Przypadkiem odkrył sposób na uratowanie wzroku milionom ludzi

Wiele z przełomowych innowacji, które odmieniły los milionów pacjentów na całym świecie, wcale nie były wynikiem dobrze skonstruowanego planu. Bardzo często zaczynały się od przypadkowej obserwacji. Szczęśliwy zbieg okoliczności trafiając na podatny grunt niezwykle bystrych umysłów naukowców, skutkował odkryciami na stałe zmieniającymi rzeczywistość. Kilka z nich opisał Robert W. Winter w swojej książce pt. "Przypadkowe odkrycia medyczne".

Zaćma, zwana także kataraktą, jest jedną z najczęściej występujących chorób oczu. Objawia się zmętnieniem soczewki, którą każdy z nas ma w oku. Stan ten można porównać do spoglądania przez zaparowaną czy brudną szybę. Jedyną skuteczną metodą leczenia zaćmy jest operacja chirurgiczna polegająca na usunięciu zmętniałej soczewki. W jej miejscu wszczepia się specjalny implant w postaci sztucznej soczewki. Pierwszy taki zabieg przeprowadził 29 listopada 1949 roku angielski chirurg major Harold Ridley. Do wynalezienia innowacyjnej metody doprowadziło połączenie kilku na pozór przypadkowych wydarzeń.

Wszystko zaczęło się dziewięć lat wcześniej od bitwy o Anglię. Podczas jednego z lotów powrotnych do bazy w szybę myśliwca Hurricane trafił niemiecki pocisk. Odłamki plastiku z przestrzelonej osłony kokpitu utkwiły w oczach pilotującego samolot porucznika Gordona "Mouse’a" Cleavera. Tego nieszczęśliwego wypadku można było uniknąć, niestety tego dnia pilot zapomniał założyć okularów lotniczych. Gdy wylądował, od razu trafił pod opiekę specjalistów, w tym wspomnianego wcześniej doktora Ridleya. Został poddany wielu operacjom, które pozwoliły częściowo uratować jego wzrok. Nie udało się jednak całkowicie pozbyć kawałków plastiku z oka. O dziwo, mimo upływu czasu odłamki były dla organizmu obojętne, a lekarz na kolejnych wizytach nie zaobserwował, by negatywnie wpływały na stan pacjenta. Fakt ten powrócił do doktora Ridleya kilka lat później. Kiedy to podczas jednej z operacji zaćmy towarzyszący lekarzowi student nieświadomie podsunął mu pomysł, który miał całkowicie odmienić los chorych na zaćmę. Chłopak stwierdził wówczas, że szkoda, że nie da się zastąpić zmętniałej soczewki, nową przejrzystą. To spostrzeżenie przypomniało Ridleyowi przypadek porucznika Cleavera. Postanowił stworzyć soczewkę wykonaną z podobnego tworzywa sztucznego, która będzie niedrażniąca dla oka.

Eksperymentalna operacja została przeprowadzona w tajemnicy, wybrano do niej pacjentkę-ochotniczkę, której drugie oko nie było objęte zaćmą, tak aby w razie niepowodzenia całkowicie nie utraciła wzroku. W dokumentacji medycznej zawarto jedynie informacje dotyczące zabiegu usunięcia zaćmy, nie wspomniano o wszczepieniu sztucznej soczewki. Doktor Ridley przed ogłoszeniem swojego odkrycia światu, chciał mieć pewność, że implant dobrze się przyjmie i tak też się stało. Kilka miesięcy po operacji u pacjentki nie tylko nie wystąpiły skutki uboczne, ale i znacznie lepiej widziała. W kolejnych latach chirurg przeprowadzał kolejne zabiegi, które utrzymywał w ścisłej tajemnicy, obawiając się konsekwencji prawnych oraz reakcji kolegów po fachu. Chciał potwierdzić długoterminowe działanie sztucznej soczewki. Sekret wyszedł na jaw przez przypadek. Jeden z pacjentów omyłkowo umówił się na wizytę do innego okulisty.

Tak jak spodziewał się Ridley, nie obyło się bez krytyki ze strony środowiska naukowego. Zarzucano mu lekkomyślność, a podczas prezentacji rezultatów swoich badań na konferencjach okulistycznych spotykał się ze swego rodzaju ostracyzmem. Ostatecznie brawura doktora Ridleya przyczyniła się do przełomowego odkrycia, które ocaliło wzrok milionów pacjentów z zaćmą na całym świecie. Co ciekawe, w wieku 84 lat lekarz sam przeszedł operację wszczepienia sztucznej soczewki. W 2000 roku, gdy miał 93 lata, został uhonorowany tytułem szlacheckim przez samą królową Elżbietę.

Dawniej zarażenie się wirusem ospy prawdziwej utożsamiano z wyrokiem śmierci. Bolesne pęcherze i krosty, które pojawiały się nawet na oczach, często powodowały ślepotę. Strupy, deformacje ciała i krwotoki, powoli doprowadzały do wyniszczenia organizmu chorego. Podobno, na tę straszną chorobę cierpieli już mieszkańcy starożytnego Egiptu. Świadczą o tym ślady, odnalezione na zmumifikowanej głowie faraona Ramzesa V. Przez lata ospa rozprzestrzeniała się po niemal całym świecie, zabierając ze sobą miliony istnień.

Co ciekawe, pierwsze próby radzenia sobie z nią podejmowano już trzy tysiące lat temu w Chinach. Stosując swego rodzaju "szczepionkę", która miała pomóc w wykształceniu odporności na wirusa. Do nosa zdrowych osób wdmuchiwano proszek powstały ze zmielonych strupów chorych. Powodowało to u nich lekką postać choroby i uodporniało na kontakt z "prawdziwym" wirusem. Na początku XVIII wieku wśród angielskiej arystokracji podejmowano kolejne próby szczepienia poprzez wcieranie płynu z krost w malutkie nacięcia na skórze osób zdrowych. Procedura ta jednak budziła spore wątpliwości i ostatecznie nie została upowszechniona. Wszystko miało zmienić się za sprawą przypadkowej obserwacji.

Młody lekarz Edward Jenner praktykujący na jednej z angielskich wsi zaobserwował, że u osób pracujących przy dojeniu krów ryzyko zarażenia się ospą jest znikome. Panowało wówczas przekonanie, że dojarki, które przechorowały tzw. krowiankę, łagodną chorobą dającą objawy przypominające ospę, są odporne na zarażenie ospą prawdziwą. Postanowił zgłębić temat, jakiś czas później, dokładnie w 1796 roku, pobrał płyn z pęcherze na dłoni zarażonej krowianką dojarki i umieścił go w niewielkiej rance na dłoni zdrowego 8-letniego chłopca. Na skórze malca pojawiły się krostki, które po jakimś czasie zamieniły się w strupy, a po odpadnięciu pozostawiały jedynie malutkie blizny. Po jakimś czasie Jenner powtórzył eksperyment z płynem pochodzącym z krosty chorego zarażonego ospą prawdziwą. Założył, że początkowe zaszczepienie dziecka "szczepionką z krowianki", ma spowodować odporność na niebezpiecznego wirusa. Eksperyment się udał, a ostatecznie odkrycie brytyjskiego lekarza przyczyniło się do stworzenia skutecznej metody zapobiegania ospie.

Czy urlopy w pracy są potrzebne? Jak najbardziej tak i nie chodzi tu jedynie o potrzebę odpoczynku i zresetowania umysłu. Przekonał się o tym Aleksander Fleming, szkocki bakteriolog i lekarz, któremu zawdzięczamy odkrycie penicyliny. W sierpniu 1928 roku wybrał się na rodzinny urlop. Na blacie w swoim niewielkim laboratorium pozostawił szalki Petriego, szklane naczynia, w których miały namnażać się różne szczepy gronkowca. Po trwających pięć tygodni wakacjach Fleming powrócił do pracy. Ku jego zdziwieniu, w jednej z próbek zamiast rozwijającej się kolonii bakterii dostrzegł puchaty, pleśniowy nalot. Naukowiec doszedł do wniosku, że pleśń musi hamować rozwój gronkowca. Zainspirowany odkryciem przeprowadził także testy na innych rodzajach bakterii, okazały się, że te po kontakcie z pleśnią również umierały. Odkrycie doprowadziło do dalszych prac, które w późniejszych latach poskutkowały stworzeniem antybiotyków stosowanych do zwalczania infekcji bakteryjnych. Co ciekawe, przełomowe obserwacje nie miałyby miejsca, gdyby nie kilka zbiegów okoliczności. Takich jak przypadkowe zanieczyszczenie próbki pleśnią, która prawdopodobnie dostała się do niej z laboratorium znajdującym się na innym piętrze, czy odpowiednia pogoda, która umożliwiła jej rozwój.

Dawniej panowało powszechne przekonanie, że żadna bakteria nie jest w stanie przetrwać w środowisku kwaśnym, które panuje między innymi w ludzkim żołądku. Dlatego doktor Robin Warren nie mógł nadziwić się obecności tajemniczych drobnoustrojów przypominających kształtem korkociąg w próbkach pochodzących z biopsji żołądków i dwunastnicy swoich pacjentów. Zaobserwował, że zazwyczaj cierpieli oni na chorobę wrzodową oraz zapalenie błony śluzowej żołądka. Poruszał temat ten podczas rozmów z kolegami po fachu, jednak środowisko naukowe było sceptyczne i zbagatelizowało obserwacje Warrena. Twierdzono wówczas, że drobnoustroje w żołądku mogą bytować jedynie po śmierci człowieka.

Wszystko miało zmienić się w 1977 roku. Laboratorium doktora Warrena przypadkowo odwiedził wybitny gastroenterolog doktor Barry Marshall, który w tym czasie poszukiwał ciekawego projektu badawczego. Wykazał chęć połączenia sił i dalszych badań nad nietypowymi bakteriami. Przez kolejne lata naukowcy porównywali materiały z biopsji chorych cierpiących na wrzody i zapalenie żołądka z próbkami pacjentów borykających się z innymi dolegliwości gastrologicznymi. Wyniki badań wykazały, że bakterie o spiralnym kształcie występowały u wszystkich chorych na chorobę wrzodową żołądka i dwunastnicy. Dotąd panowało przekonanie, że wrzody powodowane są przez niezdrowy styl życie, palenie papierosów, picie alkoholu, czy stres.

Udowodnienie tezy wymagało przeprowadzenia wielu testów. Jeden z postulatów, które musiał spełniać mikroorganizm, aby został uznany za chorobotwórczy, uwzględniał wyhodowanie go w czystej kulturze bakterii. Początkowe próby kończyły się niepowodzeniem. Okazało się, że kluczem do sukcesu miały być... przerwa wielkanocna. Naukowcom pracującym przy projekcie w laboratorium śpieszno było wyjechać do domów na święta. Dlatego w tym czasie próbki, zamiast rutynowych 48 godzin przechowywano w inkubatorze aż przez pięć dni. Ku uciesze laborantów, bakterie urosły, co było następnym faktem uwiarygadniającym teorię Marshalla i Warrena. Kolejny z etapów wymagał niestety narażenie własnego zdrowia. Obejmował wypicie przez Marshalla roztworu z bakteriami Helicobacter pylori i celowe wywołanie u siebie przykrych objawów. Dzięki temu dowiedziono, że wycinek pobrany z jego żołądka faktycznie zawiera rozwijające się skupisko bakterii. Na szczęście po przeprowadzonej antybiotykoterapii po patogenach nie było śladu. Doktorzy udowodnili, że wrzody są chorobą zakaźną, którą można leczyć za pomocą antybiotyków. Oczywiście nie obyło się bez sporej dozy sceptycyzmu w branży, przez co odkrycie naukowców zostało w pełni docenione dopiero po 10 latach. Ostatecznie praca Warrena i Marshalla na stałe odmieniła diagnostykę i leczenie choroby wrzodowej.

Każdego, kto chociaż raz miał nieprzyjemność trafić do szpitala z podejrzeniem złamanej kości, z pewnością nie ominęło spotkanie z odkryciem profesora fizyki Wilhelma Conrada Roentgena. Promieniowanie X jest kolejnym przykład szczęśliwego zbiegu okoliczności w nauce. W listopadzie 1895 roku Roentgen pełnił funkcję rektora i wykładowcy uniwersyteckiego w niemieckim Würzburgu, wolne chwile z chęcią poświęcał badaniom naukowym. Jego zainteresowanie dotyczyło między innymi eksperymentów związanych z wykorzystaniem lampy emitującej promieniowanie katodowe. Do swoich badań potrzebował całkowicie zaciemnionej przestrzeni. Postanowił wykorzystać do tego piwnicę w swoim domu, tworząc tym samym na specjalne laboratorium. W pokoju ustawił lampę próżniową, obok której umieścił własnoręcznie wykonaną płytkę światłoczułą. Podobno zaopatrzył się również w talię kart.

Początkowo chciał sprawdzić, ile kart pomiędzy źródłem emitowania fal a specjalną płytką zablokuje strumień elektronów. Szybko jednak okazało się, że doszło tu do całkowicie niespodziewanego efektu. Fizyk na fosforyzującej płytce dostrzegł tajemnicze zielone światło. Tym samym porzucił swoje badania nad promieniami katodowymi i rozpoczął prace nad nowym typem promieniowania. Doszedł do wniosku, że promienie potrafią przejść nie tylko przez szkło, ale i grubą książkę czy kawałek drewna. Naukowiec testował przeróżne materiały, stwierdzając, że dziwne promieniowanie najlepiej zatrzymują metale, w tym kawałek ołowianej rury, złoto czy srebro. Postanowił oznaczyć je literą X. Aby pokazać swoje odkrycie światu, zdecydował się na wykorzystanie fotografii. Podczas testów okazało się, że nowe promieniowanie umożliwia umieszczenie na zdjęciu wnętrza zamkniętego pojemnika. Fizyk robił zdjęcia kolejnym przedmiotom, kiedy przez przypadek umieścił na jednym z nich fragment swojej dłoni. Tym samym udało mu się sfotografować nie tylko swoje palce, ale i kości. Do wykonania dokładnej fotografii, która miała na stałe odmienić świat nauki, potrzebował asystenta. O pomoc poprosił swoją żonę Berthę, która darzył zaufaniem i miał pewność, że nie zdradzi jego sekretu. "Modelka" przez sześć minut miała nie ruszać dłonią. Efektem było wyraźne zdjęcie prezentujące jej kości, co całkowicie zszokowało małżonkę Roentgena, miała wykrzyknąć: “Widziałam własną śmierć!".

Odkrycie fizyka odbiło się szerokim echem w środowisku naukowym, a, jako że, uzyskanie zdjęć rentgenowskich było stosunkowo łatwe do zrobienia, zaczęto je powszechnie wykorzystywać. Co ciekawe, Roentgen nie opatentował swojego wynalazku. Chciał, aby był wykorzystywany dla ogólnego pożytku. W 1902 roku został uhonorowany Nagrodą Nobla z fizyki. Po dziś dzień badanie RTG stanowi jedną z najlepszych metod diagnostycznych w wielu gałęziach medycyny.

Co jest wspólną cechą wielkich, przełomowych innowacji? Opisane wyżej odkrycia medyczne pokazują, że dużą rolę może odgrywać przypadek. Jednak wszystkie te szczęśliwe zbiegi okoliczności nie mogłyby stać się kamieniami milowymi zmieniającymi naszą rzeczywistość, gdyby nie niezwykła wiedza, spryt, oraz determinacja naukowców. Dzięki którym początkowy brak powodzenia, czy też kłody rzucane pod nogi przez zazdrosnych kolegów, można było przekuć w odkrycia, którym miliony ludzi zawdzięczają zdrowie, a nawet życie.