Przypadkowe odkrycia, które zmieniły medycynę – gdy błąd staje się przełomem

Alexander Fleming we wrześniu 1928 roku wracał z wakacji do swojego laboratorium w St. Mary’s Hospital w Londynie. Na biurku czeka na niego stos brudnych szalek Petriego z bakteriami, które miał wyrzucić przed wyjazdem.

Fleming już sięga po śmietnik, gdy coś przyciąga jego uwagę. W jednej z szalek, wokół kawałka pleśni, wszystkie bakterie są martwe. Jakby coś je zabiło.

Inny naukowiec wyrzuciłby zepsute naczynie z kulturami bakterii i przeszedł do porządku dziennego. Fleming był ciekawski. Zamiast wyrzucić szalkę, zaczął badać tajemniczą pleśń.

To był początek ery antybiotyków. Początek medycyny, która uratowała setki milionów istnień ludzkich. A wszystko zaczęło się od nieumytej szalki Petriego.

Czy to przypadek? W laboratorium medycznym przypadek to nie jest wyjątek – to reguła.

Laboratorium – fabryka szczęśliwych przypadków

Pracuję w laboratorium od 15 lat i wiem jedno: najważniejsze odkrycia nigdy nie przychodzą wtedy, gdy ich oczekujesz. Przychodzą wtedy, gdy robisz coś zupełnie innego. Gdy eksperyment się psuje. Gdy popełniasz błąd.

Louis Pasteur powiedział kiedyś: „Przypadek sprzyja tylko umysłom przygotowanym”. To prawda. Ale w laboratorium musisz też mieć szczęście do przypadków.

Bo laboratoria to nie są sterylne przestrzenie, gdzie wszystko idzie według planu. To są miejsca chaosu kontrolowanego. Gdzie pipety się zatykają, próbki zanieczyszczają, a eksperymenty robią dokładnie to, czego nie powinny.

I czasem właśnie wtedy dzieje się magia.

Viagra: od serca do… innych zastosowań

W roku 1992 w laboratoriach Pfizer w Wielkiej Brytanii zespół naukowców testuje nowy lek na nadciśnienie i choroby serca – sildenafil.

Pierwsze wyniki są niestety rozczarowujące. Lek słabo działa na serce. Ciśnienie krwi praktycznie się nie zmienia. Badania kliniczne zmierzają ku porażce.

Ttedy właśnie naukowcy zauważają coś dziwnego. Pacjenci-mężczyźni nie chcą oddawać tabletek. Proszą o kontynuację badań. Niektórzy kradną dodatkowe dawki.

Czyżby trafili na lekomanów? Po co były im te tabletki? Okazuje się, że lek ma „nieoczekiwany efekt uboczny”.

Pfizer mógł zakończyć badania i spisać sildenafil na straty. Zamiast tego postanowił zbadać „efekt uboczny”. I tak powstała Viagra – lek, który przyniósł Pfizerowi miliardy dolarów.

Nieudany lek na serce stał się najsłynniejszym lekiem na dysfunkcję erekcji w historii. A wszystko dzięki temu, że naukowcy zwrócili uwagę na to, czego nie spodziewali się zobaczyć.

Insulina, czyli gdy pies zjadł pracę domową

1889 rok, Uniwersytet w Strasburgu. Oskar Minkowski i Joseph von Mering badają funkcje trzustki. Postanawiają usunąć trzustkę psu, żeby zobaczyć, co się stanie.

Pies zaczyna sikać bez ustanku. I przyciąga chmary much.

Asystent laboratoryjny zauważa, że mocz psa ma słodki zapach. To dziwne – normalny mocz nie pachnie słodko.

Minkowski testuje mocz i odkrywa, że zawiera ogromne ilości cukru. Pies bez trzustki ma wszystkie objawy cukrzycy.

To był pierwszy dowód na to, że trzustka produkuje coś, co kontroluje poziom cukru we krwi. 32 lata później Frederick Banting wyizolował insulinę i uratował miliony diabetyków.

Gdyby nie spostrzegawczy asystent, który zwrócił uwagę na dziwny zapach, odkrycie mogło potrwać jeszcze dekady.

RTG: promienie, które nie powinny istnieć

8 listopada 1895 roku, Uniwersytet w Würzburgu. Wilhelm Röntgen eksperymentuje z lampą katodową w zaciemnionym laboratorium.

Nagle zauważa, że ekran pokryty cyjankiem baru świeci w ciemności. To niemożliwe – lampa jest zakryta czarnym kartonem. Żadne znane promieniowanie nie powinno przez niego przechodzić.

Röntgen jest zafascynowany. Odkrył promienie, które nie powinny istnieć. Nazywa je „promieniami X”, bo nie wie, czym są.

Testuje je na różnych materiałach. Metale zatrzymują promienie, drewno przepuszcza. A potem robi coś, co przechodzi do historii – kładzie rękę między lampą a ekranem.

Widzi kości własnej dłoni. Pierwsze zdjęcie rentgenowskie w historii medycyny.

2 tygodnie później robią żonie zdjęcie ręki z obrączką. To pierwsza rentgenowska fotografia medyczna. I początek diagnostyki obrazowej, bez której współczesna medycyna nie istniałaby.

Gdyby nie przypadkowe świecenie ekranu, Röntgen mógłby nie odkryć promieni X. Zapewne odkryłby je ktoś inny, znacznie później.

Co naprawdę dzieje się w laboratorium?

Ludzie myślą, że praca w laboratorium to eleganckie eksperymenty z probówkami i precyzyjne pipetowanie. Rzeczywistość jest bardziej chaotyczna.

90% eksperymentów się nie udaje. Coś zawsze idzie nie tak. Pipeta się zatyka, probówka pęka, próbka się zanieczyszcza, wyniki nie mają sensu.

Najciekawsze rzeczy dzieją się wtedy, gdy eksperymenty się nie udają. Gdy dostajesz wynik, którego się nie spodziewałeś. Gdy coś działa inaczej, niż przewiduje teoria.

Laboratoria są pełne przypadkowych odkryć. Problem w tym, że większość z nich zostaje zignorowana. Ludzie skupiają się na tym, czego szukają, i przegapiają to, co naprawdę ważne.

Dr. Isaac Asimov powiedział kiedyś: „Najbardziej ekscytującą frazą w nauce nie jest 'Eureka!’, ale ’ a To dziwne…'”

Przypadek czy przygotowanie?

Czy wszystkie te odkrycia to tylko szczęśliwe przypadki? Nie do końca.

Żeby zauważyć przypadek, musisz przede wszystkim wiedzieć, czego szukasz. Fleming znał bakterie na tyle dobrze, żeby zauważyć, że coś je zabija. Röntgen był na tyle doświadczonym fizykiem, żeby wiedzieć, że świecący ekran to anomalia.

W tym wszystkim równie niezbędna jest odwaga, żeby zbadać anomalię. Łatwiej jest zignorować dziwny wynik i powtórzyć eksperyment. Trudniej jest przyznać, że być może teoria jest błędna.

Bez odpowiedniego wyposażenia przypadek pozostaje tylko ciekawostką. Fleming miał mikroskop i wiedzę o bakteriach. Minkowski miał testy na cukier w moczu, ale najważniejszy jest czas. Czy Fleming miałby dziś czas, żeby przez tygodnie badać pleśń w zepsutej szalce Petriego? Współczesna nauka jest pod presją szybkich wyników i publikacji.

Narzędzia, które zmieniły wszystko

Historia medycyny to nie tylko historia odkryć – to historia narzędzi. Bez mikroskopów nie byłoby mikrobiologii. Bez pipet nie byłoby precyzyjnych analiz. Bez czystych szalek Petriego nie byłoby hodowli bakterii.

Paradoksalnie, najważniejsze odkrycia często powstają wtedy, gdy narzędzia nie działają tak, jak powinny.

Nieumyta pipeta pozwoliła na zanieczyszczenie próbki, które doprowadziło do odkrycia nowego enzymu.

Pęknięta probówka wymusiła mieszanie substancji w sposób, który ujawnił nieznane wcześniej właściwości chemiczne.

Źle wykalibrowany spektrofotometr pokazał piki, które nie powinny istnieć – i doprowadziły do odkrycia nowego białka.

Najlepsi naukowcy to nie ci, którzy nigdy nie popełniają błędów. To ci, którzy potrafią wykorzystać błędy do odkryć.

„Serendipity”: sztuka znajdowania tego, czego nie szukasz

Serendipity – to słowo jest kluczowe w nauce. Oznacza przypadkowe dokonywanie szczęśliwych odkryć.

Ale serendipity to nie tylko szczęście. To kombinacja przypadku, obserwacji i przygotowania.

W laboratorium serendipity dzieje się codziennie. Problem w tym, że większość przypadków zostaje zmarnowana. Ludzie są tak skupieni na swoich hipotezach, że nie zauważają tego, co się dzieje wokół.

Dobre laboratorium to nie miejsce, gdzie wszystko idzie zgodnie z planem. To miejsce, gdzie przypadki mają szansę stać się odkryciami.

To wymaga kultury organizacyjnej, która pozwala na eksperymentowanie, pomyłki i nieoczekiwane kierunki badań. I wyposażenia, które umożliwia szybkie testowanie nowych hipotez.

Co to oznacza dla przyszłości medycyny?

Czy w erze AI i big data jest jeszcze miejsce na przypadkowe odkrycia? Myślę, że tak.

Sztuczna inteligencja jest świetna w znajdowaniu wzorców w danych. Ale nie jest dobra w zauważaniu tego, czego programista nie przewidział. AI nie ma intuicji, ciekawości ani zdolności do bycia zaskoczonym.

Największe przełomy w medycynie nadal będą pochodzić z laboratoriów, gdzie ludzie robią eksperymenty, popełniają błędy i zauważają rzeczy, których się nie spodziewali.

Ale potrzebujemy do tego odpowiednich narzędzi, czasu i kultury, która docenia przypadki.

I może czasem nie umytej pipety.

FAQ