Краткая история науки

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.