Джон Кейжу - Открытия, которые изменили мир

Однако терапевтическое использование плесени в народной медицине не сыграло никакой роли в современном открытии антибиотиков. Лишь в конце XIX века ученые, заинтригованные открытием бактерий и микробной теории, начали задумываться о том, нельзя ли вылечить болезнь, натравив одних микробов на других.

Один из первых отчетов по этому вопросу оставил Джозеф Листер, врач, впервые использовавший антисептики для предотвращения послеоперационных инфекций. В 1871 г. он экспериментировал с образцом плесени под названием Penicillium glaucum (родственным тому виду, который приведет к открытию пенициллина, но не слишком на него похожим) и сделал неожиданное наблюдение: в присутствии плесени бактерии, которые обычно деловито сновали взад-вперед по предметному стеклу микроскопа, становились «сравнительно медлительными», а некоторые даже «полностью замирали». Листер был так заинтригован, что намекнул в письме к брату, что хотел бы выяснить, оказывает ли плесень подобное воздействие в человеческом организме. «Если представится подходящий случай, — писал Листер, — я применю Penicillium glaucum , чтобы установить, подавит ли плесень рост болезнетворных организмов в человеческих тканях». Но хотя Листер очень близко подошел к эпохальному открытию, его исследованиям что-то помешало, и первооткрывателем он так и не стал.

Через несколько лет, в 1874 г., английский врач Уильям Робертс сделал похожее наблюдение, указав, что столкнулся с трудностями, выращивая бактерии в присутствии той же плесени. «Казалось, — писал он, — что этот грибок… сдерживает размножение бактерий». Через год врач Джон Тиндалл в более красочных выражениях описал вражду между Penicillium и болезнетворными бактериями. «Мне открылись необычайные картины сражений и побед в беспощадной войне, которую ведут бактерии с Penicillium» , — писал он. Но и Тиндалл упустил свой шанс прославиться. Он не стал выяснять, как грибки Penicillium атакуют бактерии и не вырабатывают ли они при этом некое важное вещество. Он остановился на ошибочном предположении, будто плесень «душит» бактерии.

Вскоре подобные наблюдения сделали и другие ученые. К их огромному удивлению, маленький безмолвный мир микроорганизмов на поверку оказался театром ожесточенных военных действий. Причем войны шли не только между плесневыми грибками и бактериями, но и между бактериями разных видов. В 1889 г. французский ученый Жан-Поль Вюймен, на которого эти битвы произвели большое впечатление, придумал новый термин антибиоз («против жизни»), ставший предзнаменованием будущего великого прорыва.

Учитывая, что интригующих находок к тому моменту уже хватало, возникает вопрос, почему же Флеминг открыл первый антибиотик лишь в 1928 г. — тридцатью годами позже ? Историки отмечают сразу несколько факторов, которые могли отвлечь ученых от поиска лекарства для борьбы с инфекциями. Во-первых, в конце XIX — начале ХХ веков медикам вскружили голову другие громкие открытия недавнего времени, в том числе антисептики (химические препараты, способные убивать бактерии на поверхности организма, но непригодные для употребления внутрь) и вакцины. Более того, знания ученых XIX века о грибках были не всегда достоверными. Фактически во время ранних исследований бактерицидных свойств плесени экспериментаторы без разбора брали для опытов любого представителя рода Penicillium — а то и вовсе любой зеленый плесневый грибок.

Но оказалось, что плесень Penicillium , которая привела к открытию антибиотиков, — не обычный грибок, который растет у вас на стене в ванной. Это был специфический редкий штамм, а антибактериальное вещество пенициллин, которое он вырабатывал, оказалось недолговечным и с трудом поддавалось изоляции. Честно говоря, то, что Флеминг вообще его открыл, было настоящим чудом.

Веха № 1

«Занятно…»: неправдоподобное стечение счастливых обстоятельств и открытие пенициллина

Многие предпочитают не задумываться о том, что, кроме полчищ бактерий, нас окружают столь же многочисленные невидимые споры плесени, которые день и ночь проникают через открытые окна и двери, ища поверхности, на которых можно закрепиться и начать расти. Примерно так думал Александр Флеминг, когда летом 1928 г. вернулся из долгого отпуска и обнаружил, что в стеклянной чашке Петри, которую он оставил в углу лабораторного стола, что-то выросло. Флеминг был врачом и работал бактериологом в прививочном отделении больницы святой Марии в Лондоне. Перед отъездом он высадил в чашку Staphylococcus aureus для своего исследовательского проекта. Возвратившись из отпуска, Флеминг рассеянно взял в руки опытную склянку, снял крышку и уже собирался мимоходом показать содержимое коллеге, когда что-то привлекло его внимание. Он заглянул внутрь и произнес: «Занятно…»

Флеминга не удивило, что поверхность чашки заросла десятками колоний стафилококка. Это входило в условия его эксперимента. Не удивило его и то, что с другой стороны разрослось неровное пятно плесени. Все-таки его не было в лаборатории целых две недели, к тому же он все равно собирался избавиться от этой чашки. Но его внимание привлекло то, чего он не увидел . Колонии бактерий покрывали большую часть стеклянной посуды, и только в одной области они еле шевелились, образуя полупрозрачное кольцо вокруг того, что им явно не нравилось, — гигантской колонии плесени. Более того, бактерии, находящиеся ближе всего к ней, очевидно уже погибли, будто плесень обладала каким-то мощным оружием, позволявшим ей уничтожать бактерии.

К счастью, Флеминг, всего несколько лет назад открывший лизоцим (естественное антибактериальное вещество, которое может вырабатывать ряд тканей организма), способен был видеть главное. Позже он писал: «Это было необыкновенное и совершенно неожиданное зрелище. Нужно было его изучить как можно внимательнее». Следующие несколько месяцев Флеминг занимался именно этим: выращивал плесневые культуры и изучал, как загадочное желтое вещество, которое они производят, влияет на разные виды бактерий. Он вскоре понял, что плесень относится к специфическому роду Penicillium и что вещество, которое она вырабатывает, способно подавить и уничтожить не только стафилококк, но и многие другие виды бактерий. Через несколько месяцев, в 1929 г., он назвал это вещество «пенициллин» и опубликовал свою первую статью о его замечательных свойствах.

Что же делало пенициллин таким необыкновенным? Прежде всего, в отличие от лизоцима, открытого Флемингом несколькими годами ранее, он останавливал и уничтожал множество видов бактерий, в том числе стафилококк, стрептококк, пневмококк, менингококк, гонококк и дифтерийную палочку. Более того, пенициллин отличался необыкновенной мощностью. Даже в неочищенном состоянии его можно было развести в 800 раз , прежде чем он терял способность подавлять рост стафилококка. В то же время он был примечательно не токсичным по отношению к клеткам человеческого организма, в том числе белым кровяным тельцам, несущим главную ответственность за сопротивление организма инфекции.