Сиддхартха Мукерджи - Царь всех болезней. Биография рака

Анилиновый фиолетовый синтезировали в Англии, однако изготовление искусственных красителей достигло зенита не там, а в Германии. В конце 1850-х годов Германия, страна стремительно развивающейся промышленности, мечтала потягаться за первенство на текстильных рынках как Европы, так и Америки. Однако в отличие от Англии у Германии практически не имелось доступа к натуральным красителям: к тому времени как эта держава вступила в борьбу за обладание колониями, мир уже раскроили на множество мелких кусочков и делить было нечего. Поэтому немецкие промышленники рьяно бросили силы на развитие искусственных красителей, надеясь укрепить свои позиции в этой ранее недоступной для них отрасли индустрии.

В Англии изготовление красителей быстро превратилось в сложный и хорошо развитый химический бизнес. В Германии же синтетическая химия — подстрекаемая текстильной промышленностью, обласканная государственными субсидиями и подпираемая могучим экономическим ростом страны — претерпела еще более колоссальный рост. В 1883 году количество произведенного в Германии ализарина, ярко-красного искусственного красителя, цветом имитирующего природный кармин, достигло двенадцати тысяч тонн, многократно превзойдя количество красителей, изготовленных на фабрике Перкина в Лондоне. Немецкие химики наперебой пытались производить красители ярче, стойче и дешевле — и пробивали для них дорогу на текстильные фабрики Европы. К середине 1880-х годов Германия стала чемпионом гонки производства химических красителей — предшественницей куда более мрачной гонки вооружений — и стала «красильной бадьей» Европы.

Изначально немецкие химики, занимавшиеся синтетическими веществами, существовали в тени красильной промышленности. Однако, окрыленные успехом, они начали синтезировать не только красители и закрепители, но целую вселенную новых молекул: фенолы, спирты, бромиды, алкалоиды, ализарины и амиды — молекул, которых не существовало в природе. К концу 1870-х годов они создали столько новых веществ, что уже и сами не знали, где их применять. «Практическая химия» превратилась в свое карикатурное воплощение и отчаянно пыталась найти практическое применение изобретенным веществам.

Раннее взаимодействие между синтетической химией и медициной в общем и целом сводилось к глубокому разочарованию. Гидеон Гарвей, врач, живший в семнадцатом веке, однажды назвал химиков «самыми бесстыжими, невежественными, напыщенными, жирными и тщеславными людьми на свете». Взаимное презрение и вражда между двумя этими дисциплинами сохранялись не одну сотню лет. В 1849 году Август Гофман, учитель Уильяма Перкина в Королевском колледже, мрачно признавал пропасть между медициной и химией: «Ни одно из этих веществ до сих пор так и не нашло какого-либо применения в жизни. Нам не удается использовать их… для исцеления недугов».

Впрочем, Гофман догадывался, что граница между синтетическим и природным рано или поздно исчезнет. В 1828 году берлинский ученый по имени Фридрих Вёлер вызвал целую метафизическую бурю в науке, когда в результате выпаривания цианата аммония, простой неорганической соли, получил мочевину, химическое вещество, вырабатываемое почками. Эксперимент Вёлера — внешне совсем непритязательный — имел огромное значение для науки. Мочевина считалась «природным» веществом — но ее предшественником оказалась простая неорганическая соль. Тот факт, что вырабатываемое живым организмом соединение можно запросто создать в колбе, грозил уничтожить существующие представления о живых организмах: на протяжении многих веков считалось, что химия жизни наделена мистическими свойствами, жизненной силой, которую невозможно воссоздать в лаборатории. Эта теория носила название «витализм», и эксперимент Вёлера ее опроверг, доказав, что органические и неорганические вещества взаимосвязаны. По сути, биология — тоже химия: возможно, даже человеческое тело — не более чем сосуд бурно реагирующих между собой химических веществ, этакая пробирка с ногами, руками, глазами, мозгом и душой.

Со смертью витализма эта логика неминуемо должна была распространиться и на медицину. Если в лаборатории можно синтезировать химические вещества, характерные для живых существ, то будут ли такие вещества работать в живых системах? Если биология и химия тесно сплетены меж собой, то способна ли молекула, полученная из колбы, влиять на внутреннюю работу биологического организма?

Вёлер, врач по образованию, вместе с учениками и соратниками попытался перейти из мира химии в мир медицины. Однако синтезированные ими вещества были слишком примитивными, а для вмешательства в живые клетки требовались куда более сложные молекулы.

И все же такие многофункциональные химические соединения уже существовали: лаборатории красильных фабрик во Франкфурте буквально ломились от них. Чтобы построить желанный мост между биологией и химией, Вёлеру только и надо было, что предпринять однодневную поездку из своей геттингенской лаборатории во Франкфурт. К сожалению, ни сам Вёлер, ни его студенты так и не сделали этот последний необходимый шаг. Широчайшая линейка молекул, без дела хранившихся на полках химических лабораторий текстильной промышленности, с тем же успехом могла располагаться на другом континенте.

Только через пятьдесят лет со времен эксперимента Вёлера продукты красильной индустрии наконец физически соприкоснулись с живыми клетками. В 1878 году в Лейпциге двадцатичетырехлетний студент-медик Пауль Эрлих, ища себе тему для работы, предложил использовать текстильные красители — анилин и его разноцветные производные — для окраски животных тканей. Эрлих надеялся, что в самом лучшем случае красители помогут детальнее рассмотреть ткани под микроскопом. Но, к своему изумлению, обнаружил, что эти красители красят отнюдь не все подряд и без разбора. Производные анилина окрашивали лишь определенные части клетки, обрисовывая одни структуры и не затрагивая остальных. Складывалось впечатление, что они способны различать внутриклеточные химические вещества — связываться с одними и не связываться с другими.

Эта молекулярная специфичность, столь ярко выраженная в реакции между красителем и клеткой, не давала Эрлиху покоя. В 1882 году, работая с Робертом Кохом, он обнаружил еще одну современную химическую краску, на этот раз для микобактерий — микроорганизмов, которые, как установил Кох, вызывают туберкулез. Через несколько лет Эрлих открыл, что если инъецировать животным определенные токсины, то у них образуются антитоксины, связывающие и нейтрализующие эти яды с удивительной избирательностью (впоследствии эти антитоксины получили название антител). Он выделил из лошадиной крови сильнодействующую сыворотку против дифтерийного токсина, а затем перебрался в Институт разработки и контроля сывороток в Штеглице, где наладил промышленное производство этой сыворотки, после чего основал во Франкфурте собственную лабораторию.