Кто изобрёл антибиотики?

Многие врачи и учёные раз за разом приходили к выводу: плесень может помочь организму бороться с бактериями.

Зачем нам антибиотики?

Почему появление антибиотиков стало событием в мире медицины? Всё просто — благодаря им стали лечить заболевания, которые на протяжении многих веков были лотереей со смертью — бактериальные инфекции.

Долгое время медики и другие учёные пытались разобраться, что же именно вызывает болезнь. Врачи Античности интуитивно угадали, что должны быть некие внешние «агенты». Миазмы, невидимые семена, живые контагии, мельчайшие животные — как только ни называли бактерии. Но понимать — понимали, а справиться с ними не могли.

Туберкулёз, сифилис, пневмония представляли огромную опасность, жертв от них было не меньше, чем от войн. Например, в середине XVIII в. две трети пациентов Петербургского генерального сухопутного госпиталя были, помимо основного заболевания, заражены сифилисом. Лечение в те времена было простое, но тяжёлое — изоляция, ртутная мазь и тепло. Туберкулёз уезжали лечить на климатические курорты, у заболевших пневмонией ждали кризиса. В любом случае это действительно была лотерея, всё зависело от иммунитета.

Не меньшую проблему представляли бактериальные осложнения после ранений: войны шли регулярно, смертность от ран была большая, в том числе и в результате заражений. Понимание, что одной перевязки мало, приходило постепенно. Для лечения ран использовали мёд, масло (порой горячее), вино, прижигали железом, но это не спасало от проникновения в рану бактерий. Видимо, интуитивно использовали для лечения ран и плесень, упоминания об этом есть в трудах Авиценны. Изучению её терапевтических свойств посвятили жизнь многие учёные.

Целительная плесень

Все знают, что открытие Флеминга как-то связано с плесенью, но не все помнят, как именно. В этом плане у него были многочисленные предшественники.

Один из них — Джозеф Листер, которого также называют отцом антисептики. Он проводил эксперименты с плесенью Penicillium glaucum и отметил, что в её присутствии передвижение бактерий, которое обычно идёт очень активно, замедляется или даже останавливается. В одном из писем он упомянул, что хотел бы провести эксперимент с использованием плесени для подавления патологических процессов в человеческих тканях, но что-то помешало ему воплотить планы в жизнь.

Это же явление — замедление роста бактерий в присутствии плесени — отмечал и французский врач, миколог Жан-Поль Вюйемин. Он предложил термин «антибиоз» в противоположность симбиозу, то есть не взаимное полезное сосуществование, а борьба, невозможность жить вместе. От антибиоза позже и произошло название «антибиотик».

Французского врача Эрнеста Дюшена и вовсе иногда называют создателем пенициллина. В 1897 г. этот военный врач написал докторскую диссертацию, в которой описал способность плесени подавлять рост бактерий. Его диссертация называлась «Новое в изучении жизненной конкуренции микроорганизмов: антагонизм между плесенями и микробами». Молодой учёный отправил работу в Институт Пастера, но ответа не получил. К сожалению, Дюшен заболел туберкулёзом и умер в 37 лет.

В России одним из пионеров исследований медицинских свойств плесени называют дерматолога Алексея Полотебнова. Будучи в научной командировке в Вене, он изучал плесень и решил, что бактерии являются производными её спор, поэтому их нельзя считать живыми существами, и они не размножаются. Эту идею решил опровергнуть Вячеслав Манассеин, работавший в той же лаборатории, что и Полотебнов. Проведя множество экспериментов, он пришёл к выводу, что бактерии образуются вовсе не благодаря плесени. Научная дискуссия между двумя врачами шла напряжённая, с переходами на личности и обвинениями в недобросовестности. Манассеин, кстати, подошёл близко к тем выводам, которые в итоге сделал Флеминг, но его эксперимент остановился буквально в нескольких шагах от судьбоносного результата.

Более того, до Флеминга были даже сделаны препараты, обладавшие свойствами антибиотиков. Это произошло в 1899 г., когда немецкие учёные Роберт Эммерих и Оскар Лёв изготовили на основе продуктов жизнедеятельности синегнойной палочки пиоционазу. Сегодня этот препарат не используется, но в истории создания антибиотиков он имел большое значение.

Были и другие врачи, биологи, химики, которые раз за разом приходили к выводу: плесень может помочь организму бороться с бактериями. Но пальму первенства в этой области исследований всё-таки отдают Александру Флемингу.

Рассеянный учёный

Флеминг родился в 1881 г. в Шотландии, в Восточном Эйршире. У своего отца он был седьмым ребёнком из восьми, и в возрасте 13 лет по примеру старших братьев поехал в Лондон. Учился в Политехническом институте, работал клерком, собирался принять участие в Англо-бурской войне. А потом внезапно получил наследство и поступил в медицинскую школу. Был очень успешен в хирургии, собирался совершенствоваться в этой области, но знакомство с Алмротом Райтом, выдающимся британским бактериологом, заставило сменить специализацию.

Во время Первой мировой Флеминг присоединился к медицинскому корпусу армии, принимал участие в боевых действиях во Франции. Много имел дело с осложнениями после ранений и обратил внимание на то, что карболовая кислота, которая широко применялась в качестве антисептика, оказывает на организм негативное действие. Она действительно обеззараживала раны, но одновременно убивала лейкоциты. За счёт этого антисептик создавал идеальные условия для выживания бактерий в ранах. Это подтолкнуло Флеминга к тому, чтобы искать эффективное средство для борьбы с ними.

Следующий шаг в этом направлении был сделан в 1922 г. Началось всё с частного случая: учёный заболел банальным гриппом и решил исследовать отделяемое из носа. Так он открыл лизоцим — фермент, который разрушает бактериальную стенку и приводит к гибели бактерий. А дальше был 1928 г., когда Флеминг, который славился своей рассеянностью и пренебрежением к порядку, решил всё-таки навести чистоту в лаборатории. В одной из чашек Петри, которую предстояло вымыть, была когда-то высеяна культура бактерий, но лабораторная посуда заросла плесенью. Бактерии при этом погибли. Флеминг не стал сразу очищать лабораторную посуду, сначала тщательно всё осмотрел и обратил внимание на необычный процесс.

Годы исследований

Так начался долгий путь к созданию принципиально нового препарата. Для начала Флеминг отметил, что подобным свойством обладала не каждая плесень, а именно Penicillium Notatum. Все другие штаммы, которые ему удалось добыть, бактерии не убивали.

Дальнейшие эксперименты Флеминга были направлены на то, чтобы получить такую культуру, которая бы действовала на бактерии, но не оказывала токсического действия на ткани организма. Постепенно ему удалось и это. Первым пациентом, на котором был использован полученный субстрат, стал ассистент Флеминга Стюарт Краддок. На счастье или на беду, он заболел гайморитом и стал объектом эксперимента: его пазухи промыли «пенициллиновым бульоном» и стали наблюдать. Стафилококковая инфекция, которую переносил Краддок, пошла на убыль.

Казалось бы — настоящий прорыв, но эксперименты застопорились. Проблема была в том, чтобы получить чистый пенициллин, без примесей чужеродных белков, которые при введении в организм могли вызвать анафилаксию. Кроме того, не получалось сделать препарат стабильным, он быстро терял терапевтические свойства. Работа казалась безнадёжной, Флеминг даже отказался от дальнейшего изучения пенициллина. Уже упомянутый Краддок и молодой доктор Фредерик Ридли, который хорошо знал химию, сами продолжили начатый труд, но он не увенчался успехом. Флеминг же говорил, что он бактериолог, а не химик — его часть исследований была завершена.

Впрочем, совсем о чудодейственной плесени он не забывал и время от времени использовал «пенициллиновый бульон» в больнице. Когда другие учёные просили предоставить образцы культуры, не отказывал. Получили чистый пенициллин только в начале 1940-х благодаря австралийцу Говарду Флори и британцу немецкого происхождения Эрнсту Чейну. Таким образом, создание стойкого и не токсичного препарата пенициллина стало результатом работы международной команды исследователей, которая получила название «Оксфордская группа».

Это произошло более чем вовремя: шла война, и раненые нуждались в антибиотиках. Производство наладили с помощью американской фирмы Merk, которая, в отличие от британских фармацевтических компаний, имела в этот момент необходимые ресурсы.

В 1945 г. Нобелевской премией была отмечена работа не только Александра Флеминга, но также Флори и Чейна. Первоначально премию хотели разделить так: половина Флемингу и по четверти — Флори и Чейну. Но потом поделили на три равные части, и это, наверное, то, что и называют исторической справедливостью.

Автор: Елена Минушкина. «Дилетант»

Изображение (фото): Getty Images

Исторические события:

• Англо-бурская война 11.10.1899-31.05.1902;
• Первая мировая война 28.07.1914-11.11.1918.

Участники событий и другие указанные лица:

• Манассеин (Манасеин) Вячеслав Авксентьевич, русский врач, доктор медицинских наук, профессор, действительный статский советник, общественный деятель и публицист;
• Полотебнов Алексей Герасимович, русский врач, один из основоположников отечественной дерматологии, действительный статский советник.