Уильям Байнум - Краткая история науки [litres]

В середине 30-х годов немецкий фармаколог Герхард Домагк (1895–1964) начал использовать химический элемент «сера» (фармакология – это наука о лекарствах). Он придумал соединение, названное «пронтозил», эффективное против некоторых видов болезнетворных бактерий. Одним из первых пациентов стала дочь Домагка, чью руку поразил стрептококк, бактерия, вызывающая уродующие заболевания кожи.

Врачи говорили, что единственный способ спасти девочку от опасной инфекции – ампутация. Пронтозил помог избавиться от стрептококка, позже стало ясно, что он помогает и при скарлатине, и при смертоносной болезни, именуемой родильной горячкой, от которой умирали женщины, только что родившие ребенка. Лекарство начали широко использовать с 1936 года, и это привело к значительному сокращению числа подобных смертей.

Пронтозил и другие содержавшие серу лекарства были лучшим, что долгое время могли предложить врачи против бактерий определенного типа. Домагк получил Нобелевскую премию в 1939 году, хотя во времена нацизма немецким гражданам было запрещено принимать ее.

Следующую премию за открытие в области лекарств вручили в 1945-м, ее разделили три человека: шотландец Александр Флеминг (1881–1955), австралиец Хоуард Флори (1898–1968) и беженец из Германии Эрнст Чейн (1906–1979). Их наградили за открытие пенициллина, первого в мире антибиотика; антибиотик – это субстанция, вырабатываемая микроорганизмами, которая может убивать другие микроорганизмы.

Для ее изготовления используется процесс, существующий в природе без вмешательства человека.

Пенициллин получают из натурального источника, с помощью микроорганизма Penicillinum notatum, разновидности грибка. Грибок можно видеть – это синие пятнышки, вырастающие на старом хлебе. Если вам нравится есть жареные грибы, то вы, само собой, знакомы с другой их разновидностью. Всего же, по оценкам ученых, на нашей планете насчитывается полмиллиона грибов разных видов. У них сложный жизненный цикл, включающий споровую стадию, сходную с семенной у растений.

Сегодня антибиотики могут быть также получены в лаборатории, а не из естественного источника, но по тому же базовому принципу.

История пенициллина началась в 1920-х, и подобно любой хорошей истории у нее есть несколько версий. Одна гласит, что в 1928 году спора грибка по воздуху проникла в открытое окно, за которым находилась лаборатория Александра Флеминга (госпиталь Святой Марии в Лондоне). Он заметил, что бактерия, росшая в чашке Петри, перестала расти там, где на нее приземлилась чужая спора. Он идентифицировал ее как Penicillinum, проделал большую часть работы по ее изучению и опубликовал результаты, чтобы поделиться ими с другими бактериологами. Но он не смог понять, как изготовить достаточное количество действующего вещества, чтобы его можно было использовать. Все, что он оставил, – любопытное, многообещающее лабораторное наблюдение.

Десятилетием позже Европа нырнула в объятия Второй мировой, а война всегда порождает вспышки инфекционных заболеваний, и среди солдат, и среди населения. Патолог Хоуард Флори, обосновавшийся в Англии, получил задание отыскать эффективное лекарство от заразных болезней. Один из его коллег. Эрнст Чейн, начал читать все подряд по этой теме и обнаружил среди прочего и древнюю статью Флеминга. Затем он попробовал экстрагировать активное вещество грибка пенициллина.

В марте 40-го лабораторный ассистент Норман Хитли (1911–2004) нашел лучший способ производства требуемой субстанции. Работая в сложных условиях военного времени, они должны были обходиться скудными ресурсами, использовать ночные горшки и молочные кувшины в качестве контейнеров для выращивания культуры.

И тем не менее ученые смогли получить относительно чистый пенициллин, тесты на мышах показали, что он эффективно побеждает инфекции. Очищение чудотворного вещества выглядело невероятно сложным: требовалась тонна грубого раствора пенициллина, чтобы получить два грамма лекарства.

Первым пациентом стал полисмен, получивший заражение после того, как он оцарапался о шип розы. После применения пенициллина его состояние начало улучшаться, и ученые попытались фильтровать мочу больного, чтобы добыть ценное соединение, но полисмен умер, едва их запасы вышли.

Британия военного времени не обладала промышленными ресурсами для производства достаточного количества пенициллина. Так что в июле 1941 года Флори и Хитли полетели в США, чтобы убедить местные фармацевтические компании заняться этим делом. Флори был ученым старой школы, он верил, что подобные открытия должны использоваться для всеобщей пользы и их нельзя закрывать патентами (патент – документ, дающий защиту авторам научной или технической идеи, не позволяющий другим ее копировать).

Но американцы думали совсем иначе.

Две компании разработали особые методы производства пенициллина в больших объемах. Ну и чтобы вернуть деньги, инвестированные в исследования, они взяли патент, что значило – никто более не имеет права применять их методы для производства лекарства. К 1943 году пенициллин оказался доступен для военных и частью для гражданских нужд. Стало ясно, что он эффективен против бактерий стрептококка, микроорганизмов, вызывающих пневмонию, целый ряд инфекций, поражающих раны, и против заболеваний, передающихся половым путем.

Вскоре стало очевидно, что использование пенициллина помогает выжить тем, кто в ином случае непременно умер бы, особенно солдатам на полях сражений.

В то время как Флори и его команда работали над пенициллином. Зельман Ваксман (1888–1973) бился над антибиотическими свойствами бактерий. Он приехал в США из России в 1910 году, был увлечен микроорганизмами, живущими в почве, и увидел, что некоторые из них способны убивать бактерий.

С конца 30-х годов он пытался выделить антибиотические соединения, вырабатываемые этими микроорганизмами. Работая вместе со своими студентами, он получил несколько эффективных веществ, но они оказались слишком токсичными, чтобы использовать их на людях. Затем в 1943 году один из учеников Ваксмана выделил стрептомицин, производимый бактерией Streptomyces.

Он оказался эффективным и не слишком вредоносным для пациентов, но что самое удивительное, он действовал даже против микроорганизмов, порождающих туберкулез, смертоносную болезнь, убившую в девятнадцатом веке больше людей, чем любая другая. Хотя эта хворь была не так распространена на Западе в 40-х, она до сих пор продолжает собирать жатву по всему миру. Ее жертвами часто становятся подростки, заболевшие туберкулезом и погибшие от него, оставляя безутешных родителей и возлюбленных.

Пенициллин и стрептомицин оказались только первыми из целого ряда антибиотиков и других химикалий, призванных бороться с инфекциями. После Второй мировой появление новых лекарств вызвало волну оптимизма по поводу могущества медицины, веру в то, что заразные хвори будут побеждены совсем. Гораздо меньшее количество людей стало умирать, например, от СПИДа, и без сомнений, многие молодые люди в двадцать первом веке смогут прожить жизнь более здоровым образом, чем их предки.