Написал о том, как в СССР норовили едва ли не все великие изобретения человечества, включая паровоз, лампу накаливания, воздушный шар, велосипед и др., приписать российским изобретателям. Но справедливости ради надо сказать, что в некоторых случаях подобные утверждения преследовали сугубо практические цели, примером чего может послужить история с пенициллином.
13 сентября 1929 года на заседании медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете скромный микробиолог больницы св. Марии Александр Флеминг сообщил о терапевтический свойствах плесени. Этот день принято считать днем рождения пенициллина, однако на доклад Флеминга в ту пору мало кто обратил внимание. И на это были веские причины. Упоминания о лечении гнойных заболеваний плесенью встречались еще в трудах Авиценны (XI век) и Филиппа фон Гогенгейма, известного под именем Парацельс (XVI век), но проблема была в том, как выделить из плесени то вещество, благодаря которому проявляются ее чудодейственные свойства.
Трижды по просьбе Флеминга биохимики приступали к очистке вещества от посторонних примесей, но неудачно: хрупкая молекула разрушалась, утрачивая свои свойства. Решить эту задачу удалось лишь в 1938 году группе ученых Оксфордского университета, получивших на проведение исследований грант в размере $5 тысяч от фонда Рокфеллера. Возглавлял эту группу профессор Говард Флори, но считается, что ее мозговым центром был талантливый биохимик, внук могилевского портного Эрнст Чейн. Впрочем, некоторые эксперты полагают, что успех был достигнут в основном благодаря третьему члену группы, замечательному конструктору Норману Хитли, который с успехом использовал новейшие для того времени технологии лиофилизации (выпаривание посредством низких температур). Убедившись в том, что оксфордской группе удалось очистить пенициллин, Александр Флеминг воскликнул: «Да, вы сумели обработать мое вещество! Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году».
Но на этом история пенициллина не закончилась. Наладить массовое производство лекарства в Англии, ежедневно подвергавшейся бомбардировкам, не было никакой возможности. Осенью 1941 года Флори и Хитли отправились в Америку, где предложили технологию производства пенициллина председателю научно-исследовательского медицинского совета США Альфреду Ричардсу. Тот немедленно связался с президентом Рузвельтом, который согласился финансировать программу. Американцы подошли к делу со свойственным им размахом — пенициллиновая программа в миниатюре напоминала «Манхэттенский проект» по созданию атомной бомбы. Все работы были строго засекречены, к делу привлечены ведущие ученые, конструкторы и промышленники. В результате американцам удалось разработать эффективную технологию глубинного брожения. Первый завод стоимостью $200 млн. был построен ударными темпами менее чем за год. Вслед за этим в США и Канаде были построены новые заводы. Производство пенициллина росло как на дрожжах: июнь 1943 года — 0,4 млрд. единиц, сентябрь — 1,8 млрд., декабрь — 9,2 млрд., март 1944 года — 40 млрд. единиц. Уже в марте 1945 года пенициллин появился в американских аптеках.
Лишь когда из США начали поступать сенсационные известия об исцелениях, а вслед за ними появился сам препарат, в Англии спохватились, обнаружив, что используемая технология поверхностного брожения плесени мало того что не дает достаточного количества пенициллина, да вдобавок он получается значительно дороже американского. За технологию и оборудование, которые англичане попросили передать им, американцы заломили огромные деньги. Пришлось ставить зарвавшихся заокеанских друзей на место. С помощью нескольких публикаций в прессе англичане доказали всему миру свой приоритет в изобретении пенициллина. Для убедительности шустрые репортеры даже кое-что присочинили. До сих пор ходит байка о том, что микробиолог Флеминг был таким неряхой, что у него в лабораторной посуде заводилась
плесень.
В СССР тоже попытались было позаимствовать у американцев эту технологию, но неудачно. Заместитель наркома здравоохранения СССР А.Г.Натрадзе рассказывал: «Мы направили за границу делегацию для закупки лицензии на производство пенициллина глубинным способом. Они заломили очень большую цену — $10 млн. Мы посоветовались с министром внешней торговли А.И.Микояном и дали согласие на закупку. Тогда они нам сообщили, что ошиблись в расчетах и что цена будет $20 млн. Мы снова обсудили вопрос с правительством и решили заплатить и эту цену. Потом они сообщили, что не продадут нам лицензию и за $30 млн».
Что оставалось делать в этих условиях? Последовать примеру англичан и доказать свой приоритет в открытии пенициллина. Первым делом подняли архивы и выяснили, что еще в 1871 году на лечебные свойства плесени указали российские врачи Вячеслав Манассеин и Алексей Полотебнов. Кроме того, советские газеты запестрели сообщениями о выдающихся успехах молодого микробиолога Зинаиды Ермольевой, которой удалось произвести отечественный аналог пенициллина под названием крустозин, причем он, как и следовало ожидать, получился намного лучше американского. Из этих сообщений нетрудно было понять, что вражеские шпионы вероломно умыкнули секрет производства крустозина, потому что у себя в капиталистических джунглях американские ученые, которые страдают от нечеловеческой эксплуатации, ни за что бы до этого не додумались. Позже Вениамин Каверин (его брат, ученый-вирусолог Лев Зильбер, был мужем Ермольевой) опубликовал роман «Открытая книга», рассказывающий о том, как главная героиня, прототипом которой была Ермольева, вопреки сопротивлению врагов и бюрократов, подарила народу чудодейственное лекарство.
Это не соответствовало действительности. Пользуясь поддержкой Розалии Землячки (фурия красного террора, как назвал ее Солженицын, некоторое время училась на медицинском факультете Лионского университета, а потому считала себя непревзойденным знатоком медицины), Зинаида Ермольева на основе грибка Penicillium crustosum действительно наладила производство крустозина, однако по качеству отечественный пенициллин значительно уступал американскому. Кроме того, пенициллин Ермольевой производился методом поверхностного брожения в стеклянных «матрацах». И хотя они устанавливались везде, где только можно, объем производства пенициллина в СССР в начале 1944 года был примерно в 1000 раз меньше, чем в США.
Кончилось дело тем, чтотехнология глубинного брожения в обход американцев была, насколько известно, в частном порядке куплена у Эрнста Чейна, после чего НИИ эпидемиологии и гигиены Красной Армии, директором которого был Н.Копылов, освоил эту технологию и запустил ее в производство. В 1945 году после испытаний отечественного пенициллина большой коллектив во главе с Копыловым был удостоен Сталинской премии. После этого все разговоры о российско-советском приоритете в открытии пенициллина стихли - Вячеслава Манассеина и Алексея Полотебнова в очередной раз предали забвению, Зинаида Ермольева была снята с должности директора Института пенициллина, а ее волшебный крустозин, благодаря которому строители коммунизма могли жить вечно, был выброшен на свалку.
Иногда бывает так, что великое открытие совершает тот, кто постоянно нарушает правила. Тысячи врачей, которые содержали свои рабочие места в чистоте, не смогли сделать того, что удалось неаккуратному Александру Флемингу — открыть первый в мире антибиотик. И вот что интересно: если бы он соблюдал чистоту, то у него бы тоже ничего не получилось.
Давным-давно великий французский химик Клод-Луи Бертолле весьма остроумно заметил: "Грязь — это вещество не на своем месте". Действительно, стоит только чему-то оказаться не там, где ему надлежит пребывать, и сразу же в помещении возникает беспорядок. А поскольку он весьма неудобен и для работы, и для нормальной жизни, то всех с детства учат, что следует чаще убираться. В противном случае количество вещества не на своем месте превысит таковое, свое место знающее.
Особенно нетерпимы к грязи медицинские работники. И их можно понять — вещество "не на своем месте" быстренько становится местом прописки разнообразных микроорганизмов. А они весьма опасны для здоровья как пациентов, так и самих врачей. Возможно, именно поэтому большинство медиков — патологические чистюли. Впрочем, не исключено, что в данный профессии существует своеобразный искусственный отбор — тот врач, что постоянно "кладет" вещество не на свое место, теряет клиентуру и уважение коллег и в профессии не задерживается.
Тем не менее, искусственный отбор, как и его естественный тезка, иногда дает сбой. Бывает, что доктор-грязнуля приносит человечеству куда больше пользы, чем его аккуратные коллеги. Именно о таком забавном парадоксе и пойдет речь — о том, как однажды неряшливость медика спасла жизни миллионов людей. Однако давайте обо всем по порядку.
6 августа 1881 года в шотландском городе Дарвел в семье фермеров Флемингов родился мальчик, которого назвали Александром. Ребенок с детства отличался любознательностью и тащил с улицы в дом все, что считал интересным. Его родителей это, правда, не раздражало, однако весьма огорчало то, что их отпрыск никогда не складывал свои трофеи в определенное место. Юный натуралист разбрасывал по дому и засушенных насекомых, и гербарии, и минералы и более опасные для здоровья вещи. Словом, как ни пытались приучить Александра к порядку и чистоте, все равно ничего из этого не вышло.
Через некоторое время Флеминг поступил в медицинскую школу при больнице святой Марии. Там Александр изучал хирургию и, выдержав экзамены, в 1906 году стал членом Королевского колледжа хирургов. Оставаясь работать в лаборатории патологии профессора Алмрота Райта больницы святой Марии, он в 1908 году получил степени магистра и бакалавра наук в Лондонском университете. Следует заметить, что медицинская практика не особенно интересовала Флеминга — куда больше его привлекала исследовательская деятельность.
Сослуживцы Александра неоднократно отмечали, что даже в лаборатории тот был ну просто чудовищно неаккуратен. А в его рабочий кабинет было опасно входить — реактивы, медикаменты и инструменты валялись вперемешку повсюду, а присаживаясь на стул, можно было напороться на скальпель или пинцет. Флеминг постоянно получал выговоры и порицания от старших коллег за то, что у него все лежит не на своем месте, однако, похоже, его это не особенно волновало.
Когда началась Первая Мировая война, молодой врач отравился на фронт во Францию. Там он, работая в полевых госпиталях, начал изучение инфекций, которые проникали в раны и вызывали тяжелые последствия. И вот уже в начале 1915 года Флеминг представил доклад, в котором рассказывалось о присутствии в ранах видов микробов, некоторые из которых были еще не знакомы большинству бактериологов. Ему также удалось выяснить, что применение антисептиков в течение нескольких часов после ранения не полностью уничтожает бактериальные инфекции, хотя многие хирурги так считали. Более того, самые зловредные микроорганизмы проникали в раны настолько глубоко, что уничтожить их простой антисептической обработкой было невозможно.
Что же следовало делать в подобных случаях? В возможности лечения таких инфекций при помощи традиционных лекарств из неорганических веществ Флеминг не особенно верил — его довоенные исследования терапии при сифилисе показали, что данные методы весьма ненадежны. Однако Александр был увлечен идеями своего шефа, профессора Райта, который считал использование антисептиков тупиковым путем, поскольку они ослабляют защитные свойства самого организма. А вот если получить препараты, которые будут стимулировать иммунитет, то пациент сможет сам уничтожить своих "обидчиков".
Развивая мысль своего коллеги, Флеминг предположил, что сам человеческий организм должен содержать вещества, убивающие микробов (следует заметить, что про антитела тогда толком ничего не знали, их удалось выделить только в 1939 году). Свою гипотезу ему удалось подтвердить экспериментально только после войны с использованием техники "слайд ячейки". Методика позволила легко показать, что при попадании микробов в кровь лейкоциты оказывают очень сильное бактерицидное действие, а при добавлении антисептиков эффект значительно снижается или даже полностью ликвидируется.
Итак, ободренный Флеминг стал экспериментировать с различными организменными жидкостями. Он поливал ими бактериальные культуры и анализировал результат. В 1922 году ученый, простудившись, шутки ради высморкался в чашку Петри, где росла бактериальная культура Micrococcus l ysodeicticus. Однако эта шутка привела к открытию — все микробы погибли, а Флемингу удалось выделить вещество лизоцим, обладающий антибактериальным действием.
Флеминг продолжил исследование данного естественного антисептика, однако вскоре выяснилось, что для большинства болезнетворных бактерий лизоцим безвреден. Однако ученый не сдавался и повторял эксперименты. Самое интересное, что Александр, работая с культурами самых опасных микроорганизмов, совершенно не изменял своим привычкам. По-прежнему его стол был завален чашками Петри, которые не мылись и не стерилизовались неделями. Коллеги боялись заходить в его кабинет, но неряшливого доктора, похоже, перспектива подхватить тяжелую болезнь нисколько не пугала.
И вот через семь лет удача вновь улыбнулась исследователю. В 1928 году Флеминг начал исследовал свойства стафилококков. Сначала работа не принесла ожидаемых результатов и доктор решил взять отпуск в конце лета. Тем не менее, он и не подумал убраться в своей лаборатории. Итак, Флеминг уехал отдыхать, так и не помыв чашек Петри, а когда 3 сентября вернулся, то заметил, что в одной чашке с культурами появились плесневые грибы, а присутствовавшие там колонии стафилококков погибли, в то время как другие колонии были в норме.
Заинтригованный Флеминг показал загрязненные грибами культуры своему бывшему помощнику Мерлину Цена, который сказал: "Вот так же вы и открыли лизоцим", что следует воспринимать не как восхищение, а как порицание за неаккуратность. Определив грибки, ученый понял, что антибактериальное вещество производит представитель вида Penicillium notatum , который попал на культуру стафилококков совершенно случайно. Спустя несколько месяцев, 7 марта 1929 года, Флеминг выделил таинственное антисептическое вещество и назвал его пенициллином. Так началась эра антибиотиков — лекарств, подавляющих бактериальные и грибковые инфекции.
И вот что интересно — до Флеминга многие ученые достаточно близко подошли к открытию подобных веществ. В СССР, например, всего в шаге от получения антибиотиков стоял Георгий Францевич Гаузе. Были прорывы на данном фронте у ученых из США и многих стран Европы. Однако никому это загадочное вещество в руки так и не далось. Наверное, это произошло потому, что все они были адептами чистоты и стерильности, и плесень Penicillium notatum просто не могла проникнуть в их лаборатории. А для того, чтобы раскрыть секрет пенициллина, потребовался именно грязнуля и неряха Александр Флеминг.
Пенициллин - легендарный препарат. С него началась эра антибиотиков, которые спасли миллионы человеческих жизней. До сих пор данное средство используется в терапии некоторых инфекций. Сегодня антибиотики модно ругать, приписывая им все мыслимые и немыслимые недостатки. Но с появлением пенициллина мир изменился навсегда и, безусловно, стал лучше.
Кто открыл Пенициллин?
В начале XX века средство для борьбы с инфекциями стало вящей необходимостью. Население росло, особенно в промышленных городах. И при такой скученности любая инфекция грозила масштабной эпидемией.
Ученые уже знали многое о бактериях, были выделены и изучены возбудители наиболее распространенных и опасных заболеваний, применялись и некоторые препараты. Но по-настоящему эффективного лекарства - не существовало.
В конце 20-х годов прошлого века (1881 - 1955 гг.) активно изучал патогенные микроорганизмы, в том числе, стафилококки - причину множества заболеваний.
История открытия
В литературе, в том числе художественной, красочно описано, что шотландский ученый был неаккуратен и не деактивировал культуры бактерий сразу же, после работы с ними. И однажды он заметил, что выросшая плесень растворила колонии в одной из чашек Петри.
Нужно понимать, что это была не обычная плесень, а занесенная из соседней лаборатории. Выяснилось, что она относится к роду Penicillium (пенициллум). По поводу ее разновидности были сомнения, но специалисты определили, что это penicillium notatum .
Флеминг начал выращивать данный грибок в бутылях с питательным бульоном и проводить испытания. Выяснилось, что даже при сильном разведении, этот антисептик способен подавлять рост и размножение не только стафилококка, но и других патогенных кокков (гонококка, пневмококка), дифтерийной палочки. В то же время, холерные вирионы, возбудители тифа и паратифа не реагировали на действие penicillium notatum.
Но главные вопросы заключались в том, как выделить чистое вещество, уничтожающее бактерии, как сохранить надолго его активность? - Ответа на них не было. Флеминг пытался использовать бульон местно - для обработки гнойных ран, для закапывания в глаза и в нос (при , ринитах). Но массированные исследования зашли в тупик.
В 40-х годах попытки выделить чистый пенициллин продолжила так называемая Оксфордская группа микробиологов. Хоуард Уолтер Флори и Эрнест Чейн получили порошок, который можно было разводить и делать инъекции.
Исследования подхлестнула Вторая Мировая Война. В 1941 году к исследованиям подключились американцы, которые изобрели более эффективную технологию получения пенициллина. Это лекарство было необходимо на фронтах, где любое ранение и даже просто ссадина грозили заражением крови и смертью.
Советское правительство обратилось к союзникам с просьбой предоставить новое лекарство, но не получило ответа. Тогда собственную работу начал Институт Экспериментальной Медицины во главе с З. В. Ермольевой . Было исследовано несколько десятков вариантов грибка Penicillium и выделен наиболее активный - Penicillium crustosum . В 1943 году отечественный «пенициллин-крустозин» начали выпускать в промышленных масштабах.
Этот препарат оказался эффективнее американского. Сам Флори посетил Москву, чтобы убедиться в этом. Он, тоже, захотел получить исходную культуру нашего антибиотика. Ему не отказали, но выдали уже известный на западе Penicillium notatum.
Современное понятие об антибиотиках
Противомикробные лекарства сегодня подразделяют на множество групп. По способу производства их делят на:
- Биосинтетические - природные - их выделяют из культур микроорганизмов;
- Полусинтетические - их получают путем химической модификации веществ, выделяемых микроорганизмами.
Широко используется классификация по химическому составу:
- β-лактамные - пенициллин, цефалоспорин и т.д.;
- Макролиды - эритромицин и т.д.;
- Тетрациклины и так далее.
Делят антибиотики и по спектру действия: широкого спектра, узкого спектра. По преимущественному эффекту:
- бактериостатические - останавливают деление бактерий;
- бактерицидные - уничтожают взрослые формы бактерий.
Современный пенициллин и природные антибиотики
Сегодня родоначальник всех антибиотиков называется бензилпенициллин . Это β-лактамный природный препарат бактерицидного действия. В чистом виде он не отличается широким спектром действия. К нему чувствительны некоторые виды грамотрицательных бактерий, анаэробов, спирохет и некоторые другие возбудители.
Именно к природным пенициллинам можно отнести большинство «претензий», которые сейчас любят предъявлять ко всем антибиотикам:
- Они часто вызывают аллергию - реакции немедленного и замедленного типа. Причем, это относится к любым средствам, в которых присутствует пенициллин, включая косметику и пищевые продукты.
- Описано и токсическое действие пенициллинов на нервную систему, слизистые (возникают воспаления), почки.
- При подавлении одних микроорганизмов могут чрезвычайно размножиться другие. Так возникают суперинфекции - например, .
- Это лекарство необходимо вводить в уколах - в желудке он разрушается. Кроме того, препарат быстро выводится, что требует частых инъекций.
- Многие штаммы микроорганизмов имеют или вырабатывают устойчивость к его действию. Зачастую в этом виноваты люди, которые неправильно используют антибиотик.
Но важно понимать, что такой (и более широкий) список нежелательных эффектов пенициллинов появился благодаря их прекрасной изученности. Все эти недостатки не делают данный препарат «ядовитым» и не перекрывают очевидной пользы, которую он до сих пор приносит пациентам.
Достаточно сказать, что всеми международными медицинскими организациями признана возможность лечения пенициллином беременных женщин.
Для расширения спектра действия природного антибиотика его комбинируют с веществами, уничтожающими защиту бактерий - ингибиторы β-лактамаз (сульбактам, клавулоновую кислоту и т.д.). Разработаны и формы пролонгированного действия.
Преодолеть недостатки природного пенициллина помогают современные полусинтетические модификации.
Антибиотики группы пенициллинов
Природные пенициллины:
- бензилпенициллин (пенициллин G);
- феноксиметилпенициллин (пенициллин V);
- бензатина бензилпенициллин;
- бензилпенициллин прокаин;
- бензатина феноксиметилпенициллин.
Полусинтетические пенициллины:
Расширенного спектра действия -
Против синегнойной палочки -
- Тикарциллин;
- Азлоциллин;
- Пиперациллин;
Против стафилококка -
- Оксациллин;
Комбинированные с ингибиторами бета-лактамаз -
- Ампициллин/сульбактам.
Как разводить пенициллин
При каждом назначении антибиотика - врач должен указать точные дозы и кратность разведения. Попытки «угадать» их самостоятельно приведут к тяжелым последствиям.
Стандартом разведения пенициллина является 100 000 ЕД на 1 мл растворителя (им может служить стерильная вода для инъекций или физраствор). Для разных препаратов рекомендованы разные растворители.
Для процедуры вам потребуется 2 шприца (или 2 иглы) - для разведения и для инъекции.
- Соблюдая правила асептики и антисептики, вскройте ампулу с растворителем и наберите нужное количество жидкости.
- Проколите иглой под углом 90 градусов резиновую крышечку флакона с порошком пенициллина. Кончик иглы должен показаться с внутренней стороны крышечки не более, чем на 2 мм. Введите растворитель (нужное количество) во флакон. Отсоедините шприц от иглы.
- Встряхните флакон до полного растворения порошка. Наденьте шприц на иглу. Переверните флакон вверх донышком и наберите в шприц нужную дозу лекарства. Снимите флакон с иглы.
- Смените иглу на новую - стерильную, закрытую колпачком. Сделайте укол.
Нужно готовить препарат непосредственно перед уколом - активность пенициллина в растворе резко снижается.
За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько жизней. В самом начале войны многие солдаты умирали не от ран, а от заражения крови. Пенициллин исцелил тысячи бойцов, которых считали безнадежными. История его открытия похожа на детектив, развязка которого подарила человечеству первый антибиотик, продливший продолжительность жизни примерно на 30 лет.
В 1928 году британский микробиолог Александр Флеминг обнаружил плесень, которая подавляла рост культуры стафилококков. Эта плесень относилась к редкому виду грибов рода Penicillium - P. Notatum.
Долгие годы специалисты пытались создать удобный для практического использования препарат на основе грибка, но безуспешно. Активное вещество лабораторной плесени не только с трудом поддавалось очистке, но и оказывалось нестабильным. Лишь в 1940 году в журнале The Lancet появилась первая статья об эффективном антибиотике - пенициллине. В условиях войны у Англии не было возможности разрабатывать технологию промышленного производства, и специалисты поняли: надо отправляться в США. Так в 1941 году фронт исследовательской работы переместился в Америку.
Западный фронт
Сама поездка оказалась нервной: было жарко, а плесневые грибы не выдерживают высокой температуры - их могли не довезти. В США перед учеными встала другая проблема: возможность промышленного производства пенициллина. Научные специалисты общались со многими учеными и фабрикантами, и в итоге в 1941 году обосновались в лаборатории города Пеории штата Иллинойс. Американские исследователи предложили новую питательную среду для выращивания плесневых грибов - кукурузный экстракт, которого в этом регионе США было много. Он оказался более чем пригодным для исследовательских целей.
Была еще одна задача - найти наиболее «продуктивный» штамм грибка. В лабораторию присылали образцы плесени со всего мира, но нужной среди них не было. Искали и на месте: наняли женщину, которая покупала заплесневелые продукты, - ее прозвали «плесневой Мэри».
В один прекрасный летний день 1943 года Мэри принесла в лабораторию полусгнившую дыню, а на ней - золотистую плесень Penicillium Chrysogenum, которая и оказалась именно той, что нужна была ученым. Из плесени получилось выделить самый эффективный штамм, и при этом его производство оказалось очень выгодным: стоимость лечения одного случая сепсиса снизилась с 200 до 6,5 доллара. Сегодняшний пенициллин - это потомок той самой плесени.
Наконец, председатель научно-исследовательского медицинского совета США Альфред Ричардс взял под крыло организацию производства - финансирование поступило через президента США Рузвельта. Первый завод построили меньше чем за год, и в течение первого года его работы производство пенициллина выросло в 100 раз.
В армии союзников антибиотики начали использовать в июле 1943 года во время высадки на Сицилии - случаи смерти от гангрены прекратились. По некоторым данным, с высадкой в Нормандии в июне 1944 года медлили не только по политическим соображениям, но и из-за опасений, что пенициллина не хватит.
Антибиотики - не самые хорошие лекарственные препараты. Однако бывают случаи, когда без них любые терапевтические мероприятия будут неэффективными и бессмысленными. До открытия пенициллина Александром Флемингом погибало огромное количество людей из-за пневмонии, сифилиса и при других патологиях, вызванных инфекционными поражениями. Даже роды могли унести жизни матери и младенца, если в момент операции попадала инфекция. Флеминг не изобрел лекарства от всех болезней, но он создал то, благодаря чему медицина и фармакологическая промышленность начали развиваться. И развиваться стремительно, что, в свою очередь, позволило спасать большое количество людей от неминуемой смерти. Кто он, «отец» пенициллина и лизоцима?
Краткая биография Александра Флеминга
Человек, чье имя к 1945 году станет известно по всему миру, родился 6 августа 1881 года в Шотландии, области Эршир, на ферме Лохфильд (Дарвел). Мать Александра, Грэйс Стирлинг Мортон, была второй женой Хуга Флеминга - фермера, проживающего по соседству от ее отца. Александр был третьим из четверых детей Грэйс и Хуга. Также у Флеминга-старшего было еще четыре ребенка от первого брака. Хугу было 59 лет, когда он женился на матери Александра. А умер, когда мальчику было всего 7 лет.
Начальное образование
Если описывать этот период жизни кратко, Александр Флеминг до 12 лет учился в сельской школе Дарвела, затем в течение двух лет проходил обучение в академии Килмарнок, а в 14-летнем возрасте переехал к старшим братьям в столицу Великобритании, где подрабатывал клерком и занимался в Королевском политехническом институте. Почему он решил посвятить свою жизнь именно медицине? Примером стал один из его старших братьев, который к тому времени уже работал врачом-офтальмологом. Вот и Александр решил поступить в медицинскую школу. Как выяснится позже, не зря.
Медицинское образование
Хотя у Александра не было страсти к какой-то определенной области медицины, его способности в хирургии говорили о том, что парень может стать выдающимся врачом. Однако дальнейшую жизнь он посвятил лабораторной медицине. Большую роль в этом вопросе сыграл профессор патологии Алмрот Райт, который прибыл в госпиталь Св. Марии в 1902 году. Как раз в то время, когда здесь проходил практику студент Александр Флеминг. Райт на тот момент уже был автором вакцинации против брюшного тифа, но не останавливался на достигнутом. Он собрал группу студентов, в числе которой были Джон Фриман, Джон Уэлс и Бернар Спилсбери. С ними Алмрот начал новую «миссию» - найти то, что будет активировать антитела в организме человека, страдающего от бактериальной инфекции. Таким образом, профессор патологии хотел найти метод борьбы с инфекционными заболеваниями. И это было внутри человеческого организма. Когда группа не справлялась с поставленной задачей, к ней присоединили Флеминга. На тот момент (1906 год) Александр уже получил ученую степень.
Исследовательская лаборатория была прикреплена к госпиталю Св. Марии. Там Александр Флеминг проработал всю свою оставшуюся жизнь, а в 1946 году стал директором Института.
Деятельность в лабораторной медицине
Флеминг наиболее известен как «отец» пенициллина. Но на самом деле, Александр внес огромный вклад в развитие медицины, постоянно все исследуя и изучая. Вот таким он был человеком - вовлеченным в свою деятельность и стремившимся сделать мир здоровее. Собственно, как и его наставник Райт. Например, профессор патологии разработал множество способов микроизмерения, а Флеминг определил, что они будут наиболее полезными в диагностике сифилиса, разработанной Вассерманом. Новые диагностические методы позволяли вместо 5 мл крови пациента использовать всего 0,5 мл. Просто нужно было брать ее не из пальца, а из вены.
Первая мировая война заставила Райта отправиться во Францию. Ученый взял с собой и Флеминга. Там они открыли первую исследовательскую медицинскую лабораторию военного времени, в которой решали многие проблемы. Одной из наиболее важных была бактериальная инфекция, развивающаяся в глубоких ранах, так как она была способна как минимум оставить людей без конечностей, и как максимум лишить их жизней. Александр Флеминг подготовил первый доклад в 1915 году, в котором рассказал о многообразии бактерий, присутствующих в ранах, и о том, что многие из них еще неизвестны бактериологам. Также вместе с Райтом они определили, что антисептики того времени, которые были предназначены для обеззараживания ран, не только не справляются со своей задачей, но и вредят человеку, что наотрез отказались принимать хирурги. Однако немногим позже двое ученых все же смогли отстоять свое мнение. Флеминг и Райт доказали, что антисептики неэффективны по двум причинам. Во-первых, они попросту не достигали всех микробов. Во-вторых, их активность в разы снижалась после столкновения с различными белковыми и клеточными элементами. Проще говоря, антисептики уничтожали лейкоциты в организме пострадавшего, когда те были необходимы в качестве эффективного защитного механизма.
Открытие пенициллина Александром Флемингом
В этом вопросе главную роль сыграла неряшливость ученого. На то время он был уже достаточно известен в области медицины, блестящий исследователь, но беспорядок в его лаборатории заставлял ужаснуться. Однако если бы не этот факт, Флеминг, возможно, никогда бы и не сделал такого важного для бактериологии открытия. Кстати, его неряшливость сыграла главную роль и в открытии лизоцима. Но об этом позже.
После возвращения из дома в свою лабораторию в 1928 году Флеминга ждал приятный сюрприз. Он заметил, что в одной из чашек Петри с культурами стафилококков, которые он выставил в углу стола перед отъездом, появились плесневые грибы. И - о, чудо! - патогенные микроорганизмы были уничтожены. На других же пластинах, где не присутствовали плесневые грибы, стафилококки были «живы». Флеминг определил их как пенициллиновый род. В течение нескольких месяцев он пытался вывести «чистое» вещество. И ему удалось это сделать. Седьмого марта следующего года он назвал выделенное вещество пенициллином.
Стафилококки и другие грамм-положительные бактерии вызывают пневмонию, скарлатину, дифтерию и менингит, и пенициллин успешно мог бороться с таковыми. Между тем как против грамм-отрицательных патогенных микроорганизмов, вызывающих паратиф и брюшной тиф, он был бессилен. Однако и этот результат стараний ученого был, мягко говоря, полезен для дальнейшего развития медицины.
«Доработка» пенициллина
Итак, в 1929 году Александр Флеминг открывает пенициллин. Но он не мог получить качественное активное вещество, эффективно очистить его, так как не был химиком. Соответственно, использовать результат своих стараний в терапии пациентов он не мог. Хотя и так проделал большую работу. Например, он определил, что пенициллин не будет работать в малой дозировке и при короткой терапии. «Доработкой» пенициллина занимались уже другие ученые - Говард Флори и Борис Чейн. Массовое производство антибиотика стартовало уже во времена Второй мировой войны и позволило спасти немало людей.
Научное открытие лизоцима
Не исключено, что о пенициллине так и не узнали бы. Именно ранее открытие Флемингом лизоцима показало ученого с лучшей стороны, как блестящего исследователя. И, вероятно, именно поэтому Флори и Чейн взялись за доработку пенициллина. Даже предполагая, что славу и почет за это открытие все равно получит Флеминг.
Лизоцим был открыт так же случайно, и так же благодаря, грубо говоря, неряшливости гения. Проводя очередное исследование бактерий, Флеминг чихнул прямо над чашкой Петри. Он не предпринял никаких действий, то есть, эти пластины так и остались стоять на лабораторном столе. Как оказалось, правильно сделал. Через несколько дней Александр заметил, что в чашках, куда попали капли слюны, бактерий больше нет. Они погибли. Ученый определил, что этому способствовала именно человеческая биологическая жидкость. Так, Александр Флеминг, фото которого можно видеть в статье, открыл фермент, уничтожающий некоторые патогенные микроорганизмы и не повреждающий ткани. Он назвал его лизоцимом.
Награды и титулы великого ученого
Флеминг вместе с Чейном и Флори получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных заболеваниях. Это произошло в 1945 году. За 10 лет, предшествующих дню смерти гениального ученого, за свои открытия и достижения в области лабораторной медицины он получил:
- 26 медалей;
- 25 почетных степеней;
- 13 наград;
- 18 премий.
Также Флеминг был удостоен почетного членства во многих академиях и научных обществах. В 1944 году получил дворянское звание. Кстати, многих интересует, гражданин какой страны Александр Флеминг? Родился ученый на территории Шотландии и всю жизнь, за исключением командировок, прожил в этой стране. А дворянский титул там, как известно, очень важен.
Личная жизнь «неряшливого гения»
Флеминг был женат дважды. Его первую супругу звали Сара, у них был сын Роберт. Молодой человек решил быть как отец, пошел по его стопам и стал врачом. Сара умерла в 1949 году. Это негативно отразилось на состоянии здоровья ученого. Спустя 4 года, он женился на своей бывшей студентке и коллеге, гречанке Амалии Котсури-Вурекас. Она умерла в 1986 году.
Смерть А. Флеминга
Как уже говорилось, состояние здоровья ученого сильно ухудшилось после смерти первой супруги. Жизнь Александра Флеминга закончилась 11 марта 1955 года. Он скончался от инфаркта миокарда. Ученого похоронили рядом с самыми почитаемыми британцами, в соборе Святого Павла в Лондоне. Флеминг часто бывал в Греции, а потому в день его смерти в этой стране был объявлен национальный траур. А в Барселоне к мемориальной доске с его именем выкладывали огромные охапки цветов. Это, наверное, и есть настоящий почет. Настоящая слава Великого Ученого, которого уважал и ценил весь мир. А он просто безумно любил свою работу и всецело отдавался ей. Настолько любил, что даже чашку Петри с разросшимися плесневыми грибами сохранил до конца своих дней.