Валентин Мазин - Грибы, растения и люди

В то время Чейн ничего не знал о плесенях. Он с трудом научился обращаться с этими капризными колониями. Казалось, нет возможности добиться определенного результата. Гриб то выделял пенициллин, то не выделял. Чейн убедился в чрезвычайной нестойкости этого антибактериального вещества, но это лишь подогрело его любопытство. Химики, пытавшиеся до него выделить чистый пенициллин, шутливо утверждали, что это вещество исчезает, "пока на него смотришь". Чейн решил исследовать причину этой нестойкости; но в своей работе он пользовался гораздо более тонкими методами, чем химики из группы Рейстрика. Кроме того, в его распоряжении был новый метод, неизвестный Рейстрику, — метод лиофилизации.

В основу этого метода положен очень простой принцип: в вакууме замороженные водные растворы переходят непосредственно из твердого состояния в газообразное. Например, высоко в горах, где атмосфера сильно разрежена, лед сублимируется, то есть превращается в пар, не тая. Когда водный раствор, содержащий разные вещества, замораживают, эти вещества перестают взаимодействовать. Если же воду потом выпаривать в вакууме, то твердые вещества, образующие сухой осадок, очень долго сохраняют свою активность. Именно этим способом и можно было предохранить пенициллин от разрушения.

Скоро к Флори и Чейну присоединился молодой ученый Хитли, наделенный очень деятельным и изобретательным умом. Хитли исследовал условия выращивания Пенициллиум нотатум в жидкой среде, куда гриб выделял пенициллин. Исходя из опытов Рейстрика, он предложил основные способы выделения. Он разработал широко известный ныне метод определения содержания пенициллина, количество которого измеряется точно установленными "оксфордскими единицами".

Хитли занимался и биологическими испытаниями. Первые опыты показали, что частично очищенное вещество в тысячу раз активнее, чем совсем не очищенное, и в 10 раз сильнее самых активных сульфаниламидов. Когда же удалось получить совершенно чистый пенициллин, он оказался в тысячу раз активнее его первых образцов, полученных Чейном, то есть в миллион раз активнее вещества, выделенного Флемингом.

Настал момент решительного испытания. Оно было проведено 25 мая 1940 года на трех группах мышей, зараженных стафилококками, стрептококками и клостридиум септикум. Контрольные зверьки, не получившие пенициллина, умерли один за другим, те же, кому ввели пенициллин, выжили.

Июнь 1940 года был очень тревожным. Это было время наступления немецко-фашистских войск в Европе. Оксфордская группа подготовилась к возможному вторжению немцев в Англию. Ученые решили любой ценой спасти чудодейственную плесень, огромное значение которой теперь не подлежало сомнению. Они пропитали коричневой жидкостью подкладки своих пиджаков и карманов. Если хотя бы один из них спасется, он сохранит на себе споры и сможет вырастить новые культуры. К концу июня в Оксфорде было накоплено достаточное количество пенициллина, чтобы провести решающий опыт. 1 июля пятидесяти белым мышам ввели более чем смертельную дозу вирулентного стрептококка. Двадцать пять из них были оставлены для контроля, остальных лечили пенициллином, вводя его каждые три часа. Через 16 часов двадцать пять контрольных мышей погибли, остальные выжили.

Результаты походили на чудо. Авторы поместили заметку в "Ланцете", которая оказалась чрезвычайно приятной неожиданностью для Флеминга, и он поехал в Оксфорд повидаться с Флори и Чейном. Возвратившись из Оксфорда, Флеминг сказал одному из своих друзей: "Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году".

За дело берутся химики

В самые тяжелые военные годы оксфордская группа получила первые сотни миллиграммов "сырого" пенициллина. Они доказали, что введенный под кожу пенициллин затем выделяется с мочой, а это означало, что он попадает в систему кровообращения и в почки. Продолжались и химические исследования. Успешные результаты получила Д. Ходжкин, установившая структуру пенициллина.

12 февраля 1941 года пенициллин был испытан на первом пациенте с тяжелым стафилококковым заражением. Потом последовали другие — и вот пенициллина уже не хватает. Однако ученые выяснили, что его можно вторично получать из мочи пациентов, причем в еще более чистом виде. Впервые это было продемонстрировано на примере больного полицейского из Оксфорда, и студенты-медики Оксфордского университета с присущим англичанам чувством юмора объявили: "Коллеги! Стоит заинтересоваться пенициллином. Это замечательное вещество! Оно порождается плесенью, а очищается, проходя через почки оксфордских полицейских!".

Но, несмотря на удачные опыты, ученые не смогли добиться от британского правительства согласия на промышленное производство чудодейственного лекарства. В 1941 году Англия подвергалась непрерывным бомбардировкам. Страна воевала и готовилась воевать на нескольких фронтах. Повседневные задачи были настолько неотложны, что все остальное казалось не заслуживающим внимания.

Оксфордские ученые побывали почти на всех крупных химических предприятиях. Всюду они получали один и тот же ответ: "Конечно, вы сделали важные наблюдения, но продуктивность вашего метода очень мала, и производство вашего препарата коммерчески себя не оправдает".

Флори и Хитли отправились в США, где вскоре наладили промышленное производство препарата.

Как же обстояли дела с получением антибиотиков в нашей стране?

В 1942 году, несмотря на бомбежки, в лаборатории биохимии микробов Всесоюзного института экспериментальной медицины 3. В. Ермольева (впоследствии академик АМН СССР) и Т. И. Балезина получили первый советский пенициллин. Его назвали пенициллин — крустозин ВИЭМ, так как продуцентом этого вещества был гриб Пенициллиум крустозум.

Были проведены широкие эксперименты на мышах, морских свинках и кроликах, которых заражали стафилококками, возбудителями газовой гангрены, и с помощью пенициллина спасали от неминуемой смерти. Одновременно в лаборатории продолжалась работа по дальнейшей очистке и получению в сухом виде пенициллина-крустозина. Этой работой занималась большая группа химиков.

Успешное завершение экспериментов позволило начать клинические испытания нового препарата. Каждую неделю в кабинете 3. В. Ермольевой собирались хирурги, терапевты, педиатры, врачи других специальностей, испытывавшие новый препарат. Первые обнадеживающие результаты были получены в конце ноября 1942 года. Молодой врач А. М. Маршак (впоследствии доктор медицинских наук, хирург, специалист по антибиотикам) доложила о больном Шамраеве, бойце Советской Армии, получившем осколочное ранение голени с повреждением костей. После ампутации бедра у него началось заражение крови. Внутривенные вливания стрептоцида и другие средства лечения результата не дали. После 6 дней лечения пенициллином посевы крови стали стерильными, состояние больного значительно улучшилось.