Страница 68 из 371
Лиофилизируя жидкую культуру, Чэйн получил коричневый порошок, в котором вместе с пенициллином содержались всякие примеси (белки, соли), так что он был непригоден для инъекций. Можно ли, как надеялись предшественники Чэйна, извлечь пенициллин, растворив его в абсолютном спирте? Он проделал этот опыт, но безуспешно, и это его не удивило: ведь он считал пенициллин ферментом, а следовательно, веществом, не растворимым в спирте. Но все же, желая ничем не пренебрегать, он испробовал действие метилового спирта (или метанола), и неожиданно его попытка оказалась удачной. Часть примеси была удалена. Однако растворенный в метаноле пенициллин снова стал нестойким. Выход: развести раствор водой и снова прибегнуть к лиофилизации.
Чэйн получил, таким образом, частично очищенный пенициллин, и ему не терпелось его испытать. Флори в это время был очень занят другими исследованиями, и Чэйн обратился к крупному испанскому хирургу Хосе Труэта, работавшему в Оксфордском институте этажом выше вместе с другим сотрудником, молодым англичанином Джоном Барнесом. По просьбе Чэйна Барнес ввел тридцать миллиграммов концентрированного пенициллина в вену мыши. К большой радости Чэйна и удивлению Труэта, который наблюдал за опытом, никакой токсической реакции не последовало.
Флори, заинтересовавшись этим, сразу же повторил опыт Чэйна на другой мыши, введя ей двадцать миллиграммов, и опять не было обнаружено никаких явлений интоксикации. Флори это настолько поразило, что он решил даже, что не попал в вену, и сказал Чэйну: «Дайте-ка мне еще одну дозу пенициллина». В те времена получать пенициллин было нелегко. Чэйну с большим трудом удалось добыть еще двадцать миллиграммов, и Флори снова убедился, что никакого токсического действия пенициллин не оказывает. Значит, так же как и неочищенный пенициллин Флеминга, очищенный Чэйном пенициллин не был токсичен для организма животного и в то же время обладал мощным антибактериальным свойством.
Ученые Оксфорда наконец получили в концентрированном виде стойкое и частично очищенное чудесное вещество, которое обладало поразительным свойством: убивать микробы, не причиняя вреда клеткам организма. Флори попросил Чэйна взять себе в помощники Хитли — молодого ученого, только что вернувшегося из Копенгагена и наделенного весьма деятельным и изобретательным умом. Чэйн и Хитли разработали практический метод извлечения и очистки пенициллина.
Рассказ о бесчисленных трудностях, с которыми им пришлось столкнуться, занял бы слишком много времени. Основные требования заключались в том, чтобы: 1. Работать при низкой температуре. 2. Работать при нейтральном pH. 3. Путем лиофилизации нейтрального водного раствора добыть соль пенициллина в порошке. Важно отметить, что метод, разработанный Чэйном и Хитли, применялся для промышленного производства пенициллина вплоть до 1946 года. Массовое производство пенициллина было неосуществимо без лиофилизации. Чэйн одним из первых прибегнул к этому способу для изучения ферментов.
Флори поручил Хитли заняться биологическими испытаниями, и тот для определения антибактериального действия пенициллина сперва воспользовался методом Флеминга (желобок, вырезанный в агаре чашки Петри, заполнялся пенициллином, и вокруг него исчезали все чувствительные микробы). Позже он заменил желобок маленьким стеклянным или фаянсовым цилиндром, погруженным в агар. Первые опыты показали, что это частично очищенное вещество в тысячу раз активнее, чем совсем не очищенное, и в десять раз сильнее самых активных сульфамидов. (Когда удалось получить совершенно чистый пенициллин, он оказался в тысячу раз активнее первых образцов его, полученных Чэйном, то есть в миллион раз активнее вещества, выделенного Флемингом.)
Флори и его коллеги исследовали пенициллин на токсичность при однократном внутривенном вливании. После этого они вводили крысам внутримышечно по десять миллиграммов каждые три часа в течение пятидесяти шести часов. Это не вызвало ни одного летального случая. Они изучили действие своего препарата на кровяное давление и дыхание кошек. Они повторили опыты Флеминга с лейкоцитами. «Все наши исследования, — писали они, — ясно доказывают, что это вещество обладает свойствами, которые дают право испробовать его для лечения».
Настал момент решительного испытания. Оно было проделано 25 мая 1940 года на трех группах мышей, зараженных — одна стафилококками, вторая — стрептококками и третья — Clostridium septicum. Хитли с волнением вспоминает ночь, которую он провел в лаборатории, наблюдая за реакциями животных, и радость, испытанную им, когда он увидел, что контрольные зверьки умерли один за другим, а те, которым ввели пенициллин, выжили.
На следующий день утром Флори и Чэйн пришли проверить результаты. Даже сейчас еще Чэйн рассказывает об этом с горящими глазами.
Июнь 1940 года. Это было время наступления немцев, время Дюнкерка. Не подвергнется ли и Англия вторжению? Если это произойдет, Оксфордская группа решила любой ценой спасти чудодейственную плесень, огромное значение которой теперь не подлежало сомнению. Они пропитали коричневой жидкостью подкладку своих пиджаков и карманов. Достаточно, чтобы хоть один из них спасся, и он сохранит на себе споры и сможет вырастить новые культуры. К концу месяца в Оксфорде накопилось достаточное количество пенициллина, чтобы можно было приступить к решающему опыту. Он был проведен 1 июля на пятидесяти белых мышах. Каждой из них была введена более чем смертельная доза: по полкубического сантиметра вирулентного стрептококка. Двадцать пять из них были оставлены для контроля, остальные подверглись лечению пенициллином, который вводился им каждые три часа в течение двух суток. Флори и его ассистент Кент спали в лаборатории, и каждые три часа их поднимал будильник. Через шестнадцать часов все двадцать пять контрольных мышей погибли; двадцать четыре животных, которых лечили, выжили.
Результаты походили на чудо. Экспериментаторы упоминали о них очень сдержанно в заметке, напечатанной в «Ланцете» и подписанной Флори, Чэйном и Хитли, которые выделили пенициллин и первыми испытали его на животных, а также Дженнингсом, Абрагамом, Орр-Ювингом, Сандерсом и Гарднером, которых Флори пригласил присоединиться к группе с тем, чтобы быстрее и тщательнее изучить это магическое вещество. Гарднер занялся бактериологическим исследованием, подтвердил полученные Флемингом результаты и обнаружил еще несколько чувствительных к пенициллину микробов, среди них микроба газовой гангрены, что в военное время имело первостепенное значение.
Так комплектовалась Оксфордская группа ученых. У Флеминга никогда не было группы, в которую входило бы столько специалистов. Но, по правде говоря, чтобы совершить это открытие, вначале потребовался труд одного ученого, а затем уже целой группы. Чэйн писал: «Коллективная работа очень важна для развития какой-нибудь уже известной идеи, но мне кажется, что еще ни одна группа никогда не порождала никакой новой идеи». Флеминг писал: «Чтобы родилось что-то совсем новое, необходим случай. Ньютон увидел, как падает яблоко. Джеймс Уатт наблюдал за чайником. Рентген спутал фотографические пластинки. Но все эти люди были достаточно хорошо оснащены знаниями и смогли по-новому осветить все эти обычные явления». А сам Флеминг увидел, что плесень уничтожила микробы, и он был «достаточно хорошо оснащен знаниями», чтобы из этого наблюдения сделать выводы и предугадать его практические возможности. Оксфордская группа нашла пути и средства для претворения этих возможностей в действительность.
Для Флеминга первое сообщение Оксфордской группы в «Ланцете» было самой приятной неожиданностью в его жизни. Он всегда знал и непрестанно об этом твердил, что настанет день, когда пенициллин будет сконцентрирован, очищен и использован для лечения общих инфекций. Теперь им владела одна мысль: увидеть свое драгоценное вещество в очищенном виде.
Флеминг поехал в Оксфорд, чтобы повидаться с Флори и Чэйном. Чэйн ему очень удивился, он-то считал, что Флеминг давно умер. «Он произвел на меня впечатление человека, который, должно быть, не умеет выражать свои чувства, но в нем — хотя он всячески старался казаться холодным и равнодушным — угадывалось горячее сердце», — рассказывает Чэйн. Флеминг, конечно, пытался скрыть свою радость, поскольку его правилом было никогда не проявлять своих чувств. Он только сказал Чэйну: «Вы сумели обработать мое вещество». Краддок, который видел Флеминга после его возвращения, помнит, что он сказал об Оксфордской группе: «Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году».