Целебная плесень. Пенициллин спас миллионы жизней и изменил медицину

Еще в XIX веке крупнейшие ученые того времени пришли к мнению, что бороться с микробами можно с помощью тех же микробов. Но в полной мере открывателем первой бактерии-убийцы, точнее плесневого гриба, или попросту антибиотика – пенициллина, стал Александр Флеминг.

Летом 1928 года врач-бактериолог Александр Флеминг на месяц ушел в отпуск. Перед самым отъездом он в рамках своего исследования оставил в своей лаборатории, где он работал, культуру стафилококков в чашке Петри, которыми, собственно, и занимался в последнее время. И вот 3 сентября возвратившись в Лондон, Флеминг обнаружил, что с одной стороны вся поверхность чашки покрылась большим количеством стафилококков, а с другой появилось пятно плесени.

Случай решает все

Но тут не было ничего странного – Флеминг именно этого и ожидал. Надо заметить, что в его лаборатории частенько царил полный беспорядок. Гораздо сильнее ученого заинтересовало то, что бактерии, захватившие почти всю поверхность чашки, в одном месте вели себя гораздо скромнее – как раз около громадной колонии плесени. И самое главное, они ее боялись – те бактерии, которые находились ближе остальных к плесени, были уже мертвы. Плесень словно была способна убивать бактерии.

Флеминг к тому времени уже считался блестящим ученым, совсем недавно открывшим лизоцим (антибактериальное вещество), так что нет ничего странного, что увиденное привлекло все его внимание. В течение нескольких месяцев Флеминг занимался выращиванием самых различных видов плесневой культуры. Его интересовало в первую очередь то, как желтое вещество, которое производит плесень, способно влиять на различные бактерии. И его труды не пропали даром: вскоре ученый пришел к выводу, что обнаруженная плесень – из рода Penicillium. Ну а желтое вещество может стать убийцей отнюдь не только стафилококков, но и других бактерий. В результате совсем скоро, в 1929 году, Александр Флеминг назвал открытое им вещество пенициллином. После чего опубликовал в «Британском журнале экспериментальной патологии» первую статью, в которой рассказал всему миру о его невероятных свойствах.

Так чем же именно был так замечателен пенициллин? В первую очередь он был способен остановить и уничтожить большое количество видов бактерий. Не только стафилококк, но и, в числе прочего, стрептококк, пневмококк, менингококк, гонококк и дифтерийную палочку, появление которых, в том числе, приводит к скарлатине, пневмонии, менингиту и дифтерии. Также особое внимание привлекала его мощность. Флеминг был поражен, что пенициллин можно было развести – ни много ни мало – в 800 раз, и только после этого он будет не способен уничтожать бактерии. Кроме того, он не оказывал токсичного влияния на клетки человеческого организма, которые в первую очередь несли ответственность в противостоянии с инфекцией.

В результате можно утверждать, что именно открытие пенициллина, сделанное Флемингом в 1928 году, стало самым значительным событием в истории изучения антибиотиков. Но вот парадокс: несмотря на опубликованные статьи и блестящую репутацию, его революционное открытие привлекло к себе не так уж много внимания. Да, коллеги ознакомились с работами Флеминга; более того, некоторые даже опробовали препарат при лечении своих пациентов. Но не более того.

Все дело крылось в достаточно серьезных нюансах: прежде всего, каким бы прекрасным ни был пенициллин, он слишком быстро терял свою силу. Его производство таило в себе множество трудностей. Также необходимо признать, что Флеминг так и не смог очистить вещество для создания более сильной его формы. Флеминг просто-напросто не обладал достаточно серьезным химическим образованием. В конце концов ученый понял, что больше ничего не сможет выжать из своего открытия, и переключился на другие проекты. Так что лишь через десяток лет к теме пенициллина вернутся всерьез и надолго.

Вторая попытка

Вопрос о пенициллине снова возник на повестке дня в результате исследований, которые проводили в середине 1930-х годов двое ученых из Оксфорда – немецкий биохимик Эрнст Чейн и австралийский патолог Говард Флори. Они заинтересовались работами Флеминга, но вовсе не о пенициллине, а о лизоциме. К 1939 году их работа была практически завершена, и они готовились перейти к другим проектам. Вот тут-то Чейн совершенно случайно – просто напоследок – решил еще раз пробежаться по научным источникам. И в результате обнаружил работу Флеминга, датированную 1929 годом.

Тема пенициллина заинтересовала Чейна из-за его способности наносить непоправимый урон клеточным стенкам бактерий. Двое ученых смогли с помощью счастливой случайности раздобыть пробный образец грибка, оставшийся от самого Флеминга. Приступив к его изучению, Чейн, обладая отличными знаниями в биохимии, в начале 1940-х годов смог добиться того, что так и не сделал Флеминг. Он сумел произвести концентрированный пенициллин.

Этот препарат был примерно в 1000 раз мощнее добытого Флемингом, совершенно спокойно убивая микробы в растворенном виде в пропорции 1 к миллиону. И кстати, никакой токсичности, а следовательно – и никакой опасности для здоровья человека.

Добившись этих результатов, Чейн и Флори полностью изменили цель своих исследований. Они прекрасно понимали, что в их руках находится препарат, который может стать отличным антибиотиком, с помощью которого можно будет лечить инфекционные заболевания. Первые опыты прошли на животных. В 1940 году восьми мышам ввели Streptococcus pyogenes, четыре из них тут же получили пенициллин. Результат был превосходный: получившие пенициллин были живы, остальные – мертвы.

Настал момент, когда надо было опробовать препарат и на человеке. Чейн с помощью разработанных им самим методов стал получать пенициллин. В результате к началу 1941 года в распоряжении ученых было достаточное количество пенициллина для терапии людей. К сожалению, первый пациент – полицейский, умиравший от септицемии, – скончался. Но впоследствии результаты становились все более обнадеживающими. Теперь стояла задача провести по-настоящему масштабное исследование с участием приблизительно тысячи больных по всему земному шару. В тот момент о пенициллине знали уже везде. Ученые всех стран признавали, что препарат является гораздо более перспективным, чем любые его предшественники. Он способен бороться со множеством разнообразных бактерий и не теряет эффективность при воздействии гноя, крови и других микробов. То есть это идеальное лекарство для обработки инфицированных ран.

На все времена

Великобритания в тот момент испытывала финансовые трудности, участвуя во Второй мировой войне, так что в поисках должного финансирования Флори и биохимик Норман Хитли, член их команды, отправились в США, надеясь заинтересовать местное правительство и бизнесменов. Удача улыбнулась исследователям: им удалось попасть в лабораторию в Пеории при кафедре сельского хозяйства. Здесь они получили возможность использовать мощности для изготовления более 200 тысяч литров грибкового фильтрата. Уже скоро – с помощью добавления кукурузного экстракта – мощность была увеличена в 10 раз. А затем – совершенно случайно – на одной гниющей дыне обнаружили плесень, которая способствовала производству пенициллина в шесть раз больше, чем изначальная плесень Флеминга. Так что уже совсем скоро по обе стороны Атлантического океана у фармацевтических компаний появились все возможности для производства достаточного количества чудесного препарата. Уже к 1944 году абсолютно все военные США и Великобритании, участвовавшие в боевых действиях, могли получить необходимую помощь при ранениях. Причем диапазон был самым широким – от простых травм до риска ампутаций.

Естественно, что в дальнейшем производство антибиотика только совершенствовалось. Уже с 1952 года пенициллин является достаточно дешевым препаратом и используется по всему миру. С его помощью теперь можно вылечить самые разные заболевания, которые ранее считались смертельными: остеомиелит и пневмонию, сифилис и родильную горячку. В ходе исследований были получены и различные другие антибиотики, в результате чего был побежден туберкулез. В 1945 году Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях».