Alexander Fleming est un médecin, biologiste et pharmacologue britannique, né le 6 août 1881 à Darvel, Ayrshire en Écosse et mort le 11 mars 1955 à Londres. Il a publié de nombreux articles concernant la bactériologie, l'immunologie et la chimiothérapie.
Ses découvertes les plus connues sont celle de l'antibiotique appelé pénicilline qu'il a isolée à partir du champignon Penicillium notatum en 1928, découverte pour laquelle il a partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine avec Howard Walter Florey et Ernst Boris Chain en 1945, et celle de l'enzyme lysozyme en 1922.
Alexander Fleming naquit dans une ferme de Lochfield près de Darvel dans l'East Ayrshire en Écosse. Il était le troisième enfant du second mariage de Hugh Fleming (1816-1888) avec Grace Stirling Morton (1848-1928) : ils eurent ensemble quatre enfants. De son premier mariage, Hugh Fleming avait déjà la charge de quatre enfants. Son père mourut quand Alexander eut sept ans. Malgré les difficultés entraînées par ce décès, Alexander garda un bon souvenir de son enfance ; il attribua son don d'observation à cette vie campagnarde. Il fréquenta l'école locale puis, pendant deux ans, grâce à une bourse, l'Académie Kilmarnock.
À l'âge de treize ans, il accompagna un beau-frère à Londres pour y rejoindre un de ses frères qui y avait déjà une clientèle de médecin. Là il suivit des cours à l'école polytechnique de Regent Street à Londres tout en travaillant dans un bureau de navigation pendant quatre ans. En 1900, à l'époque de la guerre des Boers, il s'engagea avec deux de ses frères, John et Robert, dans la section des volontaires du régiment écossais de Londres ; leur unité resta en Grande-Bretagne. À vingt ans, Fleming hérita d'un peu d'argent d'un de ses oncles, John Fleming. Son frère aîné, Tom, était déjà médecin ophtalmologiste et il lui suggéra la même carrière : Alexander, qui avait pris des cours du soir dans des matières comme le latin, réussit l'examen d'entrée à l'école médicale de l'hôpital Sainte-Marie de Londres qu'il intégra en octobre 1901.
Encore étudiant, il entre en 1906 dans le service d'inoculation du laboratoire d'Almroth Wright. Il obtint son M.B. puis son B.Sc. avec médaille d'or de l'université de Londres en 1908 ; il passa son diplôme de chirurgien en 1909 et devint chargé de cours à l'hôpital Sainte-Marie jusqu'en 1914. Intégré à l'équipe de Wright, Fleming publie dès 1908 dans le Lancet pour y défendre les considérations développées par son patron autour de « l'indice opsonique ». Parallèlement à ces fonctions, Fleming s'était fait une spécialité du traitement de la syphilis par le Salvarsan mis au point en 1910 par Ehrlich : il administrait le Salvarsan par voie intraveineuse, une technique que maîtrisaient peu de ses collègues. Cette activité, lucrative, établit les premières bases de sa renommée. Il servit pendant la Première Guerre mondiale dans le Corps des médecins militaires. Avec nombre de ses collègues, il travailla dans les hôpitaux de campagne sur le front occidental en France. Il fit partie de l'équipe de Wright à Boulogne. Entré avec le grade de lieutenant, il finit la guerre capitaine et obtint une citation militaire britannique. Pendant la guerre, l'équipe de Wright produit un grand nombre d'articles attaquant l'emploi des antiseptiques pour traiter les blessures de guerre. En 1918, il revint à l'hôpital Sainte-Marie, qui était un centre d'enseignement. En 1919, il est promu Directeur assistant du département d'inoculation. En 1927, il fut nommé à la chaire de bactériologie à la faculté de médecine de Londres. En 1928, il fut nommé professeur de biologie à l'hôpital Sainte-Marie.
Franc-maçon très actif, il fut Vénérable Maître puis secrétaire de la London Scottish Rifles Lodge no 2310. Il fut également Vénérable Maître puis secrétaire de la Sancta Maria Lodge no 2682. Encore Vénérable Maître et plus tard trésorier de la Misericordia Lodge no 3286. À partir de 1935 et jusqu'en 1948, il fut dignitaire de la Grande Loge unie d'Angleterre. Il fut également membre d'honneur de la Grande Loge de New York aux États-Unis d'Amérique.
Son travail avant la découverte de la pénicilline
Après la guerre, Fleming fit des recherches sur les agents antibactériens, parce qu'il avait été témoin de la mort d'un grand nombre de soldats, victimes de la septicémie. Les antiseptiques anéantissaient les défenses immunologiques du patient plus vite qu'ils ne tuaient les bactéries qui l'avaient envahi. Dans un article de The Lancet paru pendant la Première Guerre mondiale, Fleming avait expliqué pourquoi les antiseptiques tuaient plus de soldats que les maladies elles-mêmes. Ils travaillaient correctement sur la peau, mais les blessures profondes avaient tendance à abriter des bactéries anaérobies et les antiseptiques paraissaient éliminer surtout des agents bénéfiques qui auraient protégé efficacement les patients. Sir Almroth Wright soutint fortement les conclusions de Fleming. Malgré tout, pendant la Première Guerre mondiale, la plupart des médecins militaires n’en continuèrent pas moins à utiliser des antiseptiques, même dans les cas où leur usage aggravait l'état des patients.
En 1921 Fleming s'occupa à mettre au point de nouveaux vaccins. Il s'intéressait à l'étiologie de la grippe, qui voyait s'opposer alors les partisans de l'origine bactérienne et ceux de l'origine virale. Quand, en 1921 il manifesta les symptômes évoquant ceux de la grippe, il procéda à des prélèvements et des cultures systématiques de son mucus nasal. Il en isola une bactérie qu'il nomme « coccus AF ». Rapidement remis de ce qui s'avéra être non pas une grippe mais un simple coryza/rhume de cerveaux, Fleming n'en continua pas moins à expérimenter ces cultures dans l'intention de mettre en évidence le bactériophage qu'il supposait être à l'origine de sa guérison. Il mit au point une expérience à la suite de laquelle il arriva à montrer l'effet bactériolytique du mucus nasal. Cette expérience intitulée Bacteriophage, est décrite dans les Royal proceedings of the Royal Society. Dans la foulée, Fleming monta des expériences pour déterminer en quoi cet effet était spécifique soit de la bactérie soit de son mucus : il fut surpris de constater que le mucus de ses collègues avait le même effet. Il constata par ailleurs que les larmes, mais aussi d'autres tissus et sécrétions organiques, produisaient ce même effet. Ce fait mit à mal l'hypothèse du bactériophage, que Fleming dut positivement abandonner après d'autres expériences : il parvint en 1922 à la conclusion que c'était une protéide, plus précisément une enzyme, qui était la cause de l'effet bactériolytique observé. Il la nomma lysozyme (Wright renomma alors le « coccus AF », qui devient micrococcus lysodeikticus). C'est le premier antibiotique naturel identifié. Bien qu'elle n'ait pas donné lieu à des applications thérapeutiques, la découverte du lysozyme a joué un rôle important dans l'étude des mécanismes enzymatiques.
Huit ans plus tard, il découvrit — en fait redécouvrit après Ernest Duchesne — la pénicilline par accident, lors de l'observation d'une moisissure qui tua les bactéries d'une de ses expériences, et surtout il comprit et fit comprendre son intérêt médical.
Une découverte accidentelle qui reste une démarche scientifique
À la suite de ses recherches et publications concernant les blessures de guerre, Fleming fait autorité dans le domaine des staphylocoques dans les années 1920. Vers 1927, on lui propose d'écrire un chapitre sur ces bactéries dans un livre publié par le Conseil de la recherche médicale. Pour honorer cette commande, Fleming se documente et conduit des expériences. Tombé sur un article établissant une corrélation entre la virulence des staphylocoques et les variations de couleur de leurs colonies, il décide de répéter l'expérience avec un jeune collègue recruté à cet effet, D.M. Pryce. C'est lors d'une visite de Pryce à Fleming en septembre 1928, que ce dernier est frappé par l'aspect inhabituel d'une des cultures qui lui rappelle une de ses expériences avec le lysozyme.