Тайна пенициллина: как ученый с белорусскими корнями спасал человечество от страшных болезней
- Подписаться на
О том, как изобрели пенициллин и какую роль в создании уникального препарата сыграл ученый с белорусскими корнями Эрнст Борис Чейн, — в материале корреспондента агентства «Минск-Новости».
Третьего не дано?
Вспомните, сколько раз в жизни вы спасались от инфекционных заболеваний производными пенициллина — антибиотиками? А как успешно вас лечили от воспаления легких, от которого еще в начале ХХ века многие гибли? Появись пенициллин и его производные раньше, Антон Чехов не умер бы от туберкулеза в 44 года. Можно было бы спасти и Пушкина. Его рана в брюшной полости зажила бы за две недели. До изобретения пенициллина гибла немалая часть испанских матадоров от глубоких ран, нанесенных быком. Пенициллин оказался так эффективен, что факты смерти на корриде стали редкостью. Благодарные матадоры скинулись и поставили памятник изобретателю лекарства в Мадриде! Если бы советская бюрократическая система в годы войны оказалась более поворотливой и не тянула полтора года с обеспечением фронта уже выпускающимся в СССР пенициллином, миллионы раненых солдат не погибли бы от гангрены, сохранили бы ноги и руки.
Эрнст Борис Чейн
Хоуард Уолтер Флори
Но вот странность: весь мир благодарит за пенициллин чаще всего шотландца Александра Флеминга. А ведь Нобелевскую премию 1945 г. по физиологии и медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях» получили трое. Кроме Флеминга английский фармаколог Хоуард Уолтер Флори. А также человек, чьи корни из Беларуси, биохимик Эрнст Борис Чейн. И роль его в этом открытии отнюдь не статиста. Он фактически возобновил работы над заброшенной Флемингом идеей и получил первые порции препарата, творившего чудеса.
Из хаоса
Еще в 1922 г. Флеминг сделал свое первое открытие — лизоцим. По сути, это природный антибактериальный агент, содержащийся в слезе любого человека. Сегодня его получают из куриных яиц и применяют в качестве наружного антисептика. В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1105 — консерванта, позволяющего долго сохранять скоропортящиеся продукты. То есть препарат борется с бактериями внутри продукта, но благодаря природному происхождению он безопасен даже для беременных женщин, если у них нет аллергии на куриные яйца. Забавно, что Флеминг случайно чихнул над чашкой Петри, в которой был лизоцим, а через три дня обнаружил, что в местах, куда попали мокрота и слизь от его чиха, бактерии были уничтожены.
Александр Флеминг
Творческий беспорядок и случайности помогли Флемингу и во второй раз. В сентябре 1928 г. исследователь уезжал в отпуск. Перед отбытием он высеивал колонию бактерий золотистого стафилококка. Так получилось, что взял для этого недостаточно продезинфицированную емкость из соседней лаборатории, где работали с редким плесневым грибком. По возвращении он обнаружил в емкости со стафилококком плесень, а бактерии в ней стали прозрачными. Разрушительное для бактерий активное вещество — пенициллин — удалось из плесени выделить. Даже разведенный в 500–800 раз препарат подавлял бациллы сибирской язвы, дифтерии, но не оказывал вредного влияния на лейкоциты. Это указывало на безопасность применения.
На изучение свойств открытого им вещества Флеминг потратил около года. В очищенном виде он так и не сумел его получить, но всё же решил рассказать о нем коллегам. Опубликовал научную работу. До методов очистки волшебного средства, а тем более до его выработки с помощью синтеза было далеко. Флеминг — ученый, микробиолог. Результат в своей области он получил, а к большему не стремился. Тем более считал, что не наука, а сама природа подарила человечеству пенициллин, а он всего лишь обратил на него внимание и дал название. Хотя всякий раз, вспоминая, что его открытие всё еще не служит людям, активизировался. В 1936 г. на втором международном конгрессе микробиологов в Лондоне он выступил перед коллегами с сенсационным, как ему тогда казалось, докладом. Говорил об открытии уникальных свойств пенициллина, о том, что будут спасены миллионы жизней. Даже показал оригинальные опыты. Коллеги доклад встретили прохладно. Все знали о рецептах вековой давности, когда плесень прикладывали к ранам, лечили опухоли заплесневелым хлебом. Такое давно считалось сомнительной народной медициной, и открытие ученого никто не принял всерьез. Тем более плесень не стабильна в хранении, из нее сложно выделить активные вещества. Словом, дальнейшие исследования прекратились. И об открытии надолго забыли бы, не обрати на него внимание Флори и Чейн.
Важен результат
Эрнст Борис Чейн родился 19 июня 1906 г. в Берлине. За два месяца до его рождения семья переехала туда из Могилева. Решение об иммиграции принял отец Эрнста, промышленник и химик. Все интересы в юности будущего Нобелевского лауреата, да и дальнейшая профессиональная жизнь указывают на увлечение профессией отца. В 24 года он получил докторскую степень по химии, работал с ферментами в известном сейчас госпитале Шарите. В 1933 г., после прихода к власти Гитлера, симпатизировавший коммунистам Чейн успевает переехать в Англию. Всю жизнь он сожалел, что родственники остались в Берлине: мать погибла в концентрационном лагере, а сестра пропала без вести в 1942-м.
Через два года после переезда Чейн оказывается в лаборатории Хоуарда Флори в Оксфордском университете. Так совпало, что первой его темой стало как раз открытие Флеминга — лизоцим. Он пытался систематизировать ранее неизвестное: на какие конкретно бактерии лизоцим воздействует. В процессе исследований он изучал сотни статей и научных работ по теме существующих противомикробных веществ. Среди них вновь столкнулся с открытием Флеминга, прочел статью, вышедшую еще в 1929 г., с первым описанием пенициллина. То, что Флеминг прекратил работы в связи с химической нестойкостью препарата и трудностью его производства в лабораторных условиях, только подхлестнуло молодого ученого. Он уговорил скептически настроенного Флори, и тот разрешил работы по теме извлечения из плесени целебного действующего вещества. Вскоре работой Чейна заинтересовался Британский медицинский научно-исследовательский совет. Уже в сентябре 1939 г. было открыто целевое финансирование. Но началась война, средств в Англии не хватало на насущные проблемы. Тогда лаборатория добилась субсидий от Рокфеллеровского фонда. Бомбежки, начало боевых действий, а как следствие, ранения сделали тему пенициллина более актуальной. Главная задача — получить лекарство. И Чейну пришла в голову гениальная идея, ставшая решающей в дальнейшем получении препарата. Он предложил замораживать раствор, а потом высушивать, выпаривать, получая лекарство в чистом порошковом виде. При применении порошок потребуется всего-то развести в физрастворе.
Триумф
К маю 1940-го к работе над пенициллином подключился биохимик Норман Хетли, что позже сыграет с Борисом злую шутку. Препарат опробовали на мышах. Зараженная группа грызунов, получившая инъекцию, выздоровела. Не получившая — погибла. Терапевтическая ценность была налицо. Летом сенсационные результаты опубликовали в старейшем журнале британских врачей «Ланцет». С этого момента начался решающий этап. Предстояло доказать эффективность препарата на людях. Первым пациентом стал лондонский полицейский, умиравший от заражения крови. 12 февраля 1941 г. ему ввели 200 мл пенициллина. Инъекции повторяли через каждые 3 часа. Через сутки пациент начал есть и пришел в себя. Нормализовалась температура. Борису казалось, что это начало триумфа его и коллег. Но всё оказалось не так просто. Когда длительный труд команды приносит плоды, дележ лавров и дивидендов бывает болезненным.
За бортом
В связи с невозможностью промышленного производства в Англии в условиях войны решили перевезти все результаты и штамм пенициллина в США. Опасаясь, что вывоз биоматериалов будет сложным, Чейн и Флори пропитали пенициллиновым экстрактом подкладки пальто, пиджаков и даже карманы! Но вдруг всё изменилось. Без всяких объяснений в Америку полетел Флори с Норманом Хетли. Бориса, фактически открывшего метод лабораторного производства с помощью выпаривания, вычеркнули из списка. Поскольку его отец занимался химической промышленностью, Чейн понимал, что пенициллин в производстве даст баснословную прибыль. Есть версия, что руководителям Рокфеллеровского центра не понравились его левые прокоммунистические взгляды. Он не был коммунистом, но симпатизировал загадочной стране на востоке, родине своих родителей. И когда в 1942 г. мать погибла, Борис, по утверждениям многих источников, решил бескорыстно помочь своим несостоявшимся землякам.
Подозрительное сходство
Зинаида Ермольева
Еще в начале войны о результатах работы Чейна узнали в СССР. В 1941 г. Наркомздрав заказал в Англии штамм пенициллина для дальнейшей работы. Но заказ никак не выполняли. Есть много повествований о том, как замечательный советский микробиолог и эпидемиолог Зинаида Ермольева собирала плесень в бомбоубежищах и в очень сжатые сроки создала советский пенициллин с названием «крустозин». То есть провела работу, аналогичную оксфордской, за несколько месяцев! Всё возможно. Но по воспоминаниям физика Сергея Капицы, в начале 1940-х Чейн тесно общался с лондонскими коллегами его отца, ученого с мировым именем Петра Капицы, который до 1934 г. работал в Англии. Вернувшись в Москву, Петр Капица продолжал вести научную переписку с британскими учеными, получал оборудование для своего института из Англии. И благодаря этой коммуникации штамм, метод выпаривания и сушки, метод производства порошкового пенициллина мог попасть от Чейна в СССР. Об этом судачили в кулуарах Оксфорда, но напрямую никто Бориса не обвинял. Косвенным подтверждением этой версии является и то, что, по официальным данным, именно в институте Петра Капицы якобы разработали советский метод сушки пенициллина, ничем не отличающийся от метода Чейна. Ко всему прочему, много лет спустя Чейн стал членом Академии наук СССР.
В декабре 1943 г. с американской делегацией Флори побывал в Москве. Он привез свое лекарство и тест-штамм стафилококка, чтобы сравнить советский препарат с английским. Все поразились: тест показал абсолютную идентичность, словно средство было создано в одной и той же лаборатории, одними и теми же руками. Не руками ли Бориса Чейна?
Эти события привели к тому, что пенициллин в промышленных масштабах стали выпускать в 1943 г. одновременно в США, Англии и СССР. В том же году в американскую армию поставили 100 млн единиц инъекций. В английской армии тоже не было в нем недостатка, что практически исключило нагноение ран в полевых условиях. В советские военные госпитали первая партия препарата поступила только через полтора года после начала его выпуска в СССР. И то не массово, а для начала только на Первый прибалтийский фронт. Произошло это в октябре 1944-го. К сожалению, в отличие от армий союзников, применение пенициллина в лечении раненных советских солдат нельзя назвать широкомасштабным. Виной тому советские волокита, воровство и спекуляция. Зато лекарство стало ходовым товаром у криминальных элементов. Жулики закупали его у нечистых на руку смотрителей аптечных складов, в том числе военных, а потом перепродавали втридорога.
Вспомнили всех
В 1944 г. в сообществе ученых знали: вскоре за открытие пенициллина будет вручена Нобелевская премия. Одни судачили, что она достанется только Флемингу. Другие говорили, что Флемингу и Флори как разработчику. Но после Победы Нобелевку вручили всем троим. Чейна не обошли. О его роли в доведении изобретения до практического применения хорошо знали в научном мире. В своей нобелевской речи он не упомянул Флори, зато вспомнил про Флеминга, Уильяма Бейкера и сэра Роберта Робинсона, с которыми после отъезда бывших соратников поближе к американским деньгам и возможностям продолжал в полуразрушенном от авианалетов Лондоне усовершенствовать препарат. Если бы трое нобелевских лауреатов запросили патент на пенициллин, то их семьи во многих грядущих поколениях жили бы в изобилии. Но они, руководствуясь высокими идеалами, отказались, хотя Борису и не нравилось, что на его изобретении будут зарабатывать многочисленные фармацевтические гиганты. Он решил запатентовать не лекарство, а изобретенный им метод выпаривания порошка, то есть очистки пенициллина. Это же действительно было его личным ноу-хау, которым стал пользоваться весь мир. Однако Британский совет по медицинским исследованиям отклонил заявку на патент. Тогда он попробовал заинтересовать правительство программой по производству пенициллина посредством технологии брожения. Но субсидии не получил. Возможно, его всё еще продолжали подозревать в передаче технологии в СССР.
Ученый махнул рукой, женился на биохимике Анне Белофф, русской по происхождению, и укатил в Рим. Там его ждали, доверяли, и он возглавил Международный центр по исследованиям антибиотиков. В конце 1950-х, несмотря на прежние обиды, поддержал усилия английских микробиологов по разработке производства полусинтетических производных пенициллина. Это общение с британскими коллегами вызвало у Бориса Чейна ностальгию по лучшим плодотворным годам, проведенным в Оксфорде. Поэтому спустя 15 лет он возвращается в Англию и до выхода на пенсию занимает разные должности в Лондонском университете.
Безусловно, открытие пенициллина изменило ход истории и спасло миллионы. Ведь факт, что люди стали жить дольше в том числе благодаря этому лекарству. Но способность микробов к мутации, их устойчивость к препаратам особенно сильно проявилась сейчас, в 2020-м. И человечеству остается надеяться, что новый Александр Флеминг, случайно забыв на столе чашку с бактериями, найдет панацею от болезней ХХI в., а новый Эрнст Борис Чейн на основе этого открытия создаст чудодейственный препарат.
Смотрите также:
