биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Победитель бактерий

[19 апреля, 2015 г.]

В 1999 году в ожидании конца XX века и второго тысячелетия любили подводить итоги века уходящего — составляли списки важнейших событий, знаковых фигур... Так появился и список журнала Time — TIME 100: Heroes & Icons of the 20th Century. В нем были и братья Райт, и создатель Всемирной сети Тим Бернерс-Ли, и семейство Лики, «состарившее» австралопитеков и прямохождение, и, разумеется, Альберт Эйнштейн. Достойное место в списке занял и нобелевский лауреат 1945 г. по физиологии и медицине, однофамилец величайшего автора шпионских романов, создателя самого известного супергероя XX века Джеймса Бонда. Поняли, о ком речь? Конечно, наш сегодняшний герой — сэр Александр Флеминг, спасший миллионы жизней и навсегда изменивший структуру современной медицины открытием первого антибиотика — пенициллина. Формулировка Нобелевского комитета: «за открытие пенициллина и его лечебного эффекта при разнообразных инфекционных заболеваниях».

Алмрот Райт

Рисунок 1. Алмрот Райт (1861–1947). Британский бактериолог, один из основоположников иммунологии, создатель вакцины от брюшного тифа, пропагандист вакцинации и медпрофилактики в целом. Разработал методологию измерения опсонинов в крови, предупреждал о возможности развития микробной устойчивости к антибиотикам. Однако нередко и ошибался, причем публично и по-крупному. За что даже получил прозвище «Almroth Wrong». Райт заблуждался, например, насчет цинги: считал, что ее вызывают птомаины — алкалоиды гнилого мяса, а не дефицит витамина C. Ещё более обсуждаемыми и осуждаемыми были антисуфражистские взгляды Райта. Он утверждал, что мозг женщины радикально отличается от мужского и не приспособлен к решению социальных вопросов и профессиональных задач.

В жизни сэра Александра Флеминга почти всё получалось случайно. Случайно выбрал институт, случайно выбрал лабораторию, случайно совершил одно из величайших открытий XX века. И даже не одно, хотя второе — открытие лизоцима — можно назвать просто крупным. Разумеется, оно тоже было случайным. Но, как обычно, обо всём по порядку...

Как и многие наши герои, Александр Флеминг вышел из бедной семьи. При этом в нашем случае — из шотландской. Он был седьмым ребенком своего отца, Хуга Флеминга, и третьим — своей матери, Грейс Мортон. Отец Флеминга женился второй раз в 59 лет на женщине моложе его вдвое и умер, когда Александру было всего семь лет. Всю семью поначалу содержала мать, которая смогла объединить детей от двух браков в настоящую семью. Постепенно дети взрослели и уезжали в Лондон. В свое время отправился туда и Алек. Он обосновался у брата Томаса, который открыл практику окулиста, и начал работать клерком, параллельно записавшись в Лондонский шотландский полк британской армии — началась Вторая англо-бурская война. Алек проявил себя незаурядным стрелком, что впоследствии, как ни странно, повлияло на его научную карьеру. Как и его увлечение водным поло во время службы в полку.

Пауль Эрлих

Рисунок 2. Пауль Эрлих (1854–1912). Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1908 года (совместно с И.И. Мечниковым). Немецкий иммунолог и бактериолог, основоположник химиотерапии. Предположил существование на поверхности клеток иммунной системы рецепторов. Сотрудничал с химической компанией Hoechst (позже поглощенной Aventis), которая и выпускала совместную разработку Эрлиха и Беринга — противодифтерийную сыворотку (как и туберкулин Коха) [3]. (Эрлих тоже частенько захаживал в лабораторию А. Райта.)

Вообще, выбор дальнейшей судьбы Флеминг делал странно. Выиграв в 1901 году право поступить в любое медицинское училище (кстати, и в медицину он пошел только «за компанию» с братом Томасом), Флеминг выбирал место учебы так: «В Лондоне двенадцать таких училищ, и жил я примерно на одинаковом отдалении от трех из них. Ни об одном из училищ я ничего не знал, но в составе ватерполистской команды Лондонского шотландского полка я когда-то играл против студентов “Св. Марии”. И я поступил в медицинскую школу при госпитале Св. Марии».

Дальше — больше. В 1905 году он решил на всякий случай сдать экзамены на хирурга. Пришлось заплатить пять фунтов (при этом к хирургической практике Флеминг испытывал отвращение). Сдал, получил право писать после фамилии F.R.S.C. — член Королевского хирургического колледжа, но что делать дальше? С одной стороны, хирургия не нравится, с другой — уплаченных денег ОЧЕНЬ жалко (шотландец!!!)... А значит, придется уходить из «Св. Марии», дабы не потерять квалификацию. И тут снова случай. Случай звали Алмрот Райт, руководитель бактериологической лаборатории всё в той же медицинской школе при госпитале Св. Марии (кстати, относящейся к Лондонскому университету).

Алмрот Райт (рис. 1) был очень незаурядным человеком. Он открыл бактериологическую лабораторию в «Св. Марии» в 1902 году, а еще до этого разработал вакцину от брюшного тифа. Чтобы «продавить» эту вакцину в качестве обязательной в британской армии, военный министр лорд Холдейн даже поспособствовал тому, чтобы сделать Райта рыцарем. Сам Райт, работая с военными и на благо военных, терпеть их не мог, и рассказывали, что он однажды пришел на военный парад, чтобы прямо из строя утащить за шиворот участвовавшего в торжестве сотрудника лаборатории — дескать, пусть займется чем-то стόящим. В лаборатории Райта часто бывал драматург Бернард Шоу (любивший делать Алмрота прототипом своих героев). Дружил Райт и с первым нобелиатом-одесситом Ильей Мечниковым.

«Запустив» свою лабораторию на заре бактериологии, Райт собирал вокруг себя не просто сотрудников — адептов. Одним из преданных учеников был доктор Фримен, который мечтал возродить стрелковый клуб при больнице: раньше «Св. Мария» держала межбольничный кубок по стрельбе, но в начале XX века удача ее покинула. И у Фримена возникла идея — взять выдающегося стрелка Флеминга в лабораторию Райта. Лишь бы оставить его при больнице. Сказано — сделано. У Райта появился еще один ученик. И Флеминг проработал в бактериологической лаборатории Райта... полвека — до самой своей смерти.

В те десятилетия начинался бум бактериологии и иммунологии. Первые открытия Коха, Беринга [1], Ру давали надежды на разработку вакцин [2] и сывороток от всех болезней. Однако оказалось, что не всё так просто. Не все прививки и сыворотки работали, не всем они помогали. Не со всеми возбудителями заболеваний удавалось справиться. Нужно было что-то, убивающее бактерий.

Первые надежды на изобретение препарата, который мог бы убивать бактерии, но не трогать организм, были связаны с детищем нобелевского лауреата Пауля Эрлиха (рис. 2), известным под названиями «препарат 606» или сальварсан (рис. 3).

Этот препарат побеждал сифилис, но всё-таки весьма сильно бил по организму. Хотелось же найти «магическую пулю», которая сможет убивать только бактерии — без человека. (Однако отметим, что именно Флеминг усовершенствовал метод Вассермана для диагностики сифилиса: теперь было достаточно не 5 мл крови, взятых из вены, а 0,5 мл, добытых из пальца. Смог победить Флеминг и технические трудности, связанные с инъекцией препарата в вену.)

Сальварсан

Рисунок 3. Сальварсан («спасительный мышьяк»). «Ehrlichschen Präparat 606» — антисифилитический препарат, созданный в 1907 г. Эрлихом и его коллегами. Предыдущие 605 органических соединений мышьяка, которые коллектив испробовал для борьбы с Treponema pallidum, были неэффективны. Позже Эрлих синтезировал менее токсичный «препарат 914» — неосальварсан.

Бактерии и плесень

Рисунок 4. Чашка Петри с бактериальным «штрихом» и плесенью. Вокруг грибка заметна зона лизиса (грибковый антибиотик нарушает синтез клеточных стенок бактерий, и бактерии гибнут). Фото с сайта www.hardydiagnostics.com.

Во время Первой мировой Флеминг продолжал активно исследовать болезнетворные бактерии, изучал бактериальное заражение ран, на искусственной ране показал, что антисептики не обеззараживают ее полностью...

Именно изучая раны и физиологические механизмы защиты, запукаемые при ранении, Флеминг и Райт в 1922 году открыли в носовых выделениях некую субстанцию, которая растворяла микробов. Опять же — случайно: рассказывают, что Флеминг просто чихнул на культуральный планшет. Назвали субстанцию лизоцимом. Им даже удалось выяснить, что лизоцим выделяют человеческие лейкоциты. Другое дело, что сам лизоцим быстро разрушался, и использовать его как антибиотик не представлялось возможным. В принципе, очередной шаг к «магической пуле» был сделан.

Великое открытие произошло случайно — благодаря неряшливости Флеминга. «Когда я проснулся на рассвете [...], я, конечно, не планировал революцию в медицине своим открытием первого в мире антибиотика, или бактериеубийцы. Но полагаю, что именно это я и сделал», — говорил сам автор этого великого открытия [4].

Пенициллин

Рисунок 5. Пенициллин. β-лактамный антибиотик, синтезируемый грибами рода Penicillium и действующий преимущественно на грамположительных бактерий. Сейчас «в первозданном виде» практически не используется из-за распространенной среди бактерий устойчивости к нему. а — структурная формула; б — трехмерная модель.

Дело в том, что Александр Флеминг терпеть не мог убирать за собой. Другие коллеги после экспериментов мыли пластины с культурами бактерий, Флеминг же, подобно Соне, Мартовскому Зайцу и Болванщику, не мыл посуду, а брал для опытов новую. И лишь когда стол загромождался, приходилось делать уборку. Август 1928 года наш герой проводил с семьей. Вернулся в свою лабораторию он 3 сентября и на одном из планшетов со стафилококками, которых он изучал, обнаружилась плесень, а культуры стафилококков исчезли, при этом все остальные колонии бактерий здравствовали (рис. 4).

Плесень оказалась грибком из рода пеницилловых, а 7 марта 1929 года появилось вещество и слово «пенициллин» (рис. 5). В том же году вышла статья Флеминга в British Journal of Experimental Pathology, где автор описал не только «удачное загрязнение» колоний стафилококка лизирующей плесенью, но и целенаправленный эксперимент с культуральной жидкостью грибка, которая убивала стафило- и стрептококков и даже дифтерийную палочку, но не грамотрицательных бактерий [5]. Собственно, именно последний факт больше всего и привлекал Флеминга: с помощью пенициллина можно было облегчить выделение и выращивание устойчивых к нему бактерий — например, Haemophilus influenzae. На эту статью, однако, особо не обратили внимания*. И тому были причины. Во-первых, Флеминг не был химиком и никак не мог выделить чистое вещество. Во-вторых, ему и в голову не приходило употребление антибиотика внутрь — только наружное применение (для пропитки повязок на раны)!

* — Считается, что это было первое сообщение о губительном действии грибкового продукта на бактерии, однако еще в XIX веке российские врачи Манассеин и Полотебнов показали, что в жидкой среде с зеленой плесенью бактерии не растут. Причем Полотебнов обнаружил, что грибы рода Penicillium оказывают бактериостатическое действие на возбудителей кожных заболеваний человека, что он и изложил в работе «О патологическом значении зеленой плесени» (1873). Более того, Полотебнов неоднократно применял эту плесень для лечения пациентов. Но работы российских врачей, в отличие от статьи Флеминга, за рубежом, похоже, не знают и до сих пор [6]. — Ред.

Флеминг пытался выделить и очистить свой пенициллин до 1940 года — безуспешно. И тогда уже Эрнст Чейн и Говард Флори (рис. 6) в Оксфорде сумели в том же 1940 году выделить нужное количество, очистить и провести испытания пенициллина как препарата. Актуальность работ усилила начавшаяся Вторая мировая война. И только напряжением всех сил — и в Англии, и в США — удалось достичь того, что каждый раненый на фронте смог получать терапию пенициллином. Вопрос о Нобелевской премии — всем троим — стал делом решенным, и сразу же после окончания войны об этом было объявлено. Удивительно, но при том, что вклад Чейна и Флори был не меньшим, культовым персонажем, попавшим «на зуб» прессе, оказался именно Флеминг.

Эрнст Чейн и Говард Флори

Рисунок 6. Эрнст Чейн (слева) и Говард Флори (справа). Лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине 1945 года (совместно с А. Флемингом).

Книга Андре Моруа

Рисунок 7. Книга Андре Моруа (изд-во «Молодая гвардия», 1964).

К сожалению, советская «госпожа пенициллин» — Зинаида Ермольева (прототип Тани Власенковой из романа В. Каверина «Открытая книга») — не удостоилась не только «нобелевки», но и мировой известности: немного опоздала, выделив пенициллин (крустозин) в 1942-м [7]. Хотя будь у нее поддержка государства и соответствующее финансирование (например, из Фонда Рокфеллера, как у Флори и Чейна)...

Кстати, лично меня во Флеминге прельщало еще и его прекрасно-шотландское чувство юмора и отношение к репортерам. Как-то в США его подстерегли перед завтраком два журналиста, задавшие ему сверхважный вопрос — о чём в данную минуту думает Великий Ученый? Флеминг, который терпеть не мог прессу, предварил свой ответ фразой, что сейчас он и правда думал об очень необычной для него вещи. И очень важной. Когда оба журналиста превратились в воплощённое внимание, он невозмутимо сказал: «Я сейчас размышлял — мне ДВА яйца на завтрак или ОДНО?»

Сэр Александр Флеминг умер от сердечного приступа 11 марта 1955 г. Прах его покоится в лондонском соборе Св. Павла, рядом с такими великими британцами, как Кристофер Рен, создатель собора, герцог Веллингтон, адмирал Горацио Нельсон. Достойное завершение жизни — но не памяти. После смерти вдова Флеминга попросила знаменитого биографа и писателя Андре Моруа написать биографию своего мужа. Именно с этой книги, изданной в нашей стране в рублике «Жизнь замечательных людей» (рис. 7), для меня началось знакомство с фармакологией и с Александром Флемингом заодно.

Первоначально статья была опубликована в блоге автора на сайте Политехнического музея [8].

Литература

  1. биомолекула: «Первый “медицинский нобель”»;
  2. биомолекула: «Вакцины в вопросах и ответах»;
  3. биомолекула: «Кузница нобелевских кадров»;
  4. Haven K.F. Marvels of science: 50 fascinating 5-minute reads. Littleton, Colo: Libraries Unlimited, 1994 — p. 182. ISBN 1-56308-159-8;
  5. Fleming A. (1980). Classics in infectious diseases: on the antibacterial action of cultures of a penicillium, with special reference to their use in the isolation of B. influenzae. (Reprinted from the British Journal of Experimental Pathology. (1929). 10, 226–236) Rev. Infect. Dis. 2, 129–139.
  6. Зайцева-Зотова Д. О пользе плесени: Исцеляющий грибок. Сайт журнала «Популярная механика»;
  7. Волкова О. Смерть обходит задворки науки;
  8. Паевский А. Победитель бактерий, сэр Александр Флеминг. Сайт политехнического музея.

Автор: Паевский Алексей.

Число просмотров: 479.

Creative Commons License — условия использования и распространения материалов сайта.
Вернуться в раздел «Личность»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Re: Победитель бактерий

Шалимов Владимир — 19 апреля, 2015 г. 19:32. (ссылка)

Прекрасная статья!Какие люди.. какие времена..

(ответить)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.