Валерий Чолаков - Нобелевские премии. Ученые и открытия

Успешное использование сульфаниламидов в борьбе против инфекции сыграло решающую роль в упрочении позиций химиотерапии. Многие ученые посвятили себя исследованию таинственных веществ, выделяемых микроорганизмами и способных, подавлять развитие других микроорганизмов. В сущности, этот антагонизм ученые наблюдали еще в прошлом веке, но, поскольку было неизвестно, как его использовать на практике, интерес к этому явлению медленно угасал. Как заявил много лет спустя Александер Флеминг, хорошо известный факт об антагонизме бактерий скорее задержал, нежели стимулировал, исследование антимикробных субстанций.

Английский микробиолог и биохимик А. Флеминг приобрел известность в 1922 г. благодаря открытию фермента лизоцима. Этот фермент, содержащийся в слезной жидкости, слюне и некоторых тканях, вызывает лизис — разрушение микроорганизмов. К сожалению, такое его действие избирательно и проявляется только в особых условиях. В 1928 г., занимаясь исследованиями стафилококков, Флеминг случайно заметил, что бактериальные культуры заражены плесенью и в местах, куда проникла плесень, культуры стафилококка погибли. К тому времени ученый обладал уже достаточным опытом выделения биологически активных веществ. Его мысль также работала в соответствующем направлении. Как он сам говорил позднее, главная его задача в данном случае состояла в том, чтобы не пренебрегать фактом, который в общем-то можно было считать тривиальным, так как об антагонизме между микроорганизмами уже в какой-то степени было известно.

Флеминг стал культивировать эту зеленую плесень — пенициллиум и вскоре обнаружил, что в жидкую питательную среду проникает крайне сильнодействующее антибиотическое вещество, уничтожающее микробов даже при очень низкой его концентрации. В соответствии со сложившейся традицией Флеминг назвал его пенициллином — по наименованию выделяющего его организма. В 1929 г. Флеминг описал сильное антибиотическое действие пенициллина, после чего провел эксперименты по его практическому применению, используя активный раствор пенициллина для очистки ран. Пенициллин, которым пользовался ученый, был сильно загрязнен различными веществами, и поэтому его действие нельзя было оценить в полной мере. Тем не менее Флемингу удалось выяснить, какие группы бактерий он уничтожает, а также тот важный факт, что он не затрагивает белых кровяных телец, обладающих повышенной чувствительностью. Через три года после открытия Флеминга группа английских биохимиков попыталась получить пенициллин в чистом виде. Попытка не удалась, так как оказалось, что антибиотик легко теряет свои свойства в процессе очистки. Какое-то время он оставался биохимической экзотикой, пока им не занялись всерьез Эрнст Борис Чейн и Хоуард Уолтер Флори из Оксфордского университета. В 1938 г. эти двое ученых приступили к исследованиям антибактериальных веществ, образуемых микроорганизмами. Они уже работали с лизоцимом, и это привело их,к сотрудничеству с Флемингом, от которого они и получили штаммы пенициллина. Исследователи поставили перед собой трудную задачу — выделить пенициллин в чистом виде. Чейн и Флори собрали группу талантливых сотрудников, увлеченно работающих в своей области, и скоро начали получать хорошие результаты. К 1940 г. была создана реальная возможность для использования пенициллина в качестве лекарства — разработана технология его очистки от веществ, дающих вредный побочный эффект. Это было время, когда все сильнее разгорался пожар второй мировой войны. Официальное сообщение, об открытии пенициллина было сделано в августе 1941 г. После этого в США в исключительно короткие сроки были, построены огромные предприятия по производству пенициллина для нужд армии. Немецкая и японская разведывательные, службы приложили немало усилий, чтобы узнать тайну этого лекарства, о котором ходили легенды, однако до конца войны оно осталось достоянием только стран антигитлеровской коалиции.

Три исследователя, открывшие и выделившие пенициллин в чистом виде, обрели, поистине всемирную, известность, Флеминг и Флори были возведены в пэры, стали членами научных обществ и академий наук разных стран. Флеминг был выбран почетным вождем племени кайова в Северной Америке. Но самое большое научное признание пришло к ученым в 1945 г. Каролинский институт присудил. А. Флемингу, Э. Б. Чейну и X. У. Флори Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие, пенициллина и исследование его терапевтических свойств.

В одном грамме почвы содержатся миллионы бактерий, плесеней и других микроорганизмов. Все они взаимодействуют мёжду собой, каждый из этих микроорганизмов выделяет какие-то вещества, которые либо стимулируют, либо подавляют его соседей. Очевидно, имеется возможность найти среди них соединения, оказывающие антибактериальное действие. Например, было известно, что туберкулезные палочки, попадая в почву, быстро погибают. В 1932 г. Американская ассоциация по борьбе с туберкулезом поручила профессору Зельману Абрахаму Ваксману, известному специалисту-микробиологу из сельскохозяйственного колледжа Рочестерского университета в Нью-Брансуике, провести исчерпывающие исследования в этой области.

Подтвердив результаты предшествующих наблюдений, Ваксман сделал вывод, что исчезновение туберкулезных бацилл обусловлено действием микробного антагонизма. Для практического удобства он ввел в употребление короткий термин — антибиотик. Согласно его определению, антибиотик — это вещество, производимое одним микробом для борьбы с другим.

Особенно увлекли Ваксмана грибки из группы актиномицетов; еще в 1915 г. он выделил из почвы один из видов актиномицетов — актиномицес гризеус. В 1943 г. это название изменили на стрептомицес, и в том же году был получен антибиотик стрептомицин. Небольшая плесень оказалась источником эффективного антибиотика, который, великолепно дополняя пенициллин, уничтожал те микробы, которые еще оставались неуязвимыми.

В январе 1944 г. Ваксман и его сотрудники опубликовали совместную работу, где описывалось новое лекарство. Вскоре после этого врачи из клиники Майо в Рочестере (шт. Нью-Йорк) провели клиническое опробование стрептомицина. Пациенты с неизлечимой формой к. туберкулеза обрели надежду на спасение. Впервые, врачи получили средство для борьбы с «белой чумой». Это было крупным успехом, и в 1952 г. З.А. Ваксман был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие стрептомицина — первого антибиотика, эффективного средства борьбы с туберкулезом. В поисках методов лечения заболевания существует и другое направление, связанное с использованием естественных механизмов регуляции и защиты организма. Мы уже рассказывали о Вагнере-Яурегге, который излечивал одну болезнь, пробуждая защитные силы организуема с помощью другой. Чарлз Брентон Хаггинс из Чикагского университета приобрел известность тем, что стал использовать механизм гормональной регуляции для лечения некоторых раковых заболеваний. Его объектом исследования была предстательная железа (простата). Развитие и функции этого органа мужской половой системы находятся под непосредственным воздействием половых гормонов. Хаггинс задался вопросом: а не продолжают ли и раковые клетки испытывать влияние гормонов и нельзя ли это использовать для регуляции и подавления роста опухоли? Опыты на собаках показали, что это возможно. Женские половые гормоны успешно подавляли рост клеток предстательной железы, в том числе и тех, которые претерпели злокачественное перерождение. Подобный эффект наблюдался и при устранении половых желез, так как при этом вырабатывалось меньше мужских половых гормонов, стимулирующих рост клеток простаты.