Коллектив авторов - 100 великих научных открытий

Вскоре началось широкое изготовление инсулина, и к 1923 г. лекарством были снабжены все пациенты Североамериканского континента. В Европу же его привез нобелевский лауреат Август Крог. Хотя инсулином полностью вылечить больного невозможно, открытие гормона стало одним из величайших прорывов науки ХХ в. Оно дало шанс людям, страдающим диабетом, прожить долгую, счастливую жизнь.

Первый антибиотик — пенициллин, действие которого основано на подавлении синтеза внешних оболочек бактериальных клеток, — был открыт совершенно случайно. «Проснувшись на рассвете 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал революцию в медицине своим открытием первого в мире антибиотика — убийцы бактерий», — эту запись в дневнике сделал Александр Флеминг, человек, который открыл пенициллин.

В начале XX в. человечество уже пользовалось телеграфом, телефоном, радио, автомобилем и самолетом — но вместе с тем такие болезни, как тиф, дизентерия, легочная чума, пневмония и сепсис, оставались для людей смертельной угрозой. Идея борьбы с микробами с помощью самих микробов была выдвинута Луи Пастером, который выяснил, что под воздействием некоторых микроорганизмов бациллы сибирской язвы погибают. А диссертация студента‑медика Эрнеста Дучесне свидетельствует о том, что уже в 1897 г. он использовал плесень (точнее, содержащийся там пенициллин) для борьбы с бактериями, вызывающими брюшной тиф у морских свинок. Увы, эпохальное открытие Дучесне так и не совершил, поскольку… скоропостижно скончался.

Официальным же изобретателем первого антибиотика — пенициллина — считается британский бактериолог Александр Флеминг (1881–1955). К тому времени он уже был известен как блестящий исследователь, который занимался изучением стафилококков, но мало кто знал, что его лаборатория стерильной чистотой не отличалась — а ведь именно это и стало залогом нового открытия. В 1928 г. Флеминг проводил рядовой эксперимент в ходе многолетнего исследования, посвященного изучению борьбы человеческого организма с бактериальными инфекциями. Вырастив колонии культуры стафилококков, ученый обнаружил, что отдельные чашки для культивирования заражены обыкновенной плесенью Penicillium — веществом, из‑за которого хлеб при долгом хранении становится зеленым. Вокруг каждого пятна плесени Флеминг заметил область, в которой бактерий не было. Из этого он сделал вывод, что плесень вырабатывает вещество, убивающее бактерии.

Выделенное вещество получило название пенициллин. Дальнейшие исследования показали, что принцип его работы состоит в торможении или подавлении химической реакции, необходимой для существования бактерий. Пенициллин блокирует молекулы, участвующие в строительстве новых клеточных оболочек бактерий, подобно тому как налепленная на ключ жевательная резинка мешает открыть замок. Вместе с тем на здоровые клетки пенициллин не влияет, поскольку их наружные оболочки коренным образом отличаются от клеток бактерий.

Вскоре было обнаружено, что, помимо стафилококка, пенициллин убивает возбудителей скарлатины, дифтерии, пневмонии и менингита. А вот против паратифа и брюшного тифа новое средство оказалось бессильно.

В 1929 г. Флеминг опубликовал доклад о своем открытии в английском журнале экспериментальной патологии. Продолжая исследования, он понял, что работать с пенициллином трудно, производство происходит медленно, кроме того, пенициллин не может существовать в теле человека достаточно долго, чтобы убивать бактерии. Также, несмотря на все старания, ученый не мог извлечь и очистить активное вещество. До 1939 г. он совершенствовал новый препарат, однако вывести эффективную культуру ему так и не удалось.

Год спустя биохимик Эрнст Чейн (1906–1979) и бактериолог Уолтер Флори (1898–1968) предприняли новую попытку очистить и выделить пенициллин, и уже к 1941 г. у них накопилось достаточно препарата для эффективной дозы. Первым, кого удалось вылечить благодаря новому антибиотику, стал 15‑летний подросток с заражением крови.

После этого Чейн, Флеминг и Флори получили за открытие пенициллина Нобелевскую премию — одну на троих. Впрочем, патентовать изобретение они отказались, посчитав, что средство, способное спасти человечество, не должно стать источником наживы. Это единственный случай в истории, когда на открытие таких масштабов никем и никогда не было предъявлено авторских прав!

В разгар Второй мировой войны американцы поставили производство пенициллина на конвейер, что спасло от гангрены и ампутации десятки тысяч союзнических солдат. Со временем метод производства антибиотика был доведен до совершенства, и с 1952 г. сравнительно дешевый пенициллин стал применяться в мировых масштабах. С его помощью человечество получило возможность бороться с ранее смертельными заболеваниями: остеомиелитом, сифилисом, пневмонией, родильной горячкой, а также инфекциями вследствие ранений и ожогов.

В Советском Союзе огромная заслуга в создании целого ряда антибиотиков принадлежит выдающемуся микробиологу Зинаиде Ермольевой (1898–1974) — первой среди российских ученых, кто исследовал противовирусные свойства интерферона. Первые порции пенициллина Ермольева получила в 1942 г., и вскоре было налажено массовое производство советского антибиотика. По признанию самого профессора Флори, пенициллин, который получила Ермольева, являлся действеннее англо‑американского в 1,5 раза.

Впоследствии благодаря пенициллину и другим антибиотикам было спасено бесчисленное множество жизней. Кроме того, пенициллин оказался первым лекарством, на примере которого было замечено возникновение устойчивости микробов к антибиотикам. Еще Флеминг предупреждал, что не стоит использовать пенициллин, пока заболевание не будет диагностировано, и нельзя применять антибиотик в течение короткого времени и в совсем малых количествах, так как при этих условиях у бактерий развивается устойчивость.

В 1948 г. были обнаружены устойчивые к антибиотику штаммы золотистого стафилококка, а в 1967 г. выявлен нечувствительный к пенициллину пневмококк. «Открытие антибиотиков было величайшим благом для человечества, спасением для миллионов людей. Человек создавал все новые и новые антибиотики против разных возбудителей инфекций. Но микромир сопротивляется, мутирует, микробы приспосабливаются. Возникает парадокс — люди разрабатывают новые антибиотики, а микромир вырабатывает свое сопротивление», — сделали вывод ученые.

На рубеже XIX и XX вв. состоялось величайшее событие в биологии и медицине: австрийский иммунолог Карл Ландштейнер (1868–1943) открыл группы крови.