Кветной И.М. От Гиппократа до Хьюмтрена
Подождите немного. Документ загружается.
Глава пятая
ЭРА АНТИБИОТИКОВ
Диагностика и лечение — две ипостаси медицины. Они тесно вза
имосвязаны. Чтобы успешно лечить — надо знать, что лечить. Но к со
жалению, далеко не всегда врачам удавалось найти эффективное сред
ство лечения одновременно с обнаружением причины заболевания.
Известны печальные случаи (и их достаточно много), когда создание
лекарств запаздывало на многие годы и медикам приходилось склонять
головы и бессильно опускать руки перед непознанной силой природы.
Но сквозь тернии лабораторных поисков наука, как и вся история,
человеческого общества, неудержимо шла вперед. С развитием техноло
гической мысли, появлением новых знаний обязательно наступал мо- .
мент, когда наблюдательность ученого, фантазия экспериментатора и
счастливый случай слагались воедино, и тогда приходило то счастли
вое чувство озарения, приносившее в науку новое фундаментальное от
крытие. знаменующее начало новой эры в борьбе с ранее неизлечимы-
ми болезнями.
И если врача любой специальности спросить: «Какое открытие спас
ло больше всего жизней на земле?», каждый не раздумывая ответит: «От
крытие антибиотиков».
Других мнений быть не может. Это действительно так. Веками врачи
боролись с гнойным воспалением, абсцессы, фурункулы, сепсис уно
сили миллионы человеческих жизней, столетиями ученые искали сред
ства борьбы с грозными осложнениями, но поиски их в лучшем случае
приводили лишь к отдельным мало эффективным находкам. До сере
дины XX века нагноение ран. присоединение бактериальной инфекции
к какому-либо патологическому процессу грозило больному смертью.
Ученые многих стран в разных лабораториях и клиниках горели толь
ко одним желанием — найти «противоядие» от гнойной инфекции! Не
может быть, чтобы человеческий разум оказался бессилен перед этой за
гадкой. Необходимость открытия диктовалась самой жизнью. И оно со
стоялось.
Эра антибиотиков
83
Лондон. Собор святого Павла
В Лондоне, в соборе св. Павла несколько могил. Здесь похоронены
только самые выдающиеся англичане — те. жизнь и лела которых ко
ренным образом отразились на истории человечества. Три надгробные
плиты лежат рядом. Две из них с полными именами — Г. Нельсон и
А. Веллингтон, на третьей — инициалы А. Ф. Под ней покоится прах
Александера Флеминга — выдающегося английского микробиолога,
человека, к которому с полным правом можно отнести слова О. Баль
зака: «Нужны совершенно исключительные обстоятельства, чтобы имя
ученого попало из науки в историю человечества».
Такие обстоятельства в жизни и творчестве Флеминга были. Про
фессор К. Паннет — друг Флеминга с юношеских времен, провожая его
в последний путь, на панихиде сказал: «Пятьдесят один год назад в Ме
дицинской школе Сент-Мэри я познакомился с Александером Флемин
гом. В то осеннее утро, когда мы впервые встретились, никому, конеч
но. не могло прийти в голову, что среди нас находится один из
величайших людей нашего века. Мы были далеки от мысли, что наста
нет день. когда, оплакивая Флеминга, огромная толпа соберется в этом
прекрасном соборе, чтобы почтить память гения науки, признанного
всем земным шаром. Общеизвестно, что он своими работами спас боль
ше людей и облегчил больше страданий, чем кто-либо из живущих ньтне
на земле, а возможно, даже из живших когда-либо прежде. Это одно
уже способно внести переворот в историю, человечества».
Антибиотики стали для нас привычным атрибутом лечения. Труд
но представить, что когда-то этих лекарств не было. Частота и широта
применения их. с одной стороны, резко уменьшили число осложне
ний и смертельных исходов при септических и инфекционных заболе
ваниях. а с другой стороны, определенным образом обесценили их роль.
Препаратов появилось так много, что они затмили славу первого сре
ди них — пенициллина, но ведь «эра антибиотиков», совершившая
подлинный переворот в медицине, началась именно с него. А открыл
его Александер Флеминг.
Флеминг родился 6 августа 1881 года на ферме Локфилд в графстве
Эркшир в Шотландии. Его родители Хью и Грейс дали своим детям хо
рошее воспитание. Все получили образование, с детства были приуче
ны к серьезному труду. Ежедневно общаясь с природой среди широ
ких просторов и пологих холмов шотландской равнины, ребята учились
любить и понимать живой мир.
Окончив школу, Флеминг не сразу продолжил учебу. Он успел по
работать несколько месяцев в пароходной компании и даже, движимый
84
Глвм пятая
патриотическими чувствами, участвовал в
войне с бурами. Однако здравый смысл и
желание получить настоящее образование
берут вверх, и молодой Александер от
правляется к своему старшему брату Тому
в Лондон, где в 1901 году поступает в ме
дицинское училище при больнице Сент-
Мэри.
В 1906 году судьба сводит его со зна
менитым бактериологом Алмротом Рай
том, человеком удивительным во всех
отношениях. Райт был необычайно талан
тлив и широко образован. Ученый и пи
сатель он стал легендой еще при своей
жизни. Писать о Райте можно бесконеч
но долго. В нем сочетались упорство и
настойчивость, твердость и нежность
чувств, необыкновенная ребячливость взглядов и серьезность учено
го, тонкая душа поэта и непоколебимость научных взглядов.
Преданные ученики не просто любили Райта, они боготворили его.
Попасть к нему в лабораторию — ни о чем лучшем не мог мечтать тот,
кто хотел заниматься настоящей наукой. И Флеминг до конца своих
дней не изменил своей школе. Он еще более прославил лабораторию
Райта, достойно сменил учителя на посту директора, не мыслил своей
жизни вне ее стен и умер в лаборатории во время очередного опыта,
обуреваемый идеями, весь в делах, будто споткнулся, упал, прилег от
дохнуть... Навсегда.
Именно здесь, в этой лаборатории, Флеминг сделает два выдающих
ся открытия, которые явятся точками отсчета в истории поиска тех «ма
гических пуль», о которых еще в начале XX века мечтал Эрлих — ле
карств, уничтожающих микробы, но не приносящих вреда нормальным
клеткам и тканям. Поскольку главное желаемое качество их заключа
лось в избирательности действия, они должны были быть естественными
для организма, то есть иметь животное происхождение. Эту фантасти
ческую мечту Эрлиха Флеминг сделал реальностью.
Первым его шагом на пути к открытию чудесных лекарств было об
наружение в 1921 году лизоцима — особого фермента, содержащегося в
биологических жидкостях и обладающего бактерицидными свойствами.
Эта находка была делом случая. Только случая, ибо никаких предпо
ложений по этому поводу у Флеминга раньше не было. Просто в один
из дней внимательно разглядывая чашку с высеянной на ней культурой
Эра антибиотиков 85
безвредных бактерий, Флеминг чувствовал себя простуженным, и из его
слезящихся глаз несколько слез упали на растущие кокки. Каково же
было удивление ученого, когда через несколько дней те места, куда упали
слезы, были чисты от микробных колоний. Пораженный Флеминг стал
повторять эти опыты, добавляя в среду с микробами слюну, слезы, слизь
из носа. Результат был однозначен — в них находился фактор, убиваю
щий бактерии. Однако отличительной особенностью лизоцима являлось
то, что он был активен только по отношению к непатогенным бактери
ям и поэтому не мог найти широкого распространения в медицине, но
сам факт выработки антимикробных веществ в живом организме нес
большой методологический смысл для разработки дальнейших направ
лений поиска таких лекарственных препаратов.
Целительная плесень
Упорно продолжая эксперименты, в один из дней 1928 года Флеминг
обратил внимание на то, что культура гноеродных кокков в чашке Пет
ри погибла в том месте, где вырос плесневый грибок, спора которого
могла попасть в чашку при пересеве колоний. Картина напоминала та
кую же, как и несколькими годами раньше, когда ученый увидел гибель
микробов при действии лизоцима. Но сейчас это были уже патогенные
микробы — возбудители тяжелых септических заболеваний.
Любой другой человек на месте Флеминга не придал бы этому факту
большого значения и отдал распоряжение вымыть «грязные» чашки, но
эта случайность упала на подготовленную почву. Великий Пастер го
ворил: «Случай помогает лишь умам, подготовленным к открытиям», а
французский математик Ж. Лагранж писал: «На случай при великих от
крытиях наталкиваются те, кто его заслуживают». Флеминг был готов
к удаче и заслужил ее. Отбросив все остальные дела, он весь отдается
проверке этого явления.
Многочисленные опыты подтвердили выделение плесневым гриб
ком какого-то неизвестного фактора, обладающего мощным бактери
цидным (разрушающим) действием на патогенные микроорганизмы. По
просьбе Флеминга микологи (специалисты по грибам) идентифициро-.
вали этот грибок. Им оказался «пенициллиум нотатум».
Впервые подобный грибок был найден шведским фармакологом
Б. Вестлингом на сгнившем иссопе — полукустарниковом растении, со
держащем эфирные масла. Андре Моруа в своей замечательной книге
о Флеминге, ссылаясь на воспоминания жены ученого, замечает, что
Флеминг, узнав об этом, вспомнил 51-й псалом, где говорится: «Вы
86
Глава пятая
опрыскаете меня иссопом, и я очищусь». Как тут не поразиться пред
видению древних богословов?
Активное вещество, выделяемое грибком. Флеминг назвал пени
циллином. Он привлек к своим исследованиям молодых врачей С.. Крад
дока и Д. Ридли, перед которыми поставил важную задачу — экстраги
ровать пенициллин из бульона, в котором рос плесневый грибок, и
очистить его с целью употребления в виде инъекций. Увы. все попыт
ки сделать это оказались безуспешными, не хватало специального био
химического образования (впоследствии окажется, что молодые по
мощники были близки к успеху, но. не зная нюансов химии, они не
учитывали некоторые детали). Ученые отчаялись, Краддок женился и
перешел в другую лабораторию на более высокое жалованье, а Ридли
ушел в плавание врачом на корабле.
Так закончился первый этап в истории открытия целительной пле
сени. Было сделано главное — Флеминг обнаружил пенициллин, но вы
делить в чистом виде его не смог, а значит, широкое применение пре
парата было невозможным. Тем не менее Флеминг верил, что кто-либо
очистит чудесное лекарство, он верил и ждал...
Триумф Флеминга
И «звездный час» настал. Он даже превзошел все его ожидания.
Впервые пенициллин выделили в чистом виде Хоуард Флори и Эрнст
Чейн — патолог и биохимик университета в Оксфорде. Вокруг них в
1938—1939 годах сформировалась знаменитая Оксфордская группа,
которая уже к 1941 году разработала все этапы выделения, очистки и
производства пенициллина.
Хоуард Уолтер Флори родился в 1898 году в Аделаиде (Австралия).
Будучи студентом-медиком. он на последнем курсе получил стипендию
Сессиля Родса, которая давала возможность стажировки в любом круп
ном научном центре. Флори выбрал Оксфорд и Кембридж. Работая там,
он проявил выдающиеся способности в физиологии и патологии и был|
удостоен стипендии Рокфеллеровского фонда для стажировки в США.1
В 1929 году Флори возвращается в Англию, знакомится с работами Фле-|
минга по лизоциму, начинает активно работать в этом направлении, а|
с 1935 года, получив должность профессора патологии в Оксфорде,|
сосредотачивает все свои интересы на детальном анализе этого веше-1
ства. Флори был нужен квалифицированный биохимик и по рекомен-]
дации директора Института биохимии в Кембридже Ф. Гопкинса он|
приглашает к себе на работу молодого стажера Э, Чейна. Их союз ока-|
зался необычайно плодотворным... |
Эра антибиотиков
87
Эрнст' Борис Чейн родился в 1906 году в Берлине. Отец его был
выходцем из России. По примеру отца Чейн решил посвятить себя'
химии. Он поступил в Берлинский университет, где упорно изучал био
химию и физиологию. После окончания университета Чейн успешно
защитил докторскую диссертацию и имел большие планы на будущее.
Но в 1933 году к власти пришли нацисты и Чейн, будучи евреем, спа
саясь от преследования, уезжает в Англию. Он с большой радостью
принял приглашение Флори, -и с 1937 года они начинают работать
вместе.
Чейн предлагает Флори переключиться с изучения лизоцима на ис
следование пенициллина, полагая, что именно это вещество «наделено
многообещающими бактерицидными свойствами», Флори соглашается
и добивается у Рокфеллеровского фонда субсидии для исследования. Уже
в 1940 году Чейн со своей группой получает очищенный активный пе
нициллин. 12 февраля 1941 года инъекции пенициллина были испыта
ны на первом пациенте — полицейском с тяжелым заражением крови
(стафилококковым сепсисом). Результат был потрясающим — умираю
щий больной на глазах начал выздоравливать. Исчезла лихорадка, пре
кратились ознобы, еще немного, и больной встанет на ноги. Но. увы,
небольшой запас пенициллина кончился, и болезнь воспрянула вновь.
Через несколько дней пациент умер. «Если бы у нас было больше пени
циллина!» — в отчаянии воскликнул Флеминг.
Что же делать, где производить пенициллин? В Англии продолжать
исследования стало невозможным — шла война, на Лондон падали бом
бы, и в этих условияхТпенициллин был тем более крайне необходим.
Тогда Флеминг посылает Флори и его помощника Хитли в Америку в
известную лабораторию профессора Дж. Когхилла. в которой получа
ли химические средства для биологической очистки воды. Когхилл сразу
понял важность задачи и включился в работу. Буквально в течение не
скольких месяцев в его лаборатории в маленьком городке Пеориа был
налажен выпуск больших количеств «волшебного лекарства».
С этого дня начинается «эра пенициллина». Исследования субси
дируются крупными промышленными корпорациями, и к 1943 году пе
нициллин уже производится в Англии промышленным путем.
...Разгар второй мировой войны. На фронтах увеличивается коли
чество раненных. Сколько бы из них не дожило до победы и не про
жило бы потом долгой нормальной жизни, если бы не открытие Фле
минга и Оксфордской группы! В СССР тоже велась активная работа
по созданию отечественного пенициллина. Ее возглавляла профессор
3. Ермольева. Она со своими сотрудниками сумела выделить антибио
тик в 1942 году, быстро наладить его производство и отправку на фронт.
88
Глава пятая
Сотни тысяч советских солдат и офицеров спас пенициллин Ермольея
вой в годы Отечественной войны. Пенициллин творил чудеса — лист!
видировал септические процессы, ставил на ноги вчера еще безнадеж
ных больных.
В 1945 году Каролинский институт в Стокгольме сообщил о своем
решении — присудить Нобелевскую премию трем английским ученым
А. Флемингу, Э. Чейну и X. Флори за выдающееся достижение — от
крытие пенициллина и его терапевтического эффекта при лечении раз
личных инфекционных заболеваний.
После смерти Флеминга в 1955 году в редакционной статье «Бри
танского медицинского журнала» было сказано: «Так недавно и стре
мительно был сделан ряд открытий, что, наверное, мы не можем пол
ностью оценить переворот в медицине, который вызвало и продолжает
вызывать открытие Александера Флеминга. О медицинском прогрессе
мир, естественно, судит по успехам в лечении болезней. Уже с одной
этой точки зрения Александер Флеминг имеет право на бессмертную
славу. И вслед за ним слава принадлежит сэру X. Флори и доктору
Э. Чейну, которые через десять лет после открытия Флеминга нашли
способ выделить пенициллин и претворить в жизнь надежды, которые
на него возлагал Флеминг еще в 1929 году. С открытием пенициллина
началась новая эра в лечении больных. Современным врачам трудно
понять, насколько бессильны были их предшественники в борьбе с
некоторыми инфекциями. Им не знакомо отчаяние, овладевавшее док
торами, когда они сталкивались с болезнями, смертельными в те вре
мена, а теперь излечимыми. Некоторые из этих заболеваний даже пе
рестали существовать. Пенициллин и все антибиотики, открытые после
него, дают возможность хирургу производить такие операции, на кото
рые раньше никто бы не решился. Только Эйнштейн — но в другой
области — и еще Пастер оказали такое же, как Флеминг, влияние на
современную историю человечества».
...В соборе св. Павла у надгробия Александера Флеминга всегда ле
жат живые цветы.
Один из десяти тысяч
Зельман Ваксман не был врачом и никогда не думал заниматься ме
дициной. Тем более он даже представить себе не мог, что станет созда
телем нового лекарства. Лекарства, которое сделает его Нобелевским
лауреатом и навсегда внесет его имя в историю медицины.
Ваксман оказался в Америке не из-за хорошей жизни. Он родился в
1888 году на Украине и, единственно, что он — еврей мог сделать в цар-
Эра антибиотиков
89
ской России — это окончить Одесскую гим
назию. Тяга к знаниям была настолько ве
лика, что молодой человек решает уехать в
Америку и там посвящает себя агрономии,
а точнее — сельскохозяйственной бактери
ологии. Он проводит интересные исследо
вания, имя его становится известным в на
учных кругах, и к 30-м годам нашего столе
т
ия Ваксман — признанный авторитет —
руководитель крупной лаборатории по изу
чению биологических свойств почвенных
грибков в университете Рочестера. Он с по
мощниками увлеченно исследует свой лю
бимый объект — лучистые грибки (стрепто-
мицеты) и не подозревает, что стоит на по
роге жизненно важного открытия. Никто
не знает, как сложились бы обстоятельства, скорее всего Ваксман никог
да бы и не пытался изучить лекарственные свойства этого грибка, если
бы к нему не обратилось Американское общество по борьбе с тубер
кулезом.
В то время поиски методов лечения туберкулеза являлись одной из
животрепещущих проблем медицины. Заболевание получило широкое
распространение, ежегодно от него умирало большое число людей, кон-
тагиозность (заражаемость) болезни была достаточно высока, а эффек
тивных средств его лечения и профилактики, увы, не было.
В поисках противотуберкулезных лекарств медики обратились за по
мощью к Ваксману. Почему к нему, ведь он же не врач и не химик,
специалист по далекой от медицины сельскохозяйственной бактерио
логии? А ответ прост. Дело в том, что, изучая свойства туберкулезной
палочки, микробиологи обратили внимание на удивительный факт: она
длительное время сохраняется на воздухе, но моментально гибнет, когда
попадает в землю. С чем это связано? Кто может ответить на этот воп
рос? Выбор был единодушен — только Ваксман.
В 1932 году, отложив всю остальную работу, лаборатория Ваксмана
вступила в бой с туберкулезом. Первые проверочные опыты: культуру
туберкулезных палочек осторожно покрывают тонким слоем земли. Ре
зультат — палочки исчезают, почва убивает их. Значит, наблюдение
врачей верное. Что же уничтожает бациллы? Ваксман предполагает,
что это должны быть какие-то почвенные микробы или грибки. И на
чалась скрупулезная педантичная работа. Сотрудники лаборатории ис
следовали 10 тысяч различных почвенных микроорганизмов. Никакая
Зельман Ваксман
90 Глава пятая
оплата не смогла бы стимулировать такое упорство. Они работали
самоотверженно, ибо понимали, что их успех спасет сотни тысяч че
ловеческих жизней!
И их титанический труд увенчался успехом. В 1942 году Ваксман
со своими учениками Шацем и Вуги выделили из лучистого грибка —
стрептомицета активное вещество, которое уничтожало туберкулезные
палочки. Ваксман к тому времени уже знал о феноменальном откры
тии Флеминга и свое вещество назвал по аналогии с пенициллином —
стрептомицином. Врачи знаменитой клиники братьев Мейо в Рочесте
ре проверили препарат Ваксмана и подтвердили, что получен действи
тельно новый мошный лечебный фактор. ^
Дальнейшие исследования показали, что пенициллин и стрептомя!
цин действуют на разные бактерии, и. таким образом, сфера применЩ
ния этих препаратов значительно расширилась. Ваксман предложил на
звать их «антибиотиками» (от анти- и Ыо& по греч. — жизнь) —
веществами, убиваюшими жизнеспособные болезнетворные микробы.
Он предсказал, что могут существовать другие виды антибиотиков, а
значит, их надо искать и находить! В 1952 году за открытие стрептоми
цина 3. Ваксман был удостоен Нобелевской премии.
Клондайк антибиотиков ^
Грибки стали настоящим Клондайком в поисках новых антибиот
ков. Только в сороковые годы были открыты еще три новых препара
та: хлоромицетин, ауреомицин и террамицин. Особенно эффективными
оказались последние два. Ауреомицин подавлял рост бруцеллезных ба
цилл, а террамицин с успехом стали применять при лечении многих
инфекционных заболеваний, так.как он уничтожал разнообразные.бак
терии.
Но оказалось, что не только грибки, но и некоторые непатогенные
бактерии могут вырабатывать антибиотики. Впервые это было доказано
в 1950 году. Такие бактерии нашли в гное у человека. Американская де
вочка Маргарет Треси заболела остеомиелитом (гнойным воспалением
кости). Когда в лаборатории сделали посев гнойного отделяемого для
идентификации типа бацилл, то оказалось, что. кроме обычных гноерод
ных кокков, в среде выросла культура неизвестных ранее бактерий. Вра
чи обратили внимание на то, что рядом с колониями этих бацилл среди
кокков возникало разжижение. Тогда пригласили химиков и попроси
ли выделить из этих бактерий активный фактор. Это удалось. Получен
ный препарат уничтожал вредные кокки. Новый антибиотик назвали
бацитрацином и стали успешно применять его в сочетании с пени-
Эра антибиотиков
91
циллином для подавления смешанной инфекции, которая довольно
часто встречается при различных заболеваниях как тяжелое осложнение,
обусловленное воздействием разных видов микробов.
Яркий успех применения антибиотиков и их широкое распрост
ранение в природе обусловили бурное развитие новой отрасли
фармакологии — науки о лекарствах.
Не все из открываемых факторов оказывались достаточно эффектив
ными, но и применение тех, у которых были обнаружены «чудодействен
ные» свойства, сдерживалось из-за отсутствия их достаточного количе
ства. Препятствием служила техническая трудность и дороговизна
выделения и очистки антибиотиков из их естественных источников. Со
всей остротой на повестку дня стал вопрос об искусственном получении
этих лекарств.
Новые лекарства
Искусственный синтез антибиотиков был осуществлен достаточно
скоро — и этого следовало ожидать. Поскольку пенициллин был выде
лен, химикам оставалось детально изучить его структуру, а зная строе
ние молекулы вещества нетрудно осуществить ее синтез. Впервые стро
ение ядра пенициллина определил в 1954 году английский биохимик
Д. Бэтчелор, он же определил состав антибиотика и установил какой
фрагмент молекулы обладает бактерицидными свойствами. Открытие
Бэтчелора имело большое значение, так как. зная детали строения ве
щества, этапы его синтеза и распада в организме, можно было, акцен
тируя те или иные стадии его метаболизма, получать препараты с зара
нее заданными свойствами, например более устойчивые и эффективные.
Искусственно синтезируемые антибиотики не оправдали первона
чальных радужных надежд. Их эффективность была ниже по сравне
нию с природными, а стоимость получения препаратов очень высока.
И тогда ученые, решив, что «истина всегда посередине», шли по пути
создания полусинтетических антибиотиков и на этом направлении своих
устремлений добились отличных результатов.
Сейчас производится большое количество разнообразных полусин
тетических антибиотиков. Принцип их получения заключается в сле
дующем. Поскольку ядро любого антибиотика искусственно синтези
ровать трудно, химики решили сделать наоборот: биотехнологическим
путем они получают готовый антибиотик, затем расщепляют его, вы
деляют ядро и далее, работая с этим ядром, создают на его основе но
вые препараты с заданными свойствами. Такой подход решает сразу две
проблемы: с одной стороны, значительно упрощается и удешевляется