André Gratia ontdekte penicilline 3 jaar voor Alexander Fleming
Toen de Schotse bioloog Alexander Fleming in september 1928 na een paar weken afwezigheid zijn lab binnenwandelde, ontdekte hij daar, op één van zijn experimenten, bij toeval een bacterievernietigende schimmel die de wereld zou veranderen. Hij doopte de stof penicilline… Het zou het allereerste antibioticum worden. In 1945 ontving Fleming, samen met twee collega’s die penicilline klaarstoomden voor medisch gebruik, de Nobelprijs voor geneeskunde. Naar schatting zou het geneesmiddel tot op vandaag zo’n 200 miljoen mensen het leven gered hebben… Flemings verhaal wordt intussen onderwezen tijdens de lessen biologie en geschiedenis. Minder geweten echter is dat een … Brusselaar Fleming ruim drie jaar (!) voor was met zijn ontdekking… André Gratia was een vriend en collega van de Schot, maar verdween bijna volledig in de plooien van de geschiedenis… Nochtans schroomde het hoog aangeschreven medische tijdschrift The Lancet er niet voor om Gratia: “The father of the antibiotics” te noemen
André Gratia (1893-1950) werd geboren in Sint-Gillis, in een familie vol geneeskundigen. Zijn vader was voorzitter van de Koninklijke Academie voor geneeskunde, bioloog en … dierenarts. (Hij was jarenlang rector van de Veeartsenijschool in Kuregem). Gratia junior trad in zijn voetsporen en ging studeren aan de ULB. Tijdens de eerste wereldoorlog deed hij dienst als hulparts. Na de oorlog begon hij zich toe te spitsen op onderzoek. Als microbioloog ging hij de strijd aan tegen bacteriën…
De jaren ’20 waren hoogdagen voor microbe-jagers. De Spaanse Griep had nog maar pas wereldwijd aan miljoenen mensen het leven gekost… Net zoals tijdens covid stonden ziektekiemen volop in het brandpunt van de actualiteit. De medische wetenschap was ook in volle ontwikkeling. Aangevuurd door jonge, beloftevolle onderzoekers zoals Gratia. Die ging zich eerst specialiseren in Parijs alvorens naar de Verenigde Staten te trekken om bij het Rockefeller Institute te gaan werken…
De strijd tegen de microben en bacteriën sprak ook buiten de labomuren tot de verbeelding. In 1925 verscheen Arrowsmith, een roman van (later) Nobelprijswinnaar voor literatuur Sinclair Lewis, over de amoureuze lotgevallen en morele dilemma’s van een microbioloog. De research voor het boek was door Lewis uitbesteed aan één van Gratia’s collega’s¹. Zo werd de Belgische microbioloog één van de wetenschappers die model zouden staan voor het hoofdpersonage ² ³ … (Het boek werd in 1931 verfilmd en won 4 oscars).
Tegen de tijd dat Arrowsmith uitkwam, was Gratia al teruggekeerd naar België en de ULB⁴. Een hyperbedrijvige periode volgde. Samen met zijn assistente -de onbezongen Sarah Dadt- wierp hij zich vol overgave op de speurtocht naar bacteriedoders. Hij ontwikkelde nieuwe technologieën en publiceerde tientallen papers, onder andere over bacteriofagen (virussen die enkel bacteriën infecteren) en ontdekte en cours de route ook bacteriocines⁵ (eiwitachtige stoffen die door bacteriën worden uitgescheiden met een antibacteriële werking tegen meestal nauw verwante, ‘concurrerende’, bacteriestammen of -soorten⁶). Maar het meest tot de verbeelding sprak toch een experiment in 1925 met … een steenpuist… Drie jaar voor Flemings ontdekking, behandelde Gratia een patiënt met een stof die hij uit een schimmel had gewonnen en die, zoals later zou blijken, een penicillinevariant was. De steenpuist verdween overigens…
Omdat zijn focus niet enkel op antibiotica lag, maar ook op bacteriofagen en bacteriocines, wordt zijn onderzoek ineens terug erg relevant in de strijd tegen resistente bacteriën.
Gratia was wel geen alleenstaand geval. Een handvol andere biologen hadden voordien al penicillinesoorten ontdekt. Al hadden ze die niet op mensen uitgetest. Maar Gratia zette door omstandigheden zijn ontdekkingen niet verder. Het harde werk had zijn tol geëist… Het leidde tot iets wat we vandaag een burn-out zouden noemen. Gratia zette zijn werk een aantal jaar lang noodgedwongen op een lager pitje. Toen hij in 1929 terugkeerde naar zijn labo, bleken de monsters die hij gekweekt had al lang dood en was Flemings penicillineontdekking al een feit. Al onderstreepte die laatste in een interview na zijn Nobelprijs wel dat het even goed de Brusselaar had kunnen zijn die met de eer was gaan lopen:
“Ik kan het niet laten om nog een andere Belgische bacterioloog te noemen, mijn goede vriend André Gratia, en ik vernoem hem om de bijzondere reden dat hij, onder andere omstandigheden, heel goed de ontdekker van penicilline zou kunnen zijn geweest. In 1925 merkte hij dat een schimmel bepaalde bacteriën blijkbaar vernietigt en oplost…”
Nobelprijswinnaar Alexander Fleming
Na zijn breakdown hernam Gratia met schwung weer zijn werk. Zijn ontdekkingen werden internationaal geroemd. Zowel bacteriofagen als bacteriocines leken in de jaren dertig gedurende een tijdlang een even grote medische toekomst te zullen hebben als penicilline. Het bacteriofagenonderzoek werd vooral in de Sovjet-Unie nauwgezet verder gezet. Bacteriocines verdwenen daarentegen langzaam in de vergeethoek. In 1932 verhuisde Gratia van de ULB naar de Universiteit van Luik. Hij bleef uitvoerig publiceren en onderzoek doen, maar hij ontpopte zich vooral ook tot een erg minzaam en enthousiasmerend hoogleraar.
Penicilline ging intussen een eigen leven leiden. Het bleek veel breder toepasbaar dan bacteriofagen en bacteriocines. Vooral de Amerikanen –Gratia’s opvolgers aan het Rockefeller Institute– zagen er brood in. Ze perfectioneerden de kweek, alvorens penicilline op grote schaal in te zetten als … oorlogsinstrument. Farmabedrijf Pfizer begon in volle wereldoorlog in New York en masse penicilline te produceren voor de strijdkrachten.
Het strategische wondermiddel kwam ook in het vizier van de Duitsers, maar de nazi’s slaagden er niet in om de nodige monsters te pakken te krijgen. Tegen D-Day, in 1944, was elke Amerikaanse soldaat uitgerust met een dosis penicilline. Gratia zelf spartelde de oorlog door. Hij ging in het verzet en kwam zelf op de radar van de Gestapo. Hij dook zes maand onder. Zijn bacteriologische kennis was wellicht van pas gekomen voor de Duitsers. Maar hij ontsprong de dans.
Penicilline zou na de oorlog uitgroeien tot hét antibioticum bij uitstek. Maar Fleming wees zelf al gauw op de beperkingen ervan. Al in 1949 bleek dat bacteriën resistent werden. In sommige landen -waaronder België- ontstond immers een cultuur waarbij artsen het middel maar al te makkelijk voorschreven. Gratia zelf maakte die evolutie niet meer mee. In 1949 werd hij weliswaar nog genomineerd voor de Nobelprijs voor de Geneeskunde, maar die zou hij nooit winnen. In 1950 overleed hij vrij onverwachts, nauwelijks 57 jaar oud. De doodsoorzaak leek overwerk te zijn. Tijdens een verblijf in het Zwitserse Nyon, om uit te rusten van al het harde werk, stierf hij.
Gratia raakte in de vergetelheid. Maar zijn werk werd de afgelopen jaren langzaamaan herontdekt. Omdat zijn focus niet enkel op antibiotica lag, maar ook op bacteriofagen en bacteriocines, wordt zijn onderzoek ineens terug erg relevant in de strijd tegen resistente bacteriën. Een aantal biomedische startups zijn recent begonnen met de ontwikkeling van bacteriocines als middel tegen resistente bacteriën. Hopelijk slagen ze erin Gratia’s onderzoek tot een werkbaar alternatief te vormen en krijgt de Brusselaar zo, meer dan een halve eeuw na zijn overlijden, toch nog de roem die hij verdient.
Kurt Deswert, met dank aan Bart Ghysels
Voetnoten:
- Paul de Kruif (1890-1971). De man schreef ook nog een verbazingwekkend succesvol boek over de strijd tegen microben: “Microbe Hunters”. Ongeveer honderd jaar na datum is het nog steeds makkelijk verkrijgbaar.
- Gratia was de eerste persoon die in de Verenigde Staten onderzoek deed naar bacteriofagen, net zoals het personage in Arrowsmith.
- Sinclair Lewis kreeg de Pulitzerprijs voor het boek. Die weigerde hij. Doet u zichzelf een plezier en lees van Lewis zeker zijn ‘Babbitt’ en ‘Main Street’.
- Aan het bacteriologisch departement, dat onder leiding stond van Jules Bordet (1870-1961)
- Gratia,A (1925). Sur un remarquable exemple d’antagonisme entre deux souches de colibacille. Comptes rendus des séances de la Société de Biologie et de ses filiales, 93, 1040-1041. Dit is de eerste wetenschappelijke publicatie die het bestaan van bacteriocines vermeldt.
- Jack, R. W., Tagg, J. R. , & Ray, B. (1995). Bacteriocins of gram-positive bacteria. Microbial Reviews, 59(2); 171-200.
