Путешествие в страну микробов

В XVII веке в Европу проник метод лечения малярии, уже давно и с успехом применявшийся индейцами Южной Америки. В 1660 году корой хинного дерева была вылечена жена перуанского вице-короля[35]. Английские врачи Сиденхем и Уиллис распространили это новое средство в Старом Свете. Действующее вещество коры хинного дерева — хинин — выделили в 1820 году французские ученые Пельтье и Кавенту[36]. С тех пор хинин стал незаменимым средством в аптечке путешественников, отправлявшихся в неизведанные края, где царила малярия.

Химические препараты все больше и больше привлекали внимание ученых, они исследовали их возможные целебные свойства. В 1902 году французам А. Лаверану и Меснилю удалось при помощи арсенита калия излечить мышь, зараженную сонной болезнью. Но действие этого соединения мышьяка, к тому же сильно ядовитого, оказалось преходящим, и от лечения им пришлось отказаться. Лучших результатов добился английский врач Томас, применивший в целях лечения другой препарат мышьяка под названием атоксил. В то же время вопрос о химических средствах лечения очень волновал одного немецкого ученого, справедливо заслужившего вскоре титул основателя химиотерапии.

Соединение № 606

Пауль Эрлих, о котором мы уже знаем из рассказа о его спорах с Мечниковым по поводу иммунитета, всегда возлагал большие надежды на химию. Он был уверен, что она поможет ему найти «волшебную пулю», которая уничтожит возбудителя сифилиса. Соединение, которое он искал, должно было обладать сильным бактерицидным действием и в то же время не повреждать клетки человеческого организма. Это была очень притягательная мысль, но осуществить ее было нелегко. Немецкие химики в то время уже создали высококачественные красители, и некоторые из них с успехом применялись в молодой науке бактериологии. Поскольку Эрлих разрабатывал методы "окраски бактериальных препаратов, он знал, что некоторые красящие вещества легче вступают в контакт с бактериальными клетками, чем с тканями человека. Красители стали первыми помощниками в поставленной им цели — найти «волшебные пули» против бактерий.

Одно из таких красящих веществ — метиленовый синий — уже использовалось в качестве лечебного средства против малярии. Усложнение молекулы метиленового синего путем присоединения группы атомов, называемых радикалами, позволило химикам создать сильнодействующее противомалярийное средство.

Эрлих и его японский коллега Шига проверили в 1904 году действие красителя трипановый красный в борьбе с простейшими. Испытания проводились на мыши, инфицированной Trypanosoma equinum. Казалось, что лечение проходит успешно. Однако после его прекращения болезнь возобновлялась. «Волшебная пуля» не достигала цели. Эрлих лишний раз убедился, что применение случайных средств не дает желаемого результата.

В то время для борьбы с сифилисом уже пытались использовать мышьяковистое соединение атоксил. Хотя опыты с животными, зараженными спирохетами, дали обнадеживающие результаты, лечение человека атоксилом было безуспешным. Излечив одну болезнь, атоксил вызывал другую — вредно влиял на центральную нервную систему и повреждал зрительный нерв. Тем не менее этот препарат привлек внимание Эрлиха. Будучи высококвалифицированным химиком, он понимал, что малейшее изменение в составе вещества влечет за собой изменение его свойств. Вот если бы удалось так изменить химическую структуру вещества, чтобы его противомикробное действие усилилось, а вредное влияние на человеческий организм уменьшилось!

При изучении атоксила Эрлих обнаружил нечто новое для себя. Лечебное действие этого вещества связано с химическим преобразованием мышьяка. Аток-сил содержит пятивалентный мышьяк, изменяющийся в организме на трехвалентный — именно в этой форме он и убивает всех простейших. Необходимо было синтезировать такое соединение, в котором мышьяк сразу был бы трехвалентным. Стала ясна ближайшая цель, и Эрлих со своими сотрудниками принялся за работу.

Ученые использовали весь имевшийся в то время арсенал химических методов: взвешивание, кипячение, охлаждение, кристаллизацию, очистку и т. д. В результате получали новые, родственные атоксилу соединения мышьяка. Их было уже свыше пятидесяти, но все они, пройдя испытания, не удовлетворяли необходимым требованиям. Однако Эрлих не сдавался и разрабатывал самые различные пути синтеза. Его письменный стол был завален бумагами, исписанными химическими формулами, в лаборатории под его руководством создавались все новые и новые соединения. Их уже перевалило за третью сотню, а положительных результатов не было.

Неужели он ошибался? Не следовало ли попытать счастья в другом направлении?

Но Эрлих отбрасывал подобные мысли и с упорством исследователя, уверенного в правильности выбранного им пути, продолжал опыты. Его поддерживали энтузиазм и прирожденная пунктуальность. Уже было синтезировано 600 соединений, в процессе работы получены ответы на многие важные вопросы. Эрлих чувствовал, что недалек день, когда будет получен первый экстракт долгожданного лекарства.