Открытия, которые изменили мир - Страница 59

Веха № 4

От медицинских суден до промышленных баков: долгожданная революция

В середине 1930-х два исследователя из Оксфордского университета начали изучать свойства открытого Флемингом антибактериального вещества — не пенициллина, а лизоцима, натурального фермента, обнаруженного в слезе и других выделяемых телом жидкостях за несколько лет до открытия пенициллина. Этих ученых, немецкого биохимика Эрнста Чейна и австралийского патолога Говарда Флори, впечатлила способность лизоцима растворять стенки клеток бактерий. Правда, к 1939 г. они уже завершили работу над этим исследованием и были готовы перейти к другим. Но прежде чем написать заключение, Чейн решил еще один, последний раз просмотреть научные источники. Тут-то он и наткнулся на малоизвестное исследование Флеминга от 1929 г. То, что Чейн прочел о пенициллине, заинтриговало его: не потому, что он мечтал о волшебном лекарстве-антибиотике, а из-за уникальной способности препарата разрушать клеточные стенки бактерий.

Чейн уговорил Флори обратить более пристальное внимание на пенициллин, хотя это было не так-то просто. Сложно оказалось даже найти пробный образец — через десять лет после того, как Флеминг забросил свои эксперименты. Однако хотя использовать тот же грибок было невозможно, Флори и Чейн без особого труда обнаружили его потомство. По счастливой случайности один из сотрудников школы ранее получил пробный образец грибка от Флеминга и с тех пор продолжал его выращивать. «Я поверить не мог, что мне так повезло, — позже рассказывал Чейн о том, как узнал о существовании этого грибка плесени. — Тут же, в этом же здании, буквально у нас под носом!»

Чейн приступил к изучению грибка, и к началу 1940-х он, благодаря своим познаниям в биохимии, совершил то, что не удалось Флемингу: произвел небольшое количество концентрированного пенициллина. По сравнению с «сырым», работать над которым Флеминг отчаялся и который подавлял бактерии, будучи растворенным в пропорции 1 к 800, концентрированный препарат, полученный Чейном, был в 1000 раз мощнее и мог подавлять бактерии, будучи растворенным в пропорции 1 к 1 млн. И при этом, как ни удивительно, он не был токсичен и не представлял опасности для здоровья.

Чейн и Флори были хорошо осведомлены о недавнем успехе пронтозила, давшего надежду на возможность избавления от инфекций с помощью лекарств, — и поспешили изменить цели своего исследования. Пенициллин теперь был для них не просто абстрактным объектом любопытства в рамках изучения клеточных стенок бактерий. Он стал потенциальным антибиотиком, терапевтическим препаратом, который, вероятно, можно было использовать для лечения инфекционных заболеваний. Воодушевленные новыми задачами, Чейн и Флори запланировали протестировать новый потенциальный пенициллин на животных. 25 мая 1940 г. восемь мышей получили смертельную дозу Streptococcus pyogenes, после чего четыре из них также получили пенициллин. Чейн и Флори были настолько взволнованы, что не ложились спать всю ночь в ожидании результата. К 3:45 утра они его достигли: все не получившие пенициллин мыши погибли, а получившие — выжили.

Но возникла еще одна трудность. Чейну пришлось потратить массу времени и сил на то, чтобы произвести крошечную дозу пенициллина, необходимую для четырех мышей. Как же произвести количество, достаточное для человека? Вскоре научный сотрудник Норман Хитли подошел к решению проблемы творчески, поставив краткосрочную цель: подготовить лекарства для нескольких человек в рамках клинического исследования. Он закупил медицинские судна — сотни суден, — чтобы выращивать в них грибок, и использовал шелк из старых парашютов (подвесив их на библиотечный шкаф), чтобы слить и отфильтровать грибковый «бульон». Чейн химическим способом получал пенициллин, используя разработанные им самим методы. К началу 1941 г. у ученых было достаточно пенициллина для терапии людей. Первым пациентом, на котором был испробован препарат, оказался сорокатрехлетний полицейский, умирающий от септицемии. Введенная ему доза пенициллина оказалась недостаточной, и он скончался. После этого ученые ввели лекарство ребенку, которому требовалась меньшая доза. Ребенок был излечен от инфекции, однако скончался от осложнений основного заболевания. Последующие группы пациентов, получающие пенициллин, демонстрировали чрезвычайно впечатляющие улучшения.

Но к воодушевлению исследователей снова примешивалось осознание, казалось бы, неразрешимой проблемы: как им теперь произвести достаточно пенициллина для более масштабного исследования, включавшего чуть менее тысячи пациентов по всему миру? К тому моменту, то есть к середине 1941 г., новости о первых опытах с пенициллином уже успели распространиться повсюду. Речь шла не просто о каком-то новом антибиотике — пенициллин казался намного перспективнее, чем пронтозил и прочие сульфаниламиды. Как сообщалось в августе 1941 г. в издании The Lancet, у пенициллина было «огромное преимущество» перед пронтозилом. Он не только боролся со множеством разнообразных патогенных бактерий, но и не терял эффективность при воздействии гноя, крови и других микробов, то есть был именно таким, каким должно быть лекарство для обработки инфицированных ран.

Однако перед Флори и Чейном все еще стояла проблема производства больших доз. Ведь они были ограничены возможностями медицинских суден и старых парашютов. К сожалению, на помощь британских фармацевтических компаний рассчитывать было нельзя. Их мощности уже и так были исчерпаны до предела в связи с участием Великобритании во Второй мировой войне. Так что в июне 1941 г. Флори и Хитли отправились в США с целью получить помощь от правительства и бизнесменов Америки. Через полгода, благодаря удаче и связям, Хитли удалось попасть в лабораторию Пеории. Причем это была лаборатория исследований ферментации при кафедре сельского хозяйства, и ее мощность позволяла «варить» более 200 тыс. литров грибкового фильтрата. Конечно, этого количества едва хватало для лечения нескольких тысяч пациентов — нужно было около 100, — но все же это намного лучше, чем 11 литров в час, которые Хитли удавалось производить в Англии.