Джон Кейжу - Открытия, которые изменили мир

Веха № 5

«Черная магия»: первый пациент, спасенный благодаря пенициллину

В марте 1942 г. сорокатрехлетняя Анна Миллер умирала в госпитале Йель-Нью-Хэвен от серьезной стрептококковой инфекции, которая развилась в результате выкидыша. В течение месяца врачи безуспешно пытались вылечить ее с помощью лекарств, операций и переливаний крови. Теперь же, когда состояние Анны начало ухудшаться, она то и дело теряла сознание, а температура 41 градус держалась уже в течение 11 дней, врачи смирились с тем, что жить ей осталось недолго. Именно в этот момент терапевт Анны, доктор Джон Бамстед, предложил идею, которая, по его мнению, могла спасти пациентке жизнь.

Бамстед успел прочесть о новом препарате, предназначенном для лечения бактериальных инфекций. Ему было хорошо известно, что возможности производства пока ограничивались крошечными дозами, но знал он и еще кое-что очень важное: другой терапевт больницы, доктор Джон Фултон, во время учебы в Оксфорде дружил с одним из немногих людей в мире, у которых был доступ к лекарству, — Говардом Флори. Как ни удивительно, сам Фултон в тот момент тоже лежал в больнице — по соседству — и лечился от тяжелой инфекции легких. И вот, решив во что бы то ни стало спасти свою пациентку, Бамстед обратился к захворавшему врачу и попросил его как-нибудь уговорить Флори отправить ему небольшое количество редкого лекарства. Несмотря на свое ослабленное состояние, Фултон согласился и приступил к телефонным переговорам прямо на больничной койке. Настойчивость и терпение оправдали себя: в субботу 14 марта почтальон в сопровождении полиции доставил в больницу небольшую посылку. Внутри оказалась склянка с резко пахнущим коричнево-красным порошком.

Вокруг этой небольшой порции пенициллина собралась группа врачей: они не до конца понимали, что с ним делать. После недолгого обсуждения было решено растворить порошок в соляном растворе и пропустить его через фильтр для стерилизации. Затем получившийся раствор доставили в палату умира­ющей Анны Миллер и ввели внутривенно первую дозу в 850 единиц, после чего врачи давали ей соответствующие дозы каждые 4 часа. Перед первым введением препарата в субботу температура Миллер снова поднялась до 41°. Однако введение пенициллина мгновенно дало мощный эффект: уже к утру жар резко спал. К понедельнику температура снизилась до 37°, у Анны появился аппетит. Когда врачи пришли взглянуть на нее во время традиционного утреннего обхода, один из старших консультантов, увидев ее график изменения температуры, пробормотал: «Черная магия…»

Лечение Миллер длилось несколько месяцев — до тех пор, пока ее температура не стабилизировалась. После этого случая, буквально вернувшего ее к жизни, Анна прожила еще 57 лет и скончалась в 1999 г. И хотя врачи, вылечившие ее в 1942 г., не могли знать, сколько лет жизни подарит ей это уникальное лекарство, история Анны Миллер все же имела мгновенный эффект. Новости о ее выздоровлении подтолкнули американские фармацевтические компании к заметному увеличению объемов производства пенициллина: с 400 млн единиц в первые 5 месяцев 1943 г. до 20,5 млрд единиц в последующие 7 месяцев, то есть в 500 раз. К 1945 г. производство пенициллина было поставлено на поток — 650 млрд единиц в месяц.

***

Хотя фортуна и повлияла на открытие пенициллина — от чашек с грибковыми культурами в Англии до гигантских ферментационных резервуаров в Пеории, — свою роль в изучении антибиотиков сыграл и усердный труд. Так совместные усилия двух организмов — человека и бактерий — вывели медицину в следующую эру, где антибиотики, казалось (и, собственно, так и было), росли прямо из земли.

Веха № 6

Битва в почве: открытие второго антибиотика (а также третьего, четвертого…)

Грязь. Есть ли что-нибудь более простое, дешевое и вездесущее? Мы ее подметаем, отмываем, с презрением отчищаем. Ценность ее столь ничтожна, что она даже стала для нас жалким стандартом, с которым мы сравниваем все дешевое и бесполезное (отсюда выражение «этого добра там как грязи»). Но, как утверждает Зельман Ваксман, грязь вызывала у него изумление начиная с 1915 г., когда он стал ассистентом исследователей бактериологии почвы на экспериментальной сельскохозяйственной станции в Нью-Джерси. В глазах Ваксмана почва была необъятной вселенной, населенной огромным количеством чрезвычайно важных обитателей.

Ваксман интересовался не только той ролью, которую микроскопические бактерии и плесень играют в разложении растительной и животной ткани, превращая ее в органическую массу для роста растений. Скорее его заинтриговала битва, которую микроорганизмы в почве постоянно ведут друг с другом, а также химическое «вооружение», создаваемое ими для участия в бою. О противостоянии микроорганизмов ученые знали годами. Именно поэтому Жан-Поль Вюймен в 1889 г. придумал термин «антибиоз». Но по-настоящему Ваксмана интриговала не постоянная борьба бактерий друг с другом, а то, что предшествующие этому научные находки показали: в почве есть нечто, способное убивать один конкретный вид бактерий — Tubercle bacillus , вызывавший туберкулез.

К 1932 г. Ваксман доказал: что бы это ни было, оно, судя по всему, производилось другими бактериями в ходе их непрерывной борьбы в почве.

И вот в 1939 г., когда другие ученые на противоположном берегу Атлантического океана пристально изучали производящую пенициллин плесень, Ваксман и его коллеги в Университете Рутгерса в Нью-Джерси начали изучать почву и содержащиеся в ней микробы в надежде, что один из них способен произвести вещество, которое будет полезным для лечения туберкулеза и других инфекций. Но в лаборатории Ваксмана не было места счастливым случайностям. Команда Ваксмана начала скурупулезное и систематическое исследование, в рамках которого были изучены около 10 000 различных микроорганизмов, содержащихся в почве, и сконцентрировала свое внимание на большом порядке бактерий, известных как актиномицеты. Усилия исследователей были вскоре вознаграждены открытием двух веществ, обладавших свойствами антибиотиков: актиномицина в 1940 г. и стрептотрицина в 1942 г. Оба вещества оказались слишком токсичными для использования в лечении человека. Однако в 1943 г. Альберт Шатц, студент докторантуры, проходивший стажировку в лаборатории Ваксмана, сорвал джекпот: обнаружил два штамма стрептомицет, производивших вещество, которое могло нейтрализовать бактерии. И не просто какие-нибудь, а микроорганизм, вызывающий туберкулез.

Новый антибиотик назвали стрептомицином, и осенью 1943 г., всего через несколько месяцев после открытия Шатца, Корвин Хиншоу, врач клиники Майо, запросил его образец для проведения тестов на животных. На получение пробы ушло пять месяцев, и имеющегося количества было едва достаточно для лечения четырех морских свинок, но результат стоил потраченного времени. Воздействие стрептомицина при лечении туберкулеза оказалось «заметным и мощным». Теперь Хиншоу была нужна «морская свинка» другого вида.