Трудно представить жизнь без антибиотиков. Для нас они — привычный «белый рыцарь» в форме таблетки, который приходит на помощь при ангине, зубной боли или воспалении. Нам сложно поверить, что всего восемьдесят лет назад любая царапина, полученная во время работы в саду или бритья, могла стать фатальной.
До эры антибиотиков даже банальное повреждение кожи могло привести к необратимым последствиям, превращая самые мирные профессии в занятие, связанное с риском. Серьезные инфекции часто не оставляли шансов на выздоровление. Человечество жило с постоянным ощущением уязвимости перед невидимым врагом, и это ощущение было вполне обоснованным.
Потребовались тяжелые испытания Первой мировой войны, чтобы медицинское сообщество осознало масштаб проблемы. Солдаты находились в условиях, способствующих распространению инфекций. Множество жизней уносили не только прямые столкновения, но и последующие осложнения от ранений. В полевых госпиталях врачи, несмотря на наличие передового для того времени оборудования, часто оказывались бессильны перед лицом сепсиса. Выбор методов лечения был крайне ограничен и нередко сводился к радикальным мерам.
В 1914 году молодой шотландский микробиолог Александр Флеминг отправился на фронт, чтобы работать в исследовательской лаборатории в Булони. Он видел, как существующие антисептики порой приносили больше вреда, чем пользы, угнетая защитные силы организма быстрее, чем бактерии. Флеминг поставил перед собой цель: найти средство, которое устраняло бы инфекцию, не вредя пациенту. Он еще не знал, что ключ к разгадке будет лежать не в стерильной пробирке, а в особенностях его рабочего процесса.
Александр Флеминг и его подход к исследованиям
Александр Флеминг был человеком своеобразным. Замкнутый, молчаливый шотландец, выходец из простой фермерской семьи, он пробился в элиту британской медицины благодаря блестящему уму и упорству. Говорят, он даже играл в снукер с глухим другом, чтобы избежать необходимости поддерживать светскую беседу.
Его лаборатория в больнице Святой Марии в Лондоне отличалась творческим беспорядком. Столы были заставлены лабораторной посудой, старыми культурами бактерий и журналами. Флеминг не стремился к идеальному порядку. Его методом исследования часто было наблюдение за естественными процессами без вмешательства.
Однажды, во время простуды, капля назального секрета случайно попала в чашку Петри с бактериями. Вместо того чтобы избавиться от образца, он стал наблюдать. И заметил нечто удивительное: вокруг капли биологической жидкости бактерии прекратили свой рост.
Так был открыт лизоцим — природный фермент, содержащийся в организме и обладающий слабым антибактериальным действием. Чтобы продолжить исследования, Флеминг начал собирать необходимый материал. Он просил коллег поучаствовать в сборе образцов. Когда ему понадобилась слезная жидкость, он даже предлагал небольшое вознаграждение лаборантам за помощь, для чего использовал лимонный сок. Пресса с иронией писала о его методах, но лизоцим оказался недостаточно сильным средством для борьбы с серьезными инфекциями.
Открытие пенициллина в лаборатории Флеминга
Летом 1928 года Флеминг отправился в отпуск в свой загородный дом в Саффолке. Перед отъездом он оставил стопку чашек Петри с культурами стафилококка на столе, не убрав их.
Вернувшись в Лондон 3 сентября, он обнаружил, что в лаборатории стало прохладно. Это совпадение — смена температурных режимов — создало условия для роста не только бактерий, но и плесени. Разбирая чашки, Флеминг заметил в одной из них необычное явление. Вокруг островка плесени бактерии исчезли, образовав прозрачную область.
«Забавно», — заметил он.
Плесень оказалась грибком рода Penicillium. Флеминг выяснил, что она выделяет вещество, подавляющее рост бактерий, и назвал его пенициллином. Вероятность такого события — чтобы спора редкой плесени попала именно в ту чашку и начала расти в нужном температурном режиме — была крайне мала. Это была невероятная удача.
Но открытие — это только полдела. Флеминг не был химиком. Он не смог выделить чистый пенициллин в стабильной форме. Вещество быстро теряло свои свойства. Флеминг опубликовал статью в 1929 году, но медицинский мир встретил её сдержанно. Казалось, пенициллин так и останется лишь интересным лабораторным наблюдением.
Исследования группы ученых в Оксфорде
Прошло десять лет. В 1938 году в Оксфордском университете патолог Говард Флори и биохимик Эрнст Чейн обратили внимание на статью Флеминга. Они искали новые антибактериальные вещества и решили попробовать получить очищенный пенициллин.
Это была сложная работа. В условиях начинающейся Второй мировой войны, нехватки ресурсов и оборудования, оксфордская команда приспособила лабораторию под производство. Они выращивали культуру во всем, что было доступно: в молочных бидонах, ваннах и специально изготовленных керамических сосудах.
25 мая 1940 года Флори и Чейн провели решающий эксперимент. Они ввели восьми мышам критическую дозу бактериальной культуры. Четыре мыши получили терапию пенициллином, четыре — нет. Лаборант Норман Хитли остался наблюдать за ходом эксперимента. К утру результаты были очевидны: контрольная группа погибла, в то время как мыши, получившие лечение, оставались живы.
Это был успех. Но для лечения человека требовалось несравнимо большее количество вещества.
Применение пенициллина для лечения человека
Зимой 1941 года в оксфордском госпитале находился в тяжелом состоянии констебль Альберт Александр. Причиной стала случайная травма, полученная во время работы в саду. Рана инфицировалась, что привело к серьезному воспалительному процессу. Инфекция распространилась, вызвав тяжелые осложнения и поражение жизненно важных органов. Врачи понимали серьезность ситуации.
Флори и Чейн решили использовать весь имеющийся у них запас пенициллина. Эффект был быстрым и заметным. Через 24 часа состояние пациента улучшилось, температура нормализовалась. Казалось, произошло невероятное. Но запас препарата был ограничен. Ученые прибегали к сложным методам, чтобы вернуть вещество в оборот и продолжить терапию.
Этого оказалось недостаточно. Лекарство закончилось, болезнь вернулась, и Альберт Александр ушел из жизни. Но этот случай доказал принципиальную возможность лечения пенициллином.
Массовое производство лекарства в США
Британия, находившаяся в сложном положении из-за войны, не могла наладить промышленное производство нового препарата. Летом 1941 года Говард Флори и Норман Хитли отправились в США, приняв меры предосторожности для сохранения образцов культуры. Их целью было убедить американских промышленников начать производство.
Американская сторона проявила интерес. Но возникла проблема: исходный штамм давал недостаточный выход вещества. Требовался новый, более продуктивный вид.
Начались поиски. Образцы доставлялись из разных уголков мира. Но решение нашлось неожиданно близко. Лаборантка Мэри Хант из Пеории, штат Иллинойс, занималась поиском подходящих образцов на местных рынках.
Однажды она принесла в лабораторию дыню с признаками порчи, на которой росла плесень необычного вида. Это стало поворотным моментом. Штамм Penicillium chrysogenum, выделенный с этой дыни, производил в 200 раз больше пенициллина, чем исходный образец. После научной доработки ученые получили культуру, которая давала в 1000 раз больше лекарства.
Именно эта находка стала основой для производства пенициллина в промышленных масштабах. Фармацевтические компании переоборудовали свои мощности под выращивание культуры.
Влияние открытия на ход истории
К 1944 году производство пенициллина в США достигло значительных объемов. Если в начале пути лекарства не хватало для одного пациента, то к важным военным операциям союзники подготовили миллионы доз.
Эффект был масштабным. Смертность от бактериальных осложнений резко снизилась по сравнению с предыдущими конфликтами. Тяжелые инфекции перестали быть неизбежным приговором. Солдаты, получившие ранения, имели гораздо больше шансов на восстановление.
Имя Александра Флеминга стало известно всему миру. Журнал Time поместил его на обложку. Он был удостоен высоких наград и Нобелевской премии (совместно с Флори и Чейном, хотя общественное внимание часто фокусировалось на фигуре первооткрывателя). Сам Флеминг относился к своей известности сдержанно, напоминая, что «пенициллин создал не человек, а природа».
Считается, что открытие пенициллина сохранило сотни миллионов жизней. И все это началось с того, что один шотландский исследователь проявил наблюдательность в своей лаборатории.
Понравилось - поставь лайк и напиши комментарий! Это поможет продвижению статьи!
Подписывайся на премиум и читай дополнительные статьи!
Поддержать автора и посодействовать покупке нового компьютера