 |
| لويس باستور. (ويكيبيديا) |
لا زلت أتذكر وأنا في أحد حصص علم المناعة استحضار استاذ المادة لأحد مقولات العالم لويس باستور قائلا:
Un peu de science éloigne de Dieu, beaucoup de science y ramène.القليل من العلم يبعد من الله، الكثير من العلم يقربك منهLouis pasteur.
لويس باستور .. كيميائي وعالم أحياء دقيقة
ولد عام 1822 في فرنسا، كيميائي وبيولوجي، وواحد من أهم مؤسسي علم الأحياء الدقيقة الطبية، قام كذلك بدراسة التماثل الجزيئي، اكتشف أن الكائنات الحية الدقيقة تسبب التخمر والمرض، كما اكتشف ما يسمى بالبسترة. كان موهوباً في الرسم والتصوير، حصل على درجة البكالوريوس في كل من الآداب والعلوم، كما وحصل على درجة متقدمة في العلوم الفيزيائية، ثم نال شهادة الدكتوراه في العلوم، ثم عُيِنَ أستاذاً للفيزياء، ثم أستاذا للكيمياء في جامعة ستراسبورغ، وطور لقاحات ضد مرض الجمرة الخبيثة و داء الكلب. توفي لويس باستور عام 1895.
كانت مناصب باستور الأكاديمية عديدة ، وأكسبته إنجازاته العلمية أرفع وسام في فرنسا ، وسام جوقة الشرف ، فضلاً عن انتخابه لأكاديمية العلوم والعديد من الامتيازات الأخرى. يوجد اليوم حوالي 30 معهدًا وعددًا مثيرًا للإعجاب من المستشفيات والمدارس والمباني والشوارع التي تحمل اسمه - وهي مجموعة من التكريمات تُمنح لعدد قليل من العلماء.
تتميز حياة لويس باستور المزينة بالاكتشافات الثورية بالعديد من المآسي التي ساهمت بلا شك في تحفيز تعطشه لفهم أمراض عصره. لم يتردد في الخروج من فرنسا لمتابعة نظرياته أو لحل المشاكل الزراعية والصناعية التي تسببها الأمراض المعدية.
التعليم المبكر
كان والد باستور ، جان جوزيف باستور ، دباغًا ورقيبًا مُزينًا بوسام جوقة الشرف خلال الحروب النابليونية . ربما تكون هذه الحقيقة قد غرست في باستور الشاب الوطنية القوية التي كانت فيما بعد عنصرًا محددًا لشخصيته. كان لويس باستور طالبًا متوسطًا في سنواته الأولى ، لكنه كان موهوبًا في الرسم والتلوين. الصور التي رسمها لوالديه وأصدقائه عندما كان في الخامسة عشرة من عمره ، تم حفظها لاحقًا في متحف معهد باستور في باريس . بعد الالتحاق بالمدرسة الابتدائية في أربوا ، حيث انتقلت عائلته ، والمدرسة الثانوية في مدينة بيزانسون القريبة ، حصل على درجة البكالوريوس في الآداب (1840) ودرجة البكالوريوس في العلوم (1842) من الكلية الملكية في بيزانسون.
مهنة البحث
في عام 1843 ، تم قبول باستور في المدرسة العليا للاساتذة ( ENS de paris) ، حيث حضر محاضرات من قبل الكيميائي الفرنسي جان بابتيست أندريه دوماس -Jean-Baptiste-André Dumas- وأصبح مساعد تدريس لدوماس. حصل باستور على درجة الماجستير في العلوم عام 1845 ثم حصل على درجة متقدمة في العلوم الفيزيائية. حصل لاحقًا على درجة الدكتوراه في العلوم عام 1847. تم تعيين باستير أستاذًا للفيزياء في مدرسة ديجون (المدرسة الثانوية) في عام 1848 ، ولكن بعد ذلك بوقت قصير قبل منصب أستاذ الكيمياء في جامعة ستراسبورغ. في 29 مايو 1849 تزوج ماري لوران ابنة عميد الجامعة. وكان للزوجان خمسة أطفال؛ توفي منهم ثلاثة لإصابتهم بالتيفوئيد.
 |
| قدم الكيميائي وعالم الأحياء الدقيقة الفرنسي لويس باستور العديد من المساهمات المهمة في العلوم ، بما في ذلك اكتشاف الكائنات الدقيقة التي تسبب التخمر والمرض. |
إسهاماته العلمية
عدم التناظر الجزيئي
بعد فترة وجيزة من تخرجه من المدرسة العليا للأساتذة ، أصبح باستير في حيرة من اكتشاف الكيميائي الألماني Eilhardt Mitscherlich ، الذي أظهر أن الطرطرات (حمض ثنائي هيدروكسي بوتانيديويك) tartrates والباراترطرات paratartrates يتصرفون بشكل مختلف تجاه الضوء المستقطب : قامت الطرطرات بتدوير مستوى الضوء المستقطب ، في حين أن الباراطرطرات لم تفعل ذلك. كان هذا غير عادي لأن المركبات تعرض خصائص كيميائية متطابقة.
لاحظ باستور أن بلورات الطرطرات أظهرت أشكالًا غير متناظرة تتوافق مع عدم تناظرها البصري. لقد أدلى بملاحظة مفاجئة مفادها أن نظير الطرطرات البلوري يتكون من مزيج من البلورات اليمينية. ومع ذلك ، عندما تم فصل هذه البلورات يدويًا ، وجد أنها أظهرت عدم تناظر بين اليمين واليسار. بمعنى آخر ، كان المزيج المتوازن من البلورات اليمنى واليسرى غير نشط بصريًا. وهكذا اكتشف باستور وجود عدم تناظر جزيئي ، وهو أساس الكيمياء الفراغية (stereochemistry) ، كما تم الكشف عنه من خلال النشاط البصري.
على مدار السنوات العشر التالية ، قام باستور بالتحقيق في قدرة المواد العضوية على تدوير مستوى الضوء المستقطب. كما درس العلاقة الموجودة بين التركيب البلوري والتكوين الجزيئي. أقنعته دراساته أن عدم التناسق هو أحد الخصائص الأساسية للمادة الحية.
نظرية جرثومة التخمير
في عام 1854 تم تعيين باستور أستاذًا للكيمياء وعميدًا لكلية العلوم في جامعة ليل . أثناء عمله في ليل ، طُلب منه المساعدة في حل المشكلات المتعلقة بإنتاج الكحول في معمل تقطير محلي ، وبالتالي بدأ سلسلة من الدراسات حول إدمان الكحول التخمير . أدى عمله على هذه المشاكل إلى مشاركته في معالجة مجموعة متنوعة من المشاكل العملية والاقتصادية الأخرى التي تنطوي على التخمير. أثبتت جهوده نجاحها في حل معظم هذه المشاكل ، وظهرت آثار نظرية جديدة من عمله. قام باستور بالتحقيق في مجموعة واسعة من جوانب التخمر ، بما في ذلك إنتاج مركبات مثل حمض اللاكتيك المسؤولة عن تآكل الحليب . كما درس تخمير حمض الزبدة .
في عام 1857 ، غادر باستور ليل وعاد إلى باريس ، بعد أن تم تعيينه مديرًا ومديرًا للدراسات العلمية في المدرسة العليا للاساتذة. في نفس العام قدم دليلًا تجريبيًا لمشاركة الكائنات الحية في جميع عمليات التخمير وأظهر أن كائنًا محددًا مرتبطًا بكل عملية تخمير معينة. أدى هذا الدليل إلى ظهور نظرية التخمير الجرثومية.
تأثير باستور
تم دعم الإدراك بأن كائنات معينة كانت متورطة في التخمير بشكل أكبر من خلال دراسات باستور لتخمير حمض الزبدة. قادت هذه الدراسات باستور إلى اكتشاف غير متوقع، حيث توصل إلى أن عملية التخمير يمكن إيقافها عن طريق تمرير الهواء (أي الأكسجين ) عبر سائل التخمير ، وهي عملية تُعرف اليوم باسم تأثير باستور. وخلص إلى أن هذا يرجع إلى وجود شكل من أشكال الحياة لا يمكن أن يعمل إلا في حالة عدم وجود الأكسجين. هذا أدى إلى عرضه شروط الهوائية و اللاهوائية لتسمية الكائنات الحية التي تعيش في وجود أو عدم وجود الأكسجين، على التوالي. واقترح كذلك أن الظواهر التي تحدث أثناء التعفن ناتجة عن جراثيم معينة تعمل في ظل ظروف لاهوائية.
البسترة
طبق باستور معرفته بالميكروبات والتخمير بسهولة في صناعات النبيذ والبيرة في فرنسا ، مما أدى بشكل فعال إلى إنقاذ الصناعات من الانهيار بسبب المشاكل المرتبطة بالإنتاج والتلوث الذي حدث أثناء التصدير. في عام 1863 ، بناءً على طلب إمبراطور فرنسا نابليون الثالث ، درس باستور تلوث النبيذ وبين أنه ناجم عن الميكروبات.
لمنع التلوث ، استخدم باستير إجراءً بسيطًا: قام بتسخين النبيذ إلى 50-60 درجة مئوية (120-140 درجة فهرنهايت) ، وهي عملية تُعرف الآن عالميًا بالبسترة . نادرًا ما تستخدم البسترة اليوم للنبيذ ، ولكنها تطبق على العديد من الأطعمة والمشروبات ، على وجه الخصوص الحليب.
بعد نجاح باستور مع النبيذ ، ركز دراسته على البيرة . من خلال تطوير تقنيات عملية للتحكم في تخمير البيرة ، كان قادرًا على توفير منهجية منطقية لصناعة التخمير . كما ابتكر طريقة لتصنيع الجعة حالت دون تلف المنتج خلال فترات النقل الطويلة على السفن.
دحضه لنظرية التوليد التلقائي
غالبًا ما كان يُنظر إلى التخمر والتعفن على أنهما ظاهرتان عفويتان ، وهو تصور ينبع من الاعتقاد القديم بأن الحياة يمكن أن تولد تلقائيًا. خلال القرن الثامن عشر ، تابع النقاش عالم الطبيعة الإنجليزي والإلهي الكاثوليكي الروماني جون توربرفيل نيدهام - John Turberville Needham - وعالم الطبيعة الفرنسي جورج لويس لوكليرك -Georges-Louis Leclerc- ، كونت دي بوفون .
فبينما أيد كلاهما فكرة التولد التلقائي ، أكد رئيس الدير وعالم وظائف الأعضاء الإيطالي لازارو سبالانزاني أن الحياة لا يمكن أبدًا أن تولد تلقائيًا من المادة الميتة. في عام 1859 ، وهو العام الذي نشر فيه عالم الطبيعة الإنجليزي تشارلز داروين كتابه حول أصل الأنواع قرر باستور تسوية هذا النزاع.
كان مقتنعا بأن نظريته الجرثومية لا يمكن إثباتها بشكل قاطع طالما استمر الإيمان بالولادة التلقائية. هاجم باستور المشكلة باستخدام إجراء تجريبي بسيط. وأظهر أنه يمكن تعقيم مرق اللحم بغليانه في دورق ذو عنق طويل منحني يحبس جزيئات الغبار والملوثات الأخرى قبل وصولها إلى جسم القارورة. ومع ذلك ، إذا تم غلي المرق وتم قطع عنق القارورة بعد الغليان ، فإن المرق ، عند إعادة تعريضه للهواء ، يصبح عكرًا في النهاية ، مما يشير إلى التلوث الجرثومي.
أثبتت هذه التجارب أنه لم يكن هناك توليد تلقائي ، لأن المرق المسلوق ، إذا لم يتعرض للهواء أبدًا ، يظل معقما. هذا لا يسوي فقط المشكلة الفلسفية عن أصل الحياة في ذلك الوقت ولكنه يضع أيضا أساسا لعلم الأحياء الدقيقة الجديد، والتي اعتمدت على تقنيات مجربة للتعقيم والمعالجة المعقمة.
العمل مع ديدان القز
في عام 1862 انتخب باستور في اكاديميه العلوم ، وفي السنة التالية تم تعيينه أستاذ الجيولوجيا و الفيزياء ، و الكيمياء في مدرسة قصر الفنون الجميلة (كلية الفنون الجميلة). بعد ذلك بوقت قصير ، حول باستور انتباهه إلى أزمة دودة القز في فرنسا . في منتصف القرن التاسع عشر ، هاجم مرض غامض مشاتل دودة القز الفرنسية. حيث لم يعد من الممكن إنتاج بيض دودة القز في فرنسا ، ولا يمكن استيراده من دول أخرى ، إذ انتشر المرض في جميع أنحاء أوروبا وغزا منطقة القوقاز في أوراسيا ، وكذلك الصين واليابان.
بحلول عام 1865 تم تدمير صناعة دودة القز بالكامل تقريبًا في فرنسا ، وبدرجة أقل في بقية أوروبا الغربية. لم يكن باستور يعرف شيئًا عن دودة القز تقريبًا ، ولكن بناءً على طلب معلمه السابق دوماس ، تولى باستور مسؤولية المشكلة ، وقبل التحدي واغتنم الفرصة لمعرفة المزيد عن الأمراض المعدية . سرعان ما أصبح مربي دودة القز وخبيرًا في ذلك أيضا. وحدد الكائنات الحية التي تسببت في مرض دودة القز. بعد خمس سنوات من البحث ، نجح في إنقاذ صناعة الحرير من خلال طريقة مكنت من الحفاظ على بيض دودة القز الصحي ومنع تلوثها بالكائنات المسببة للأمراض. في غضون عامين ، تم التعرف على هذه الطريقة في جميع أنحاء أوروبا ؛ لا يزال يستخدم حتى اليوم في البلدان المنتجة للحرير.
في عام 1867 استقال باستور من مهامه الإدارية في المدرسة العليا للاساتذة وعُين أستاذاً للكيمياء في جامعة السوربون في باريس. على الرغم من إصابته بالشلل الجزئي ( شلل نصفي يسار ) في عام 1868، بالنسبة لباستور ، شكلت دراسة ديدان القز بداية لادراكه الجراثيم المعدية. نظرًا لأنه اعتاد على ثبات الإجراءات المختبرية ودقتها ، فقد شعر بالحيرة من تنوع الحياة الحيوانية ، التي أدركها من خلال ملاحظته أن دودة القز الفردية تختلف في استجابتها للمرض اعتمادًا على العوامل الفسيولوجية والبيئية. من خلال التحقيق في هذه المشكلات ، طور باستور ممارسات معينة في علم الأوبئة والتي خدمته جيدًا بعد بضع سنوات عندما تعامل مع أمراض الحيوان والإنسان.
تطوير اللقاحات
في أوائل سبعينيات القرن التاسع عشر ، اكتسب باستير شهرة واحترامًا كبيرين في فرنسا ، وفي عام 1873 تم انتخابه كعضو مشارك في أكاديمية الطب. ومع ذلك، فإن المؤسسة الطبية بقيت مترددة في قبول نظريته حول الجراثيم الممرضة ، في المقام الأول لأنها جاءت عن كيميائي. ومع ذلك ، خلال العقد التالي ، طور باستور المبدأ العام للتطعيم وساهم في تأسيس علم المناعة .
 |
| لويس باستور الكيميائي وعالم الأحياء الدقيقة الفرنسي لويس باستور يجري تجارب على أرنب نقش خشبي ملون، المكتبة الوطنية للطب 1885 |
جاء أول اكتشاف مهم لباستور في دراسة التطعيم عام 1879 وتعلق بمرض يسمى كوليرا الدجاج . (اليوم يتم تصنيف البكتيريا المسببة للمرض في جنس Pasteurella .) قال باستور
"الفرصة تفضل فقط العقل الجاهز"
وكانت الملاحظة التي اكتشف من خلالها أن مزارع كوليرا الدجاج فقدت قدرتها المرضية واحتفظت " بالضعف " الخصائص المسببة للأمراض على مدى أجيال عديدة. قام بتلقيح الدجاج بالشكل المضعف وأظهر أن الدجاج مقاوم للسلالة شديدة الضراوة. منذ ذلك الحين ، وجه باستير كل أعماله التجريبية نحو مشكلة التحصين وطبق هذا المبدأ على العديد من الأمراض الأخرى.
بدأ باستور التحقيق في شأن الجمرة الخبيثة -anthrax- في عام 1879. في ذلك الوقت ، قتل وباء الجمرة الخبيثة في فرنسا وبعض الأجزاء الأخرى من أوروبا عددًا كبيرًا من الأغنام ، وكان المرض يهاجم البشر أيضًا. أعلن الطبيب الألماني روبرت كوخ عزل بكتيريا الجمرة الخبيثة ، وهو ما أكده باستور. قدم كوخ وباستور بشكل مستقل دليلًا تجريبيًا قاطعًا على أن عصية الجمرة الخبيثة كانت بالفعل مسؤولة عن العدوى. أدى هذا إلى ترسيخ نظرية الجراثيم الممرضة ، والتي ظهرت بعد ذلك كمفهوم أساسي يقوم عليه علم الأحياء الدقيقة الطبية.
أراد باستور تطبيق مبدأ التطعيم ضد الجمرة الخبيثة. قام بإعداد سلالات مخففة من العصيات بعد تحديد الظروف التي أدت إلى فقدانها لحدتها الممرضة. في ربيع عام 1881 حصل على دعم مالي ، معظمه من المزارعين ، لإجراء تجربة عامة واسعة النطاق للتحصين ضد الجمرة الخبيثة.
أجريت التجربة في Pouilly-le-Fort ، الواقعة في الضواحي الجنوبية لباريس. قام باستور بتحصين (تمنيع) 70 حيوان من حيوانات المزرعة ، وكانت التجربة ناجحة تمامًا. اشتمل إجراء التطعيم على تلقيحين على فترات 12 يومًا بلقاحات ذات فاعلية مختلفة. لقاح واحد من سلالة منخفضة الحدة المرضية، تم إعطاؤه إلى نصف الأغنام وتبعه لقاح ثان من سلالة أكثر ضراوة من الأولى. بعد أسبوعين من هذه اللقاحات الأولية ، تم تلقيح كل من الأغنام والسيطرة على الجمرة الخبيثة. في غضون أيام قليلة ماتت جميع الأغنام الشاهدة ، في حين نجت جميع الحيوانات الملقحة. أقنع هذا الكثير من الناس أن عمل باستور كان صحيحًا بالفعل.
بعد نجاح تجربة التطعيم ضد الجمرة الخبيثة ، ركز باستور على الأصول الميكروبية للمرض. إن تحقيقاته حول الحيوانات المصابة بالميكروبات المسببة للأمراض ودراساته للآليات الميكروبية التي تسبب آثارًا فسيولوجية ضارة على الحيوانات جعلت منه رائدًا في مجال علم الأمراض المعدية . كثيرا ما يقال أن الجراح الإنجليزي إدوارد جينراكتشف التلقيح وأن باستور صنع اللقاحات.
 |
| إدوارد جينر يقوم بتطعيمه الأول لصبي في عمر 8 سنوات. رسم اللوحة إرنست بورد (بدايات القرن العشرين) (ويكيبيديا) |
في الواقع ، بعد 90 عامًا تقريبًا من بدء جينر التحصين ضد الجدري ، طور باستور لقاحًا آخر - أول لقاح ضد داء الكلب . كان قد قرر مهاجمة مشكلة داء الكلب في عام 1882 ، وهو العام الذي تم فيه قبوله في الأكاديمية الفرنسية . كان داء الكلب مرضًا مروعًا ، وقد فتن الخيال الشعبي لعدة قرون بسبب أصله الغامض والخوف الذي ولده. قهرها سيكون مسعى باستور الأخير.
اشتبه باستور في أن العامل الذي تسبب في الإصابة بداء الكلب هو ميكروب (تبين لاحقًا أن العامل هو فيروس "كائن غير حي") صغيرً جدًا بحيث لا يمكن رؤيته تحت مجهر باستور ، ولذلك تطلبت التجارب على المرض تطوير منهجيات جديدة تمامًا. اختار باستور إجراء تجاربه باستخدام الأرانب، ونقل العامل المعدي من حيوان إلى آخر عن طريق التلقيح داخل المخ حتى حصل على مستحضر مستقر. من أجل تخفيف العامل الممرض غير المرئي ، قام بتجفيف الحبال الشوكية للحيوانات المصابة حتى أصبح المستحضر غير ضار تقريبًا.
أدرك لاحقًا أنه لم ينتج شكلا مخففا من العامل الممرض، بل عمل على تحييده بالفعل. (أدرك باستور تأثير التحييد باعتباره تأثيرًا قاتلًا على العامل الممرض ، حيث اعتقد أن العامل كان كائنًا حيًا) هكذا ، ومن دون قصد، أنتج من الكائنات الحية الدقيقة الموهنة ، عاملًا محيدا وفتح الطريق أمام تطوير فئة ثانية من اللقاحات ، تُعرف باسم اللقاحات المعطلة.
في 6 يوليو 1885 ، قام باستور بتطعيم صبي يبلغ من العمر تسع سنوات عضه كلب مسعور. كان اللقاح ناجحًا جدًا لدرجة أنه جلب المجد والشهرة على الفور إلى باستور. تم إنقاذ المئات من ضحايا العضات الأخرى في جميع أنحاء العالم بعد ذلك بواسطة لقاح باستور ، وبدأ عصر الطب الوقائي . تم إطلاق حملة دولية لجمع الأموال لبناء معهد باستور في باريس ، وتم افتتاحه في 14 نوفمبر 1888.
الآثار المترتبة على عمل باستور
كانت الآثار النظرية والأهمية العملية لعمل باستور هائلة. قال باستور ذات مرة:
"لا توجد أشياء مثل العلوم البحتة وأخرى تطبيقية، إنما يوجد العلم فقط وتطبيق لهذا لعلم "
وهكذا ، كان كلما أنشأ أساسًا نظريًّا لعملية معينة، بحث في طرائق لتوسعة وتنمية التطبيقات الصناعية المرتبطة به؛ فكانت النتيجة حصوله على عددٍ من براءات الاختراع.
 |
| الكيميائي الفرنسي وعالم الأحياء الدقيقة لويس باستور (1852) .© Photos.com/Thinkstock |
ومع ذلك ، لم يكن لدى باستور الوقت الكافي لاستكشاف جميع الجوانب العملية لنظرياته العديدة. أحد أهم الآثار النظرية لأبحاثه اللاحقة ، والتي نشأت من إجراءات التوهين الخاصة به للقاحات ، هو مفهوم أن القدرة المرضية ليست سمة ثابتة ولكنها خاصية متغيرة - خاصية يمكن فقدها واستعادتها لاحقًا. يمكن تقليل القدرة المرضية ، لكن باسور اشتبه في إمكانية زيادتها أيضًا. كان يعتقد أن القدرة المرضية المتزايدة هي التي أدت إلى انتشار الأوبئة.
كان باستور أول من لاحظ تغيّر شدة القدرة المرضية، وما زال هذا المفهوم إلى اليوم وثيق الصلة بعلم الأمراض المعدية، خاصة فيما يتعلق بفهم ظهور الأمراض، من مثل اعتلال الدماغ الإسفنجي البقري أو جنون البقر (BSE)، ومتلازمة الجهاز التنفسي الحادة (SARS)، ومتلازمة نقص المناعة المكتسب (AIDS).
أيامه الأخيرة ووفاته
بعد عيد ميلاد باستور السبعين ، تم تكريمه خلال احتفال كبير ورسمي في جامعة السوربون حضره العديد من العلماء البارزين ، بما في ذلك الجراح البريطاني جوزيف ليستر ، استمرت صحة باستور في التدهور وتفاقم شلله ، وتوفي في 28 سبتمبر 1895. ودُفن في كاتدرائية نوتردام دي باريس ، لكن رفاته نُقلت إلى سرداب بيزنطي جديد في معهد باستير عام 1896.
 |
| لويس باستور تحية من مجلة لو بيتي ، باريس وقت وفاة لويس باستور (1895) © Photos.com/Thinkstock |
خلال مسيرة باستور المهنية ، تطرق إلى العديد من المشكلات ، لكن وصفا بسيطا لا ينصف كثافة وجودة أعماله طيلة حياته. لم يقبل الهزيمة أبدًا، وحاول دائمًا إقناع المتشككين، على الرغم من أنه كان سريعا ما ينفد صبره خصوصا عندما يعتقد أن الحقيقة في صفه.
كلّما درست الطبيعة أكثر، ازدادت دهشتي من صنع الخالق.
فسبحان من {علم الإنسان ما لم يعلم} [العلق: 5]، وبين له عالمًا من المخلوقات لم يتصور إمكانية وجودها من قبل، فيسبح بحمده. فكلما ازداد علم الإنسان تبين له أن ما يجهله في هذا العالم أكثر بكثير مما يعرفه.
المقال مترجم عن Britanica