Алексей Сизенцов - Антибиотики и химиотерапевтические препараты

В 1910 г. врачу, бактериологу, биохимику и директору Исследовательского института химиотерапии Паулю Эрлиху (1854-1915) в результате многочисленных опытов удалось синтезировать антибактериальный препарат на основе мышьяка оказывающий бактерицидный эффект на возбудитель сифилиса в условиях in vitro . Данный препарат получил название сальварсан (от лат. salvatio – спасение) или препарат 606. После дальнейших исследований П. Эрлих в 1912 г. разработал видоизмененный вариант этого препарата – неосальварсан или препарат 914.

Американские ученые О. Блек и У. Алсберг в период с 1910 по 1913 гг. занимались выделением из гриба рода Penicillium пеницилловой кислоты, обладающей антимикробными свойствами. Но война прервала их исследования.

Все выше перечисленные наблюдения и открытия явились базой для исследований в области изучения биологически активных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

Дальнейшая история открытия антибиотиков связана с именами таких ученых как Александер Флеминг, Эрнст Борис Чейн, Хоуард Уолтер Флори.

13 сентября 1929 г. на заседании Медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете А. Флеминг выступил с докладом «Культура пенициллина» в котором впервые рассказал публике о своем открытии пенициллина. В ноябре 1929 г. в своей статье А. Флеминг написал: «Определенный вид пенициллиум (плесневого гриба) вырабатывает в питательной среде мощное антибактериальное вещество». И дальше: «Предлагается применить его в качестве эффективного антисептика – противогнилостного средства». В 1936 году А. Флеминг рассказал о своем открытие на II Международном конгрессе микробиологов.

Этому предшествовало событие, которое явилось результатом стечения ряда обстоятельств, столь невероятных, что в них почти невозможно поверить – открытие Флемингом пенициллина в 1928 г. В отличие от своих аккуратных коллег, очищавших чашки с бактериальными культурами после окончания работы с ними, Флеминг не выбрасывал культуры по 2, 3 недели кряду, пока его лабораторный стол не оказывался загроможденным 40 или 50 чашками. Тогда он принимался за уборку, просматривал культуры одну за другой, чтобы не пропустить что-нибудь интересное. В одной из чашек он обнаружил плесень, которая, к его удивлению, угнетала высеянную культуру бактерии Staphylococcus . Отделив плесень, он установил, что «бульон, на котором разрослась плесень, приобрел отчетливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства по отношению ко многим распространенным патогенным бактериям».

Неряшливость Флеминга и сделанное им наблюдение явились всего лишь двумя обстоятельствами в целом ряду случайностей, способствовавших открытию. Плесень, которой оказалась, заражена культура, относилась к очень редкому виду Penicillium notatum . Вероятно, она была занесена из лаборатории, расположенной этажом ниже, где выращивались образцы плесени, взятые из домов больных, страдающих бронхиальной астмой, с целью изготовления из них десенсибилизирующих экстрактов. Флеминг оставил ставшую впоследствии знаменитой чашку на лабораторном столе и уехал отдыхать. Наступившее в Лондоне похолодание создало благоприятные условия для роста плесени, а наступившее затем потепление – для бактерий. Как выяснилось позднее, стечению именно этих обстоятельств было обязано знаменитое открытие.

Первоначальные исследования Флеминга дали ряд важных сведений о пенициллине. Он писал, что это «эффективная антибактериальная субстанция оказывающая выраженное действие на пиогенные кокки [гноеродные Staphylococcus и Streptococcus ] и палочки дифтерийной группы. Пенициллин даже в огромных дозах не токсичен для животных. Можно предположить, что он окажется эффективным антисептиком при наружной обработке участков, пораженных чувствительными к пенициллину микробами, или при его введении внутрь».

Предложение молодого ученого встретило возражения его учителя известного бактериолога и иммунолога, профессора лаборатории патологии больницы Святой Марии Алмрота Райта. И не только Райта. Даже после опубликования статья не вызвала у медиков никакого энтузиазма. А все потому, что пенициллин оказался очень нестойким веществом. Он разрушался уже при кратковременном хранении, а тем более при попытке выпарить содержащий его бульон. Когда в 1939 г. Флеминг обратился за помощью в Лондонское химическое общество, то получил ответ: «Вещество слишком нестойкое и с химической точки зрения не заслуживает никакого внимания».

Подобно Пастеровскому институту в Париже, отделение вакцинации в больнице св. Марии, где работал Флеминг, существовало благодаря продаже вакцин. Флеминг обнаружил, что в процессе приготовления вакцин пенициллин помогает предохранить культуры от стафилококка. Это было небольшое техническое достижение, и Флеминг широко пользовался им, еженедельно отдавая распоряжение изготовить большие партии бульона. Он делился образцами культуры Penicillium с некоторыми коллегами в других лабораториях, но, ни разу не упомянул о пенициллине, ни в одной из 27 статей или лекций, опубликованных им в 1930-1940 гг., даже если речь в них шла о веществах, вызывающих гибель бактерий.

Пенициллин, возможно, был бы навсегда забыт, если бы не более раннее открытие Флемингом лизоцима.

В 1922 Флеминг сделал свое первое важное открытие – обнаружил в тканях человека вещество, способное быстро растворять некоторые микробы. Райт назвал новое вещество лизоцимом, стремясь отразить в названии, с одной стороны, его ферментативные свойства (энзиме), а с другой – способность к лизису, т.е. разрушению микроорганизмов. Казалось, что лизоцим – это природный антисептик, но, к сожалению, обнаружилось, что он малоэффективен против наиболее патогенных микроорганизмов.

Именно открытие лизоцима заставило руководителя кафедры патологии Оксфордского университета профессор Г. Флори и одного из его помощников биохимик Э. Чейн заняться изысканием нового лекарства для борьбы с микробами. Они стали изучать терапевтические свойства пенициллина. В 1940 году оксфордская группа ученых получила первые порции препарата. Правды ради следует сказать, что пенициллина в той желтоватой жидкости, которую демонстрировали радостные ученые своим коллегам, содержалось всего один процент. Но все, же это было лекарство. Сначала с его помощью были излечены мыши, зараженные смертельной дозой стафилококка, а 12 февраля 1941 г. с помощью пенициллина была сделана попытка спасти мужчину, который погибал от заражения крови. Несколько инъекций пенициллина в течение одного дня улучшили его состояние, однако имеющегося количества пенициллина оказалось недостаточно, и спасти больного не удалось. Несмотря на трагический исход, ценность препарата стала совершенно очевидной, что и было отмечено во всех газетах Англии. Газета "Таймс" поместила статью А.Райта, в которой были такие слова: "Лавровый венок должен быть присужден Александру Флемингу. Это он первым открыл пенициллин и первый предсказал, что это вещество может найти широкое применение в медицине". Дальнейший путь пенициллина, тем не менее, не был усыпан розами. Несмотря на то, что война уже шла и кругом миллионы людей погибали от гнойных ран, правительство Великобритании не хотело раскошеливаться на строительство специального завода для производства нового лекарства. Может быть, дело б так и не сдвинулось бы с мертвой точки, если бы не энергия Г. Флори. Он нашел и деньги, и людей, которые ему помогли, в Америке. Исследовательская работа закипела. Вскоре дело продвинулось так далеко, что был начат промышленный выпуск пенициллина. Первым человеком, вылеченным при помощи пенициллина, стала девочка, болезнь которой началась с воспаления горла, а потом распространилась на сердце. Врач, который ее лечил, упросил дать ему пенициллин. Никто о таком применении пенициллина раньше не думал. Но очень уж жаль было ребенка. Раствор пенициллина был введен девочке, когда та уже умирала. Полученный эффект превзошел все ожидания: девочке сразу стало лучше, и она быстро выздоровела. Вскоре после этого случая Флеминг сам впервые ввел раствор пенициллина в спинно-мозговой канал своему другу, который заболел гнойным воспалением мозговых оболочек. Неминуемая, казалось бы, смерть отступила и на этот раз. Потом уже пенициллином начали лечить английских летчиков, получивших ранения в воздушных боях над Лондоном. Под влиянием антибиотика гнойные раны очищались, ожоги зарастали кожей, гангрена отступала. Действие лекарства было похоже на мановение волшебной палочки. Первооткрыватели пенициллина Флеминг, Флори и Чейн, понимая все значение этого лекарства для человечества, не засекретили свое открытие и не взяли на него патента, как это обычно делается.