Пурпурный. Как один человек изобрел цвет, изменивший мир

В том году швейцарский химик по имени Фридрих Мишер использовал анилиновые краски и обнаружил «нуклеин», часть клеточного ядра, не являющегося белком. Нуклеин содержит фосфор и был переименован в нуклеиновую кислоту. Одна из ее форм называется дезоксирибонуклеиновая кислота и известна нам как ДНК.[63] После этого великого открытия, хотя, возможно, и не понимая его значение, Мишер провел остаток жизни, изучая закономерности оплодотворения и нуклеин в сперме немецкого лосося. Такие люди, как Вальтер Флемминг, использовали самые базовые анилиновые красители, чтобы рассмотреть нитеподобные структуры ядра клетки, которые позже назовут хромосомами. Ученый выдвинул первую теорию клеточного деления благодаря работе с саламандрами и создал термин «митоз», чтобы описать деление хромосомы по длине на две равные половинки (термин «хроматин», описывающий яркий цвет в ядре после окрашивания, происходит от греческого слова «цвет», chroma, и тоже был предложен им).

Именно Пауль Эрлих понял, что синтетические краски, полученные из каменноугольной смолы, не просто окрашивали клетки или образцы тканей определенным оттенком, но часто соединялись с субстанцией и запускали особую химическую реакцию. Анилиновый метиловый зеленый окрашивал цитоплазму клетки в красный. В 1875 году кузен Эрлиха Карл Вайгерт продемонстрировал, что производный фуксина метиловый фиолетовый окрашивал бактерии в образце ткани (в отличие от самой ткани). И, скорее всего, это наблюдение вдохновило Эрлиха на то, чтобы посвятить начало карьеры новой науке окрашивания клеток и подтвердить ее ключевую роль в обнаружении нуклеиновой кислоты, сахара и аминокислот.

Заметное влияние его исследований ощущалось в берлинских лабораториях бактериолога Роберта Коха, прусского ученого, который прославился открытием сибиреязвенной палочки крупного рогатого скота и теориями о том, как микробы могут передаваться между животными и вызывать заболевания у человека. Кох изучил последние техники окрашивания Эрлиха и использовал анилиновый метиленовый синий, чтобы обнаружить и затем доказать существование и действие крошечных бацилл в форме палочки[64] в тканях больных туберкулезом. Он проделал ту же работу с холерой и таким образом добился огромного прорыва в современном лечении заболевания.

Пауль Эрлих утверждал, что вечер 1882 года, когда Кох объявил о причине туберкулеза, стал самым важным событием в истории науки и вдохновил его на поиск лекарства туберкулина (успех был умеренным, но это был эффективный индикатор наличия болезни). Эта работа привела к практическим открытиям Эрлиха на рассвете того, что потом будет называться биохимией, сочетанием химии и физиологии. Исследования ученого также основывались на другом союзе – между медициной и химической промышленностью. Хотя в 1880-х постоянно открывали молекулярную структуру многих красок, Эрлих не стал дожидаться точной формулы, чтобы начать собственный эксперимент. Новые текстильные цвета сразу же применялись в окрашивании клеток и тканей, и некоторые результаты были поразительными.

Метиленовый синий не только оказался эффективным в диагностировании бактериальных заболеваний (включая малярию, не реагирующую на лечение хинином), но и обладал качествами, которые сами по себе были от природы полезны в медицине. Он оказался слабым антисептиком и одним из производных каменноугольной смолы, которые Джозеф Листер использовал в работе над противомикробными средствами. Способность краски трансформировать гемоглобин в метгемоглобин (в котором железо окисляется и не играет роли в транспортировке кислорода) использовалась для лечения отравления цианидом, поскольку метгемоглобин делает его не таким токсичным. Эрлих применял метиленовый синий в первых исследованиях живых клеток (в отличие от предыдущих работ, проводимых на трупах животных и людей). Пигменты, введенные в лягушек, ярко окрашивали нервные клетки – такое наблюдение было бесценно для анатомического изучения строения нервной системы.