما عاد وحاول نفس الإجراء، لم يمرض الدجاج كما كان من قبل، كان من الممكن أن يستنتج باستور بسهولة أن هذه الثقافة قد ماتت ولا يمكن إحياؤها، ولكن بدلاً من ذلك تم إلهامه بتلقيح الدجاج التجريبي بمزرعة ضارة، والمثير للدهشة أن الدجاج نجا ولم يمرض. لقد كانوا محميين بواسطة ميكروب تم إضعافه بمرور الوقت.
بعد أن أدرك باستور أنه اكتشف تقنية يمكن أن تمتد إلى أمراض أخرى، عاد إلى دراسته للجمرة الخبيثة، أنتج باستير لقاحات من عصيات الجمرة الخبيثة الضعيفة التي يمكنها بالفعل حماية الأغنام والحيوانات الأخرى، في المظاهرات العامة في بويي لو فورت أمام حشود من المراقبين، تم إخضاع أربعة وعشرين خروفًا وماعزًا واحدًا ستة أبقار لـ دورة من التطعيم باللقاح الجديد، في 5 مايو 1881، ومرة أخرى في مايو 1881. 17، في الوقت نفسه، بقيت مجموعة مراقبة مكونة من أربعة وعشرين خروفاً وماعزاً واحداً وأربع أبقار غير محصنة.
وفي 31 مايو/أيار، تم تلقيح جميع الحيوانات بـ عصيات الجمرة الخبيثة الخبيثة، وبعد يومين، في 2 يونيو/حزيران، اجتمع الحشد مرة أخرى، وصل باستور ومعاونوه إلى تصفيق كبير، وكانت آثار اللقاح لا يمكن إنكارها: فـ الحيوانات الملقحة كانت جميعها على قيد الحياة، من بين حيوانات المراقبة، ماتت جميع الأغنام باستثناء ثلاثة أفراد متذبذبين ماتوا بحلول نهاية اليوم، وكانت الأبقار الأربع غير المحمية منتفخة ومصابة بالحمى، وقد انتهت صلاحية الماعز الوحيد أيضًا.
داء الكلب وبدايات معهد باستور
أراد باستير بعد ذلك الانتقال إلى المجال الأكثر صعوبة وهو مرض الإنسان، حيث كان لـ المخاوف الأخلاقية وزن أكبر، لقد بحث عن مرض يصيب الحيوانات والبشر على حد سواء، حتى يمكن إجراء معظم تجاربه على الحيوانات، على الرغم من أنه كان لديه تحفظات قوية هنا أيضًا، لقد كان داء الكلب، وهو المرض الذي اختاره، يرعب السكان لفترة طويلة، على الرغم من أنه كان في الواقع نادرًا جدًا لدى البشر، حتى وقت لقاح باستور، كان العلاج الشائع لعضة حيوان مسعور هو الكي بحديد ساخن على أمل تدمير السبب غير المعروف للمرض، والذي يتطور دائمًا تقريبًا على أي حال بعد فترة حضانة طويلة عادةً.
لقد شكل داء الكلب عقبات جديدة أمام تطوير لقاح ناجح، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى عدم إمكانية تحديد الكائنات الحية الدقيقة المسببة للمرض على وجه التحديد؛ ولا يمكن زراعته في المختبر (في المختبر وليس في الحيوان)، كما هو الحال مع الأمراض المعدية الأخرى، يمكن حقن داء الكلب في أنواع أخرى وتخفيفه، وتم تحقيق تخفيف داء الكلب لأول مرة في القرود ثم في الأرانب لاحقًا.
بعد نجاحه في حماية الكلاب، حتى تلك التي عضها حيوان مسعور، في 6 يوليو 1885، وافق باستور مع بعض التردد على علاج مريضه البشري الأول، جوزيف مايستر، البالغ من العمر تسع سنوات والذي كان محكومًا عليه بالموت الوشيك، واستطاع النجاح في هذه الحالة وآلاف الحالات الأخرى أقنع جمهورًا ممتنًا في جميع أنحاء العالم بتقديم مساهمات لمعهد باستور.
تم افتتاح معهد باستور رسميًا في عام 1888 ويستمر كواحد من المؤسسات الرائدة في أبحاث الطب الحيوي في العالم، وتستمر اليوم شركة الأدوية سانوفي باستور في تقاليدها المتمثلة في اكتشاف وإنتاج اللقاحات.
مجرب عظيم ومنظر مبتكر
تظهر مسيرة باستير المهنية أنه كان مجربًا عظيمًا، وأقل اهتمامًا بنظرية المرض والاستجابة المناعية من اهتمامه بالتعامل مباشرة مع الأمراض عن طريق إنشاء لقاحات جديدة، لا يزال من الممكن تمييز أفكاره حول الموضوعات الأكثر تجريدًا. في وقت مبكر، ربط الاستجابة المناعية بالمتطلبات البيولوجية، وخاصة الغذائية، للكائنات الحية الدقيقة المعنية؛ أي أن الميكروب أو الميكروب الموهن الموجود في اللقاح قد استنفد مصدر غذائه أثناء غزوه الأول، مما يجعل الهجمة التالية صعبة على الميكروب.
وتكهن لاحقًا بأن الميكروبات يمكن أن تنتج مواد كيميائية سامة لنفسها وتنتشر في جميع أنحاء الجسم، مما يشير إلى استخدام السموم ومضادات السموم في اللقاحات، وقد دعم وجهة نظر أخرى من خلال الترحيب بمعهد باستور إيلي ميتشنيكوف نظريته القائلة بأن "الخلايا البلعمية" في الدم - الكريات البيضاء - تنقي الجسم من المواد الغريبة وهي العوامل الرئيسية للمناعة.
تطوير لقاح لويس باستور
أول اكتشاف مهم لـ باستير في دراسة التطعيم جاء في عام 1879 وكان يتعلق بمرض يسمى كوليرا الدجاج، (تصنف البكتيريا المسببة للمرض اليوم ضمن جنس الباستوريلا) قال باستير: "إن الصدفة تفضل العقل المستعد فقط"، وكانت الملاحظة الصدفة هي التي اكتشف من خلالها أن مزارع كوليرا الدجاج فقدت قدرتها على الإمراض وحافظت على " ضعفها "، الخصائص المسببة للأمراض على مدى أجيال عديدة، لقد قام بتلقيح الدجاج بالشكل المخفف وأثبت أن الدجاج كان مقاومًا للسلالة الفتاكة تمامًا، ومنذ ذلك الحين، وجه باستير كل أعماله التجريبية نحو مشكلة التحصين وطبق هذا المبدأ على العديد من الأمراض الأخرى.
بدأ باستور بالتحقيق في الجمرة الخبيثة في عام 1879، في ذلك الوقت، أدى وباء الجمرة الخبيثة في فرنسا وبعض الأجزاء الأخرى من أوروبا إلى مقتل عدد كبير من الأغنام، وكان المرض يهاجم البشر أيضًا، وأعلن الطبيب الألماني روبرت كوخ عزل عصية الجمرة الخبيثة، وهو ما أكده باستور، قدم كوخ وباستور، بشكل مستقل، أدلة تجريبية قاطعة على أن عصية الجمرة الخبيثة كانت مسؤولة بالفعل عن العدوى، أدى هذا إلى ترسيخ النظرية الجرثومية للمرض، والتي ظهرت بعد ذلك باعتبارها المفهوم الأساسي الذي يقوم عليه علم الأحياء الدقيقة الطبية .
أسئلة شائعة عن لويس باستور
س: كيف اكتشف لويس باستور البكتيريا؟
ج: لم يكتشف لويس باستور البكتيريا بنفسه؛ فقد كانت البكتيريا معروفة قبل عصره، ولكنه قام بدراسات هامة حول دور البكتيريا في التخمر والأمراض، استخدم باستور المجهر لدراسة العوامل الميكروبية وأظهر أن الأمراض ليست نتيجة للتلف العفوي أو "التولد الذاتي"، بل نتيجة للكائنات الحية الدقيقة.
س: ما هو اللقاح الذي اكتشفه العالم لويس باستور؟
ج: اكتشف لويس باستور عدة لقاحات، أبرزها لقاح ضد داء الكلب ولقاح ضد الجمرة الخبيثة، كان لقاح داء الكلب، الذي طوره في عام 1885، خطوة ثورية في مجال الطب الوقائي وأحدث تحولاً كبيراً في مكافحة هذا المرض الفتاك.
س: ما سبب اهتمام لويس باستور بالجنون؟
ج: اهتم لويس باستور بالجنون، والذي يشير إلى داء الكلب في هذا السياق، بسبب الحاجة الماسة لإيجاد علاج لهذا المرض الفتاك الذي كان يؤدي إلى معاناة كبيرة، داء الكلب كان يعتبر مرضًا مميتًا بدون علاج معروفا قبل اكتشاف باستور للقاحه، وقد حفزته هذه الحاجة لتطوير لقاح يمكن أن ينقذ الأرواح ويمنع تفشي المرض.
في الختام، لويس باستور هو واحد من أبرز علماء القرن التاسع عشر، وقد ترك إرثاً لا يقدر بثمن في مجال العلوم الطبية والبيولوجية، اشتهر باستور بأبحاثه المتقدمة في مجال الجراثيم والتخمير، وهو مكتشف اللقاحات الأولى ضد الأمراض مثل داء الكلب والجمرة الخبيثة. كانت نظرياته حول البسترة والتعقيم ثورية للغاية في ذلك الوقت، وقد أسهمت بشكل كبير في تحسين معايير النظافة والصحة العامة، كان باستور يتمتع بالدقة العلمية والإصرار، مما جعله قادرًا على تحقيق اكتشافات رائدة أثرت على العديد من جوانب الحياة اليومية، سيظل تاريخ العلم مدينًا لـ لويس باستور لجهوده المستمرة والتزامه بالبحث العلمي الذي جلب الأمل والشفاء للإنسانية.
