(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

История великих изобретений — антибиотики

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 03-06-2013

Метки: , , , ,

Когда голландский учёный Антони Ван Левенгук (годы жизни 1632-1723) заглянул в окуляр созданного им первого мощного микроскопа, он был поражён. В обычной капле воды, увеличенной микроскопом в 150 раз, оказался целый мир живых существ. Эти крошечные создания перемещались, соприкасались друг с другом, просто – жили. И количество их было неисчислимо. Следует заметить, что микроскопы были и до Левенгука, но с очень слабым увеличением – в 30-50 раз меньшим, чем у микроскопа голландца. Собственно, и не микроскопы это были вовсе, а зрительные трубы, сфокусированные на близко расположенных объектах. Само собой разумеется, что при малых увеличениях увидеть существа, населяющие микромир, невозможно.

Микроорганизмы окружают нас повсеместно. На каждом из нас их примерно 100 миллиардов. И уменьшить их количество невозможно. Впрочем, большая часть этих простейших организмов не приносит нам никакого вреда и на нашем здоровье никак не сказывается. Другая часть помогает нам существовать в окружающей среде – защищает нашу кожу от вторжения вредных микроорганизмов, помогает переваривать пищу и, вообще, делает массу полезных (иногда не очень) вещей. Например, запах нашего тела тоже результат работы микроорганизмов. Но треть этой армады крошечных существ – возбудители опасных болезней, основная угроза здоровью любого человека.

Болезнетворные микроорганизмы подразделяются на две группы – на относительно большие по размерам (но все равно микроскопические) бактерии и на микронных размеров вирусы. Величина бактерий сравнима с величиной клеток, поскольку и состоят они из одной клетки. Вирусы в сотни и тысячи раз меньше клеток. Подавляющая часть заболеваний имеет инфекционную природу. Причем, виновниками значительной части инфекций являются бактерии. Более того, когда мы говорим «человек скончался от старости», мы ошибаемся. Смерти от старости не бывает. Виновником гибели любого живого организма (если, конечно, он не уничтожен насильственно) являются болезни, вызванные бактериями или вирусами. В старости ослабляются иммунные механизмы и организм не способен противостоять инфекциям. Получается, что самый реальный способ продления жизни (а биологический ресурс человеческого организма превышает 150 лет) заключается в борьбе с инфекциями. Правда, полностью уничтожить угрозу вряд ли когда-либо получится. В абсолютно стерильной среде живой организм существовать не сможет, поскольку некоторые микроорганизмы ему жизненно необходимы (например, для расщепления питательных веществ). А отделить «полезные» микроорганизмы от «вредных» (здесь мы ставим кавычки, поскольку в природе вредных микроорганизмов не бывает) задача невыполнимая…

После открытия в 1796 году английским врачом Эдуардом Дженнером (годы жизни 1749-1823) действия вакцины – ослабленного возбудителя вирусного заболевания (оспы), прививаемого человеку для выработки иммунитета — основной проблемой медицины стал поиск эффективного лекарства для борьбы с бактериальными инфекциями. В 1889 году французский врач П. Вниллемэн открыл любопытное явление – некоторые микроорганизмы уничтожают друг друга. Учёный назвал это явление «антибиозисом». В 1896 году ученый Б. Гозио выделил из грибков первый антибиотик. Он назвал его «микрофеноловой» кислотой, намекая на то, что полученное вещество обладает такими же свойствами, что и фенол – дезинфицирующая карболка. В том же году студент Лионской военно-медицинской академии Э. Дюшен написал дипломную работу о «конкуренции» микроорганизмов и плесени. Особое внимание он уделил зеленой плесени – грибку, который французы используют в приготовлении знаменитых сыров «рокфор» и «камамбер». Речь идет о грибке «пенициллюме». Работая над дипломом, Дюшен поставил опыт на животных. Он развел «пенициллюм» в мясном бульоне, а когда грибок пышно «расцвел», дал его больным брюшным тифом морским свинкам. И животные выздоровели.

В 1899 году биологам Р. Эммериху и О. Лоу удалось получить из бактерий препарат, обладающий антибиотическим действием. Они назвали его «пиоциназой». Вскоре это вещество стали применять в медицине для местного обеззараживания. В 1913 году ученому К. Алсбергу удалось получить из грибка «пенициллюма» пенициллиновую кислоту. Человечество стояло у порога важного открытия, но… Но время еще не настало. Ещё в 80-е годы XIX века русские врачи пытались предотвратить заражение ран прикладыванием плесени. Но ни один специалист серьезно к «лечению плесенью» не относился.

Особо остро проблема обеззараживания ран встала в годы Первой мировой войн. В военной медицине применялись традиционные антисептические препараты, вроде йода (и, между прочим, сахара, который является сильнейшим природным антисептиком), но проблемы они не решали. Люди гибли от гангрены, воспалений, нагноений. Кроме того, на планете продолжал свирепствовать туберкулёз, от которого по-прежнему не было никаких лекарств. А эпидемия гриппа 1918 года (сегодня учёные идентифицируют этот возбудитель, как разновидность «птичьего гриппа» — главной угрозы XXI столетия) унесла более 8 миллионов жизней в странах Европы. Человечество срочно нуждалось в препаратах нового типа, способных остановить инфекционные эпидемии.

А. Флеминг

История открытия антибиотиков похожа на сюрреалистический рассказ, в котором всё происходит благодаря совпадениям и случайностям. В 1928 году английского микробиолога Александра Флеминга (годы жизни 1881-1955) попросили написать статью для научного журнала об изменчивости стафилококков, вызывающих нагноение, с которыми никто не мог справиться. В пятницу, перед выходными, Флеминг оставил на рабочем столе опытные препараты – чашку со стафилококковой культурой. Вернувшись в понедельник в свою лабораторию, он с удивлением обнаружил, что стафилококки погибли, а в чашке растет все тот же «пенициллюм», споры которого случайно попали в лабораторную посуду. Будь Флеминг внимательней, он бы сам выбросил загубленный препарат еще в пятницу. Но он его не выбросил. После серии неудачных опытов по лечению заболеваний фильтратом плесневого грибка — пенициллином, в 1929 году Флеминг публикует статью с описанием опытов и… напрочь забывает о своем открытии.

Уникальным свойством антибиотиков является избирательность их действия. Эти вещества угнетают жизнедеятельность одних микроорганизмов и не влияют на другие. В результате антибиотики не приводят к уничтожению полезных бактерий, защищающих организм человека.

Но вернемся к Флемингу. Как это ни странно, но ученый решил, что заниматься пенициллином не стоит – по его мнению, препарат был бесперспективен. Однако его коллега английский биохимик Эрнст Борис Чейн (годы жизни 1906-1979) был иного мнения. В 1935 году в лаборатории Оксфорда он занялся изучением действия пенициллина, предварительно проштудировав результаты экспериментов Флеминга. После серии неудач Чейну удается построить установку для получения устойчивого экстракта «пенициллюма». Он обратился к своему товарищу, доктору и руководителю оксфордской лаборатории Хауарду Уолтеру Флори (годы жизни 1898-1968) с просьбой испытать действие пенициллина. И 25 мая 1940 года Флори провёл испытания нового препарата на животных. Результат превзошёл все ожидания. Оказалось, что пенициллин излечивает множество опасных инфекций. Чейн быстро понял значение этого открытия и предложил Флори запатентовать лекарство. Но Флори не согласился, патентовать лекарства, которые могут спасти миллионы жизней, он считал неэтичным.

В трудном 1941 году Хауард Уолтер Флори с пузырьком пенициллина отправился в США. Он искал финансовой помощи для производства нового лекарства. Ресурсы воюющей Англии были истощены, а на налаживание массового производства требовались серьёзные финансовые средства. Фармацевтические компании Америки откликнулись. А потом… запатентовали лекарство как собственное изобретение! Отныне производить антибиотики легальным образом имели право только владельцы патентов. Но отдадим должное американской науке – специалисты фармацевтической компании «Мерка» сумели увеличить выход лекарства, применив технологию «глубинных культур». Без этой технологии выпуск пенициллина в больших количествах был бы слишком дорог и трудоёмок.

В годы войны пенициллин спас миллионы жизней. И в 1945 году Флеминг, Чейн и Флори удостоились Нобелевской премии за открытие антибиотиков и создание пенициллина. Когда незадолго до вручения премии, в сентябре 1945 года, Флеминг приехал в Париж, французский народ встретил его овациями. В те дни французские газеты писали: «Для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий». А один из высокопоставленных военачальников Англии сказал: «Пенициллин спас жизнь 95 процентам всех раненных, считавшихся еще несколько лет назад безнадежными».

К сожалению, антибиотики не оправдали всех возложенных на них надежд. До сих пор непобеждёнными остаются туберкулёз, СПИД, надвигается угроза новой пандемии опасной разновидности гриппа. Неизлечимы раковые опухоли. Но поиск продолжается, а первые результаты уже есть. И мы можем смело утверждать, что человечество в очередной раз стоит на пороге удивительных открытий в области медицины.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru