1822–1895
Если дела человека, использовавшего предоставленный ему шанс, становятся достоянием истории, это событие нередко сопровождается мифами и легендами, сочиненными благодарным окружением. Так, согласно одной из них, посланник некоего господина явился к химику Луи Пастеру в его лабораторию на улице Ульм в Париже, чтобы передать тому вызов на дуэль за якобы нанесенное вельможе оскорбление. Спокойно выслушав посетителя, Пастер поставил перед ним две колбы из своего арсенала, после чего задумчиво произнес: «Ну что ж, в этом случае я имею право выбрать оружие. В одной из этих колб – возбудитель оспы, в другой – обычная вода. Если тот, кто вас послал, готов выпить одну из этих жидкостей, я выпью вторую». Лицо незваного гостя от возмущения налилось кровью, усы хищно встопорщились. Невнятно проклокотав что-то сквозь зубы, сей же час мужчина выскочил вон. С того дня незадачливого секунданта, как и того, что так жаждал схватки с пожилым, наполовину парализованным ученым, Пастер больше никогда не видел. И слава Богу, ведь склянкам на столе Пастера предстояло спасти не только его собственную жизнь, а значительно больше!
Вклад в медицинскую науку:
• Основоположник микробиологии и иммунологии
• Основоположник вакцинации
• Родоначальник стереохимии
Вклад в развитие медицины:
• Микробиология
• Инфекционные болезни
• Иммунология
• Эпидемиология и санитарная гигиена
• Медицинская химия и фармакология
Нежданное сватовство
Ректор Страсбургского университета Лоран был озадачен не на шутку, когда однажды утром получил письмо от адъюнкт-профессора химии Луи Пастера, который не проработал в университете еще и года, а уже прислал приватное послание. Вскрывая его, Лоран предполагал, что в нем наверняка содержится просьба о прибавке жалования или предложение о корректировке учебного плана: такие письма приносили ректору с поразительным постоянством.
Но в этот раз интуиция Лорана подвела. 26-летний профессор просил в письме руки дочери ректора – Мари. Ситуация была бы более или менее понятной, если бы кандидата в женихи связывали с мадемуазель Лоран хоть какие-либо отношения. Но приславший письмо Пастер видел Мари лишь однажды – при официальном визите в дом
ректора. Тем не менее текст письма был, как и полагается в подобных случаях, преисполнен волнения и отражал, судя по всему, искреннее и сильное чувство. Руки Мари добивались многие, и ее отец научился с ходу отличать влюбленность от расчетливости. Луи честно писал, что состоянием он не обладает, однако имеет отменное здоровье и доброе сердце. Над простодушной строчкой «Во мне нет ничего, что могло бы понравиться молодой девушке, но, насколько я припоминаю, все, кто узнавал меня ближе, очень меня любили» Лоран громогласно хохотал до тех пор, пока к нему в кабинет испуганно не заглянула служанка. Тогда, для вида насупив брови, ректор продолжил чтение. В будущем молодой человек видел себя ученым, химиком, если его планам суждено сбыться.
Изучение болезней вина и пива, вызванных маслянокислым брожением, позволило ученому открыть особый вид микробов, которые не нуждались в кислороде, – анаэробов
Предки Луи были из крепостных. Прадед получил вольную за четыре луидора и стал основателем династии кожевников. Луи был первым из Пастеров, кто закончил колледж и Высшую нормальную школу. Взвесив все за и против, ректор Лоран обстоятельно обсудил вопрос замужества с дочерью и, только когда удостоверился в том, что Мари не против стать мадам Пастер, дал свое согласие на брак. К счастью, здесь предчувствие Лорана не обмануло: Луи и Мари обрели семейное счастье на долгие годы.
Истина в вине
В Страсбурге Пастер продолжал изучать винные кислоты. К тому времени он уже закончил свою первую научную работу, где описал оптическую активность винной кислоты, полученной при брожении. Сравнивая ее кристаллы с кристаллами кислоты, полученной путем химического синтеза, ученый обнаружил, что по строению они зеркально отражают друг друга. Это открытие позволило Пастеру предположить различие не только в видимой структуре изомеров одного и того же вещества, но и в строении их молекул. Химические свойства и усвояемость организмом вещества, как заметил Пастер, также зависели от того, каким изомером это вещество представлено. Это был первый шаг к рождению стереохимии – науки о пространственном строении молекул, которая позже во многом пересечется с биохимией и фармацевтикой.
В 1873 году Луи Пастера избирают членом Парижской академии.
В 1854 году был создан Лилльский университет, где Пастеру предложили место декана факультета естественных наук. Среди виноделов Северной Франции мгновенно распространился слух о том, что в университете появился крупный специалист по винным кислотам. Интерес к персоне Пастера был обусловлен тем, что многие годы бичом винокурен являлись так называемые болезни вина – порча продуктов виноделия. Одному из промышленников, Биго, удалось-таки в конце 1856 года уговорить Пастера заняться изучением причин порчи свекольного сока, спирт из которого применялся для придания вину крепости. Мари Пастер в те годы в каждом письме своему батюшке сетовала, что мужа почти не видит, ибо тот дни и ночи проводит на спиртовом заводе «по уши в свекольном соке».
В виноделии процесс брожения рассматривался как цепь химических реакций, в котором микроорганизмы, в частности пивные дрожжи, выступали лишь в качестве катализатора. Вооружившись стареньким микроскопом, Пастер обнаружил, что в емкостях с испорченным продуктом содержатся посторонние бактерии и вместо спиртового происходит молочнокислое брожение. В течение нескольких лет им были собраны доказательства того, что для получения при брожении спирта или глицерина, янтарной или молочной кислот необходимо присутствие различных микроорганизмов и, более того, данный процесс является следствием жизнедеятельности этих мельчайших живых существ.
Свои опыты, призванные опровергнуть данные Пуше, Пастер начал с изобретения знаменитого сосуда с длинным, узким и волнообразно изогнутым горлышком – колбы Пастера
С того времени химик Пастер увлекся исследованием микроорганизмов. Изучение болезней вина и пива, вызванных маслянокислым брожением, позволило ученому открыть особый вид микробов, которые не нуждались в кислороде, – анаэробов. Пастер собственноручно оборудовал первую микробиологическую лабораторию, в которой проводил свои исследования. Им было установлено, что чистота эксперимента зависит от чистоты высеваемой культуры. Для этого требовалась, прежде всего, стерильная среда, и ученый применял ее нагревание до 100 градусов по Цельсию и выше. Однако кипячение в ряде случаев губительно сказывалось на свойствах среды.
В 1874 году основоположник хирургической антисептики хирург Листер признается в письме Пастеру в том, что своими собственными достижениями он целиком и полностью обязан исследованиям самого Пастера.
Тогда Пастер выявил, что в ряде случаев достаточно ее длительного одноразового нагревания до 6о градусов. Этот широко используемый поныне метод получил название «пастеризация» и позволил уничтожать вегетативные формы бактерий, сохраняя качественные свойства среды. Метод чистых культур, разработанный Пастером, лег в основу микробиологии.
Жизнь в колбе
Со времен Древнего мира было принято считать, что ряд живых существ зарождается из неживой материи. Труды Эмпедокла и Аристотеля превратили бытовые поверья в подобие научной теории, которой предстояло просуществовать века. Средневековый голландский ученый ван Гельмонт, к примеру, предлагал свой способ зарождения мышей из грязного белья и пшеницы, а его современники-богословы, в том числе Фома Аквинский, учили, что паразиты и другие «вредные» для человека животные всякий раз появляются на свет при непосредственном участии самого дьявола.
В эпоху Возрождения алхимики усиленно занимались поисками рецептуры создания гомункулуса – искусственно созданного человека. Впервые же поколебать основы теории самозарождения решился в середине XVII века врач из Тосканы Франческо Реди. В ту пору повсеместно считалось, что мухи, в частности, появляются из гниющего мяса. Реди в качестве эксперимента предложил положить в два глиняных горшка два одинаковых куска мяса и один из горшков накрыть тонкой тканью. Через некоторое время в горшке, что был открыт, обнаружились личинки, а во втором жизнь так и не зародилась: мухи не имели возможности пробраться через ткань и отложить яйца. Но этот опыт, как и более поздние попытки других ученых, заставил усомниться лишь немногих. Теория самозарождения при всей своей нелепости оказалась поразительно живучей: в середине XIX века она распространилась и на микроорганизмы, или, как было принято их тогда называть, зародыши.
Термин, до того использовавшийся лишь в юриспруденции – «иммунитет», Пастер предложил для того, чтобы обозначить отсутствие возникновения заболевания после прививки
Став в 1857 году профессором парижской Высшей нормальной школы, Пастер с начала 1860-х годов вступает в спор с биологом Пуше, утверждающим, что собственными глазами наблюдал появление зародышей в полностью изолированной среде. Свои опыты, призванные опровергнуть данные Пуше, Пастер начал с изобретения знаменитого сосуда с длинным, узким и волнообразно изогнутым горлышком – колбы Пастера. Ученый обоснованно рассчитывал на то, что микроорганизмы вместе с пылью должны осесть на стенках горлышка, не проникнув в саму колбу, где находился питательный бульон. Только после резкого поворота сосуда, при котором содержимое горлышка смывалось внутрь, через некоторое время в бульоне обнаруживались признаки роста бактерий.
В 1881 году с помощью метода аттенуации Луи Пастер разрабатывает вакцину против сибирской язвы.
Пуше, кроме всего прочего, заявлял, что воздух сам по себе плодороден, оттого в нем и появляются зародыши. Дабы доказать обратное, Пастер поднимается по склону горы Монтанвер на высоту 2 тыс. метров, где 20 сентября 1860 года вскрывает и тут же запаивает 20 колб со стерильным бульоном. Членам Парижской академии наук спустя некоторое время был предоставлен неопровержимый аргумент – 19 сосудов со все еще прозрачным содержимым. Чистый воздух Альп, заключенный в колбы, при всей своей живительности был не в силах произвести на свет даже крошечное существо. За этот блестящий опыт Пастеру в 1862 году была присуждена премия Парижской академии. Выступая в Сорбонне перед коллегами 8 апреля 1864 года, Пастер забил последний гвоздь в гроб теории самозарождения, закончив свою речь словами: «В настоящее время мы не имеем никаких оснований утверждать, что микроскопические существа появляются на свет… без участия родителей, сходных с ними».
Приручение микробов
В последующие несколько лет Пастер занят изучением болезни, поражающей яйца и гусениц тутового шелкопряда. Тем временем судьба не щадит ученого: за короткий срок он теряет трех своих дочерей. Единственный смысл жизни теперь для него – в продолжении исследований. Пастер трудится круглые сутки, без сна и отдыха, и наконец ему удается выявить инфекционную природу напасти, поставившей под удар производство шелка, и разработать метод контроля личинок шелкопряда. Как было позже подсчитано, экономический эффект открытия Пастера составил только для Франции более i млрд. франков.
Пастер выдвигает идею, согласно которой ткани и соки организма при определенных условиях становятся питательной средой для болезнетворных микроорганизмов, вследствие чего возникает инфекционное заболевание
Подводя итог своей работе, 19 октября 1868 года ученый читает в академии объемный доклад о профилактике болезней шелковичных червей. Во время выступления Пастер пытается пересилить чудовищную боль, несколько часов пульсирующую в его висках.
С неимоверным трудом он завершает выступление, и заметившие неладное коллеги спешно отправляют ученого домой. К 10 часам вечера у Пастера развивается обширный инсульт.
6 июля 1885 года антирабическая вакцина была успешно опробована на человеке и спасла жизнь девятилетнему Жозефу Мейстеру, укушенному бешеной собакой.
Семья ученого и все научное сообщество готовились к худшему. Но, к счастью, смерть в этот раз обошла Луи стороной. Несколько лет потребовалось ему для реабилитации, однако левые рука и нога на всю жизнь остались обездвиженными. Поразив большую часть мозга, недуг тем не менее пощадил ясность и остроту ума великого ученого. В 1873 году Пастера избирают членом Парижской академии. Отныне предмет его научных изысканий – инфекция как проявление жизнедеятельности микроорганизмов. Пастер выдвигает идею, согласно которой ткани и соки организма при определенных условиях становятся питательной средой для болезнетворных микроорганизмов, вследствие чего возникает инфекционное заболевание. Результаты этих исследований становятся широко известными. В 1874 году основоположник хирургической антисептики хирург Листер признается в письме Пастеру в том, что своими собственными достижениями он целиком и полностью обязан исследованиям самого Пастера.
Летом 1880 года в рамках очередного эксперимента Пастер ввел подопытным цыплятам культуру возбудителя куриной холеры, открытого им незадолго до этого. Но в этот раз у птенцов болезнь проявилась лишь слабо выраженными симптомами. Причиной «непригодности» прививки Пастер посчитал то, что материал несколько месяцев хранился в термостате. Спустя какое-то время Пастер повторил прививку, используя свеже-полученный инфекционный материал. Как и ожидалось, часть птиц погибла. Но ученый с удивлением обнаружил, что среди погибших цыплят не оказалось ни одного «неудачно» привитого ранее. Все до единого из них выжили, мало того – признаки заболевания у них не проявились вовсе. Так, значит, возможно предупредить болезнь, намеренно введя ее ослабленного возбудителя в организм?! Теперь Пастеру стала понятна причина научного успеха Эдварда Дженнера, в 1796 году впервые поставившего пациенту прививку коровьей оспы с целью избежать развития у того смертельной натуральной оспы. Увы, на тот момент медики не имели представления о существовании микробов – возбудителей заболеваний, и Дженнер действовал почти вслепую. Ему же принадлежит авторство термина «вакцинация» (vacca – лат. «корова»). Отдавая дань предшественнику, Пастер называет также вакцинацией открытую им методику профилактики инфекции. Метод ослабления патогенных микроорганизмов путем их культивирования в термостате получает название аттенуации (at-tenuare – лат. «уменьшать»). Термин, до того использовавшийся лишь в юриспруденции – «иммунитет», Пастер предложил для того, чтобы обозначить отсутствие возникновения заболевания после прививки.
Страшное заболевание, породившее холодящие кровь легенды об оборотнях и вурдалаках, отступило, а медицина взяла на вооружение пастеровскую вакцину
В 1881 году с помощью метода аттенуации Пастер разрабатывает вакцину против сибирской язвы. Агрономическое общество предложило ему провести публичную демонстрацию своего открытия. Недалеко от Парижа, на ферме Пуйи-ле-Фор, ученый вводит вакцину половине из подопытных овец и коров, а через несколько дней производит заражение всех предоставленных для опыта животных сибирской язвой. Спустя пару дней погибают все невакцинированные особи, а у получивших прививку животных болезнь протекает в легкой форме. Этого факта фермерам оказалось достаточно, чтобы выстроиться в очередь за чудесной вакциной. За первые го лет массовой вакцинации смертность от сибирской язвы среди мелкого и крупного рогатого скота снизилась до i%.
Параллельно Пастер работает над выявлением возбудителя бешенства. Но тут его попытки оказываются тщетными: вирус, имеющий крайне малые размеры, в микроскоп разглядеть невозможно. Вырастить культуру, полученную из слюны больных животных, на привычном мясном бульоне также не удается, но это не останавливает Пастера. Если инфекция поражает мозг – значит, возбудителя следует культивировать на его живых клетках. От кролика к кролику Пастер прививает пораженную ткань, пока течение болезни не становится катастрофически ярким и быстрым, и это означает, что концентрация возбудителя в клетках достигает предельного уровня. Теперь необходимо понять, как его ослабить. И такой способ Пастер вместе со своим учеником Эмилем Ру вскоре находят: мозг кролика следует высушить в парах едкого калия. Превратившийся в порошок препарат мозга с возбудителем бешенства вводили животным, после чего к ним подсаживали бешеных особей – и, несмотря на укусы, привитые выживали.
На собранные по всему миру средства в 1888 году в Париже был создан институт по борьбе с бешенством и другими инфекционными заболеваниями, директором которого стал Луи Пастер. Впоследствии этот институт назовут именем великого ученого.
6 июля 1885 года антирабическая вакцина была успешно опробована на человеке и спасла жизнь девятилетнему Жозефу Мейстеру, укушенному бешеной собакой. Страшное заболевание, породившее холодящие кровь легенды об оборотнях и вурдалаках, отступило, а медицина взяла на вооружение пастеровскую вакцину. Уже через год были открыты первые антирабические станции, в том числе профессором И. И. Мечниковым в России.
На собранные по всему миру средства в 1888 году в Париже был создан институт по борьбе с бешенством и другими инфекционными заболеваниями, директором которого стал Луи Пастер. Впоследствии этот институт назовут именем великого ученого. Незадолго до смерти Пастера по всему миру пройдут пышные торжества в его честь. А десятилетия спустя человечество победит многие страшные болезни, ученые смогут увидеть мельчайшие микроорганизмы и научатся обезвреживать их, применение пастеризации поможет победить голод, и люди, говорящие на разных языках, назовут именем Пастера улицы своих городов в знак веры и надежды в борьбе со страхом и унынием.