Страница 13 из 22
Выделенное вещество получило название пенициллин. Дальнейшие исследования показали, что принцип его работы состоит в торможении или подавлении химической реакции, необходимой для существования бактерий. Пенициллин блокирует молекулы, участвующие в строительстве новых клеточных оболочек бактерий, подобно тому как налепленная на ключ жевательная резинка мешает открыть замок. Вместе с тем на здоровые клетки пенициллин не влияет, поскольку их наружные оболочки коренным образом отличаются от клеток бактерий.
Вскоре было обнаружено, что, помимо стафилококка, пенициллин убивает возбудителей скарлатины, дифтерии, пневмонии и менингита. А вот против паратифа и брюшного тифа новое средство оказалось бессильно.
В 1929 г. Флеминг опубликовал доклад о своем открытии в английском журнале экспериментальной патологии. Продолжая исследования, он понял, что работать с пенициллином трудно, производство происходит медленно, кроме того, пенициллин не может существовать в теле человека достаточно долго, чтобы убивать бактерии. Также, несмотря на все старания, ученый не мог извлечь и очистить активное вещество. До 1939 г. он совершенствовал новый препарат, однако вывести эффективную культуру ему так и не удалось.
Год спустя биохимик Эрнст Чейн (1906—1979) и бактериолог Уолтер Флори (1898—1968) предприняли новую попытку очистить и выделить пенициллин, и уже к 1941 г. у них накопилось достаточно препарата для эффективной дозы. Первым, кого удалось вылечить благодаря новому антибиотику, стал 15-летний подросток с заражением крови.
После этого Чейн, Флеминг и Флори получили за открытие пенициллина Нобелевскую премию – одну на троих. Впрочем, патентовать изобретение они отказались, посчитав, что средство, способное спасти человечество, не должно стать источником наживы. Это единственный случай в истории, когда на открытие таких масштабов никем и никогда не было предъявлено авторских прав!
В разгар Второй мировой войны американцы поставили производство пенициллина на конвейер, что спасло от гангрены и ампутации десятки тысяч союзнических солдат. Со временем метод производства антибиотика был доведен до совершенства, и с 1952 г. сравнительно дешевый пенициллин стал применяться в мировых масштабах. С его помощью человечество получило возможность бороться с ранее смертельными заболеваниями: остеомиелитом, сифилисом, пневмонией, родильной горячкой, а также инфекциями вследствие ранений и ожогов.
В Советском Союзе огромная заслуга в создании целого ряда антибиотиков принадлежит выдающемуся микробиологу Зинаиде Ермольевой (1898—1974) – первой среди российских ученых, кто исследовал противовирусные свойства интерферона. Первые порции пенициллина Ермольева получила в 1942 г., и вскоре было налажено массовое производство советского антибиотика. По признанию самого профессора Флори, пенициллин, который получила Ермольева, являлся действеннее англо-американского в 1,5 раза.
Впоследствии благодаря пенициллину и другим антибиотикам было спасено бесчисленное множество жизней. Кроме того, пенициллин оказался первым лекарством, на примере которого было замечено возникновение устойчивости микробов к антибиотикам. Еще Флеминг предупреждал, что не стоит использовать пенициллин, пока заболевание не будет диагностировано, и нельзя применять антибиотик в течение короткого времени и в совсем малых количествах, так как при этих условиях у бактерий развивается устойчивость.
В 1948 г. были обнаружены устойчивые к антибиотику штаммы золотистого стафилококка, а в 1967 г. выявлен нечувствительный к пенициллину пневмококк. «Открытие антибиотиков было величайшим благом для человечества, спасением для миллионов людей. Человек создавал все новые и новые антибиотики против разных возбудителей инфекций. Но микромир сопротивляется, мутирует, микробы приспосабливаются. Возникает парадокс – люди разрабатывают новые антибиотики, а микромир вырабатывает свое сопротивление», – сделали вывод ученые.
Группы крови
На рубеже XIX и XX вв. состоялось величайшее событие в биологии и медицине: австрийский иммунолог Карл Ландштейнер (1868—1943) открыл группы крови.
Эксперименты с переливанием крови или ее компонентов проводились в течение многих сотен лет. Началом истории переливания можно считать 1628 г., когда английский врач Уильям Гарвей открыл циркуляцию крови. Если кровь циркулирует, почему бы не попробовать переливать ее тем, кто в ней нуждается? – подумали ученые. И потратили на эксперименты более 30 лет. Только в 1665 г. появилась первая достоверная запись об успешном переливании крови: земляк Гарвея – Ричард Ловер – сумел внедрить кровь от одной живой собаки другой. Медики продолжали эксперименты, но результаты их не радовали. Переливание крови животных человеку вскоре было запрещено законом, а вливание других жидкостей вроде молока приводило к серьезным побочным реакциям.
Полтора века спустя в той же Британии акушер Джеймс Бландел попытался спасти рожениц с послеродовым кровотечением. Выжила только половина его пациенток, но и это был уже отличный результат. В 1840 г. состоялось успешное переливание цельной крови для лечения гемофилии, в 1867 г. зашла речь о применении антисептиков при переливании, а спустя год на свет появился Карл Ландштейнер.
Еще со времен обучения на медицинском факультете Венского университета Карл интересовался механизмами иммунитета и природой антител. После выпуска он устроился на работу в Институт гигиены и буквально за год описал процесс агглютинирования (склеивания) лабораторных культур бактерий, к которым добавляли сыворотку крови.
Зимой 1900 г. Ландштейнер взял образцы крови у себя и пяти своих коллег, отделил с помощью центрифуги сыворотку от эритроцитов и принялся экспериментировать. Выяснилось, что ни один из образцов сыворотки не реагирует на добавление «собственных» эритроцитов. Но почему-то сыворотка крови доктора Плетчинга склеила эритроциты доктора Штурли, и наоборот. Это позволило предположить, что существует как минимум два вида антител – Ландштейнер назвал их А и В. У себя в крови Карл не нашел ни тех, ни других антител, потому предположил, что есть еще и третий вид – С.
Два года спустя Штурли и его коллега Декастелло описали самую редкую – четвертую – группу крови как «не имеющую типа». Однако у других ученых все эти открытия вызвали лишь сочувственную улыбку. Основываясь на результатах своих экспериментов, Карл написал статью в Wiener klinische Wochenschrift, где привел знаменитое «правило Ландштейнера», ставшее впоследствии основой трансфузиологии: «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют». Публикация не впечатлила научное сообщество, и это привело к тому, что группы крови «переоткрылись» еще несколько раз.
В 1907 г. чех Ян Янский присвоил группам крови названия I, II, III и IV ― по уровню частоты, с которой они встречались в популяции. В 1910 г. американец Уильям Мосс описал те же группы в обратном порядке – IV, III, II и I. Номенклатура Мосса широко использовалась, например, в Англии, что приводило к серьезным проблемам.
Вопрос был решен в 1937 г. на съезде Международного общества переливания крови в Париже, где приняли нынешнюю терминологию АВ0: 0(I), A(II), B(III), AB(IV). Собственно, это и есть терминология Ландштейнера, к которой добавилась четвертая группа, а С превратилась в 0.
Благодаря открытию Ландштейнера стали возможны оперативные вмешательства, которые раньше заканчивались фатально из-за кровотечения. Более того, знание групп крови позволяло с некоторой достоверностью определять отцовство. Но это случилось уже в 1930-х, когда ученые наконец приняли факт, что в крови человека может происходить «какая-то борьба». А в начале 1900-х Ландштейнера покинули все коллеги, кроме одного лаборанта, с которым он сделал еще несколько важных открытий: описал свойства агглютинирующих факторов, способность эритроцитов абсорбировать антитела и агглютинацию эритроцитов на холоде.