Arbetsmyra visade vägen till mikrobiologin

Hans framgångar var så många, så stora och inom så vitt skilda fält att man avundsjukt sökte en bättre förklaring än den att karlen helt enkelt var mycket väl skickad för att skriva medicinhistoria. Han hade sådan osannolik tur, sa man.

– Slumpen gynnar det förberedda sinnet, muttrade Pasteur till svar och återvände till sitt arbete.

År 1843 skrevs Pasteur in vid École Normale i Paris. Trots sitt namn var skolan en elitskola som utbildade lärare för andra franska elitskolor. Pasteur var 21 år gammal och egentligen hade han kunnat börja året innan, men högmodet ägde redan den unge Pasteur. Vid intagningsproven till École Normale föregående år hade han placerat sig på fjortonde plats – ett resultat som räckte gott och väl för skolan, men inte för Pasteur. Han gjorde om provet, blev fyra och då dög det.

På skolan blev Pasteur intresserad av kemi i allmänhet och kristallografi i synnerhet, ett ämne som vid den här tiden var högsta mode bland naturforskarna.

Tre år senare doktorerade den 24-åringe Pastuer och han kunde då – för andra som ägnat hela sitt liv åt att undersöka kristallernas egenskaper – förklara bland annat att fenomenet med kristallers förmåga att vrida ljusets polarisering, ett fenomen som länge förbryllat många, berodde på en hittills okänd asymmetri hos kristallerna. Pasteur kunde också meddela att det som tidigare alltid betraktats som samma sorts molekyl med samma kemiska egenskaper ibland förekom i två varianter som var varandras spegelbilder, en höger- och en vänstervriden molekyl, och att spegelbilderna inte hade samma kemiska reaktionssätt. De spegelvända molekylerna är i dag en etablerad kunskap som ofta används vid till exempel läkemedelsforskning. Det är också en insikt som deckarförfattarinnan Dorothy Sayers lät bli mördarens fall i boken Handlingarna i målet. Det sinnrika mordvapnet var ett syntetiskt vänstervridet flugsvampsgift, alltså inte den äkta varan, som alltid är högervriden. Alltså inte naturlig död i svampförgiftning, utan mord.

Snabb karriär

Pasteurs avhandling väckte uppmärksamhet och han fick ett bra jobb som lärare i fysik vid det högre allmänna läroverket i Dijon. Men bara tre månader senare blev han professor i kemi vid det som senare skulle bli universitetet i Strasbourg där han också träffade sin blivande hustru, en rektorsdotter från orten.

De snabba kliven på karriärstegen som skulle bli ett av Pasteurs många särdrag sägs ha berott på att han som få kunde tala för sin sak, att självuppskattningen och högmodet vida överträffade en eventuell blygsamhet.

År 1854 drog han vidare till Lille. Han blev ledare för den naturvetenskapliga fakulteten där och nu inleddes det mångåriga arbete med jäsningsprocessens mysterier som skulle förändra medicinhistoriens gång och föda en spektakulärt framgångsrik ny vetenskapsgren: bakteriologin.

Jäsning inte bara kemi

Jäsning hade fram till nu uppfattats som en rent kemisk process. Varför det ibland gick fel vid den för Frankrike så viktiga vinframställningen visste man inte. Trots att Pasteur var kemist var det han som lyckades bevisa att jäsning inte bara är kemi utan i huvudsak beror på levande organismer – jästceller.

Upptäckten var viktig av två skäl. För det första kunde Pasteur visa att om man hettade upp vinet till 55 grader dog bakterierna och vinet förstördes inte av oönskade mikroorganismer. Upphettning av livsmedel fick snabbt stor ekonomisk betydelse i hela världen och är i dag mest känt hos oss som pastöriserad mjölk.

För det andra kunde Pasteur skjuta i sank den förhärskande doktrinen att infektionssjukdomar beror på osunda gaser, ”telluriska dunster”, från jordens inre, från kyrkogårdar, latrinhögar eller ruttnande avskräde.

En fientlig invasion

Nu när man var på det klara med att förruttnelse i organiskt material berodde på mikroorganismer var tanken att se dessa som parasiter i en sjuk människas kropp, eller i ett infekterat sår, inte långt borta. Pasteur beskrev infektionssjukdomar som en fientlig invasion.

Vid denna tid var tanken på ett osynligt fientligt angrepp av levande organismer som orsak till infektioner svindlande. Operationssalarnas hygien var därefter, ofta inte bättre än i den snuskigaste slaktarbod där man i alla fall måste ta hänsyn till att kunderna skulle köpa och äta köttet.

Ingen ställde några större renlighetskrav på kirurgerna. Och hundarna som ofta fick de amputerade lemmarna brydde sig inte om hygien.

Kirurgerna tvättade sig i bästa fall, och bara om operationen varit särskilt smetig, efter ingreppet. Ömsom var hans händer i patientens öppna sår, ömsom i förklädesfickan där han hade de mindre instrumenten. De större knivarna, sågarna och tängerna låg på ett grovt tillhyvlat träbord, täckt av gammalt intorkat blod och inälvor. Ungefär hälften av patienterna dog några dagar efter ingreppet i sårfeber eller blodförgiftning.

Pasteur predikade länge hygien för döva öron: ”Om jag vore kirurg skulle jag aldrig föra in ett instrument i människokroppen utan att först låta koka det i vatten.”

Det andra skälet till att hans insikt i att förruttnelse beror på levande mikroorganismer var så viktig är att han med den utgångspunkten bevisade att läran om så kallad självalstring (eller uralstring) var falsk.

En alternativ förklaring till de osunda dunsterna som orsak till infektionssjukdomar var en sedan länge omhuldad teori att mycket små djur kan uppstå av sig själva, särskilt i ruttnande organiskt material som blod, urin, sårvävnad, buljong och liknande.

Ännu äldre tiders uppfattning var att till och med råttor, möss, ormar och grodor alstrades spontant i smutsiga miljöer. Den store flamländske 1600-talsläkaren J B van Helmont lär till och med ha publicerat ett recept på hur man gör möss.

Vann tävling

Självalstring diskuterades livligt både i forskarkretsar och bland allmänheten. När franska vetenskapsakademien 1859 utlyste en tävling om vem som kunde presentera de elegantaste vetenskapliga bevisen för självalstring kastade sig Pasteur energiskt in i arbetet.

Han vann tävlingen trots att han inte hade ett enda argument för självalstring men däremot en mängd övertygande fakta och experiment som bevisade att denna var en omöjlighet. Om kärl och substrat var rena skedde ingen tillväxt av mikroorganismer. Alla tidigare uppgifter om självalstring berodde på försöksfel, på föroreningar utifrån, slog Pasteur fast och han insåg också vidden av sina påståenden: ”Om läran om självalstring är felaktig, varom jag är övertygad, står det i mänsklighetens makt att avlägsna bakteriesjukdomar från jordens yta.”

Många avfärdade Pasteur som en skrävlande charlatan. Vad visste han om läkekonstens alla subtila finesser? En obildad kemist från landet!

”Helgade rum”

Pasteur å sin sida hade inte mycket till övers för sin tids fantasifulla systembyggare. I polemik mot dem kallar Pasteur laboratorierna för ”helgade rum” och skriver: ”Vetenskapsmannen utgår från kända fakta, söker genom iakttagelse, experiment och logiskt tänkande att utvidga sitt kunnande om naturen (...) De djärvaste antaganden, de skarpsinnigaste spekulationer får konkret form först då de helgats genom iakttagelser och experiment. Laboratorier och upptäckter är begrepp som hör ihop. Om man försummar laboratorierna drabbas naturvetenskapen av utarmning och död / ... /Utan laboratorier kan fysiker och kemister liknas vid avväpnade soldater på ett slagfält.”

Nu var i alla fall Pasteur, och många med honom, övertygad om att mikroorganismer alltid kommer utifrån, inte inifrån kroppen. Nästa steg var att bevisa att de också orsakade sjukdom.

Pasteur fick det prestigefyllda uppdraget att leda det vetenskapliga arbetet på sin gamla skola École Normale där han skulle stanna till slutet av 1860-talet, då han fick avsked. Både studenter och kollegor menade att han var för auktoritär, styvnackad och dominerande.

År 1867 blev han utnämnd till professor i kemi vid Sorbonne och med det hade landsortskemisten kommit så långt man kan komma i Frankrike. Men för Pasteur väntade ännu merparten av arbetet och av framgångarna.

Nu kallade industrin på honom. En sjukdom bland silkesfjärilarna höll på att ödelägga den viktiga franska silkesindustrin. Vad kunde man göra för att förhindra katastrofen?

Pasteur åkte till Alés, centrum för silkesindustrin i södra Frankrike, upprättade ett provisoriskt laboratorium och arbetade intensivt i 18 månader tills han visste vad man skulle göra.

Han hade funnit att silkesmaskarna infekterades av små ovala nästan genomskinliga parasiter som kom från multna växtdelar i den miljö som maskarna föddes upp i.

Genom att följa Pasteurs råd att med jämna mellanrum undersöka silkesmaskar under mikroskop och förstöra dem som växt upp på smittade platser lyckades så småningom industrin komma till rätta med parasitsjukdomen.

Räddade franska ölet

Ett annat område Pasteur kastade sig in i med stor energi var ölproduktionen. Varför gör tyskarna godare öl än fransmännen? undrade han. Kunde vi göra lika gott öl skulle vi slippa importera från fienden, tänkte den hängivne nationalisten Pasteur. Återigen fann han att det var olika sorters mikroorganismer som ibland ödelade ölproduktionen.

”När vi ser hur öl och vin genomgår stora förändringar därför att dessa drycker blivit ett tillhåll för främmande mikroorganismer, hur kan vi då undgå att tänka oss att fenomen av samma slag också kan drabba människor och djur?” skrev Pasteur 1877 och började, 55 år gammal och sedan ett år delvis förlamad av ett slaganfall, studera infektionssjukdomar hos människor och djur.

Under fyra hektiska år tog han reda på orsaken till och uppfann skydd mot mjältbrand hos boskap, kolera hos höns, rödsjuka hos svin och rabies hos hundar och människor.

Först ut var mjältbrand. Efter en tids experimenterande upptäckte han att mjältbrandsbakterier, som han hade lärt sig att odla i buljong, var mycket temperaturkänsliga.

Han visade att höns, som normalt inte smittas av mjältbrand, blev infektionskänsliga om han sänkte deras kroppstemperatur några grader. Nu var det ju inte för att smitta höns han arbetade med mjältbrand men Pasteur kände intuitivt på sig att mjältbrandsbakteriens temperaturkänslighet var viktig.

Han började odla bakterierna i lösningar som höll fem grader över boskapens normala kroppstemperatur och när han sedan försökte smitta får med de varmodlade mjältbrandsbakterierna gav hans goda intuition utdelning.

Djuren smittades, men i en mild variant av sjukdomen och, framför allt, de var fortsättningsvis skyddade mot den ”vilda” mjältbranden.

Skyddsympningen testades

Den femte maj 1881 besökte Pasteur den lilla franska staden Melun. Nu skulle det visa sig om hans metod fungerade också utanför laboratoriet.

En skara bekymrade bönder, som ofta förlorade sin boskap i den mycket smittsamma mjältbranden, och en vetenskapligt nyfiken veterinär hade ställt femtioåtta får, tio kor och två getter till Pasteurs förfogande.

Pasteur vaccinerade hälften av djuren med en dos uppvärmda mjältbrandsbakterier och reste spänt förväntansfull därifrån.

En månad senare var han tillbaka. Nu fick alla djur en kraftig dos friska mjältbrandsbakterier och sedan återstod bara ett dygns väntan.

Dagen efter, det var i början av juni och mycket varmt, kom Pasteur till hagen och fann alla djur liggande på marken. Pasteur haltade runt bland djuren, hojtade och skrek och lyckades trots hettan få upp några av dem.

De djur som motvilligt reste sig var de som en månad tidigare blivit vaccinerade. De andra djuren gick inte att jaga upp, de var döda eller döende i mjältbrand.

Pasteurs skyddsympning mot mjältbrand fungerade på så vis att kroppen fick en mildare form av sjukdomen – vilket i sin tur gjorde att immunförsvaret tillverkade antikroppar. När den riktiga sjukdomen angrep var redan försvaret på plats och kunde slå tillbaka mot infektionen. Principen för vacciner var etablerad.

Mest känd är Pasteur för sitt rabiesvaccin. Rabies är en virusinfektion och virus kunde varken Pasteur eller någon annan odla. Men Pasteur såg en blotta i rabiessjukdomens långa inkubationstid.

I vanliga fall tar det flera veckor, ända upp till månader, efter ett bett från till exempel en rabiessjuk hund tills människan själv insjuknar. Mellantiden borde kunna användas för att stoppa sjukdomen, resonerade Pasteur.

Han antog att smittan finns i centrala nervsystemet och han grundade sitt antagande på sjukdomens ohyggliga symtom. När viruset förflyttat sig från bettstället till centrala nervsystemet drabbas människan först av kramp i luftvägarna och oförmåga att svälja. Därav det gamla namnet ”vattuskräck” – bara åsynen av vatten kan hos den smittade utlösa kramperna. Människan kan, liksom hunden, bli förvirrad och galen. Hon blir aggressiv, slåss och biter omkring sig och kan då via saliven sprida smittan vidare. Det latinska ordet rabies betyder just ”raseri”. De spastiska kramperna i andningsvägarna och matstrupen sprider sig snabbt till hela kroppen. Döden inträffar oftast på grund av hjärtstillestånd.

Det är framför allt hundar som överför smittan till människor. Men även rävar, fladdermöss, katter, sjakaler och ekorrar kan vara smittspridare. Alla däggdjur kan få rabies och obehandlad leder sjukdomen alltid till döden, även i våra dagar.

Försvagade smittämnet

Pasteur började enligt sin gamla metod med att försöka försvaga smittämnet. Var fanns hundgalenskapens svaghet? Det skulle bli ett mycket långt och mycket tålamodsprövande arbete innan Pasteur fann blottan. Men till sist visste han – smittan tål inte torka.

Pasteur ympade hjärnvävnad från en smittad hund på kaniner som följdriktigt fick rabies. Pasteur avlivade djuren, dissekerade fram deras ryggmärg och hängde den på tork.

Efter två veckor injicerade han torkad smittad ryggmärg på en frisk hund. Dagen efter fick hunden en injektion av kaninryggmärg som torkat 13 dagar, ännu en dag senare ryggmärg som torkat tolv dagar, och så vidare.

För varje dag fick hunden ett allt starkare smittämne. Till slut kunde Pasteur injicera helt färsk smittad ryggmärg, som borde överföra sjukdomen, men hunden blev inte smittad. Inte ens bett från en rabiessmittad hund eller direkt ympning i hjärnan av höginfektiöst rabiesmaterial kunde infektera hunden. Kuren med den försvagade rabiessmittan fungerade!

Pasteurs vaccinerade hundar var de första däggdjur i historien som inte kunde drabbas av rabies och han var nöjd med sina resultat. I efterhand har man förstått att Pasteur tänkte sig ett gigantiskt projekt där alla hundar i Frankrike skulle vaccineras mot rabies.

Utvecklingen tog dock en helt annan vändning den 6 juli 1885. Tillsammans med sin förtvivlade mamma kom nioårige Joseph Meister till Pasteur.

Joseph hade två dagar tidigare blivit biten av en galen hund. Hans mamma bönade och bad Pasteur att pojken skulle få de märkliga sprutorna som doktorn slösade på hundar – sprutorna var pojkens enda räddning, menade hon.

Pasteur var tveksam. Dels var han inte doktor, dels var hans undersökningar om rabiesvaccinet långt ifrån färdiga. Men han lät sig bevekas. Han visste, liksom mamman, att Joseph annars bara hade en kvalfull död att vänta.

Pojken fick samma behandling som hundarna. Dag för dag injicerades allt giftigare torkad ryggmärgssubstans från smittade kaniner.

Pojken insjuknade aldrig. Han var skyddad mot rabies.

Blev en världskändis

Nyheten spred sig som en löpeld över världen. Inte ens de förnäma parisdoktorerna kunde längre avfärda kemisten från Dôle. Med rabiesbehandlingen blev Pasteur en världskändis. Ekonomiska bidrag strömmade in och tre år efter behandlingen av den lille pojken kunde Pasteur uppföra ett eget laboratorium, Pasteurinstitutet, i Paris. Dit strömmade unga, äregiriga, begåvade forskare från hela världen och tillsammans med Robert Kochs laboratorium i Berlin blev Pasteurs institut det centrum som i rasande fart utvecklade bakteriologin under 1800-talets sista decennier, som kartlade hundratals sjukdomsframkallande mikroorganismer och som lade grunden för nästa steg, att finna medel som slog ned den ”fientliga invasionen”. Dit kom också Joseph Meister och erbjöd sina tjänster till den man som räddat hans liv. Han anställdes som portvakt vid institutet och arbetade kvar där till sin död.

År 1892, på Pasteurs 70-årsdag, hyllade engelsmannen och professorn Joseph Lister, en annan av de firade megastjärnorna på den vetenskapliga himlen, Pasteur med orden: ”I sanning, det existerar icke i hela världen en man, som den medicinska vetenskapen är skyldig mera än Eder!”

Pasteurs arbete med att vederlägga självalstringsteorin inspirerade Lister till att försöka operera antiseptiskt, till att försöka undvika den till synes oundvikliga postoperativa infektionen. Lister lyckades och banade vägen för en helt ny era inom kirurgin där kampen mot mikroorganismerna stod högst upp på dagordningen och där de tidigare ohyggliga dödstalen dramatiskt sjönk.

Storslagen begravning

Trots sin höga ålder och vänstersidiga förlamning, som gjorde Pasteur helt beroende av assistenter, arbetade han varje dag fram till sin död 1895.

Han fick en storslagen begravning i en gravkammare på sitt eget institut. Franska staten hyllade och ärade honom med utmärkelser och hans porträtt på frimärken. Pasteur blev också ett slagkraftigt propagandaverktyg för fransmännen i kampen mot ärkefienden Tyskland – något som Pasteur själv knappast skulle haft några invändningar emot.

Tord Ajanki är författare och vetenskapsjournalist och medarbetar regelbundet i Populär Historia. Han skrev om Charles Darwin i nr 6/97 och om Gregor Mendel i nr 1/98.