1854–1915

Нобелевская премия 1908 года по медицине примирила Мечникова и Эрлиха, двух великих исследователей, авторов противоборствующих научных лагерей – приверженцев фагоцитарной теории и теории боковых цепей. Учение каждого из основоположников иммунологии было признано верным, и фундамент новой науки они закладывали сообща. Пауль Эрлих является также основоположником научной химиотерапии. Исследуя способность клеток связывать инородные вещества, он считал крайне важной разработку «рациональных путей синтеза лекарств».

Вклад в медицинскую науку:

• Основоположник иммунологии (создатель теории боковых цепей)

• Основоположник научной химиотерапии

Вклад в развитие медицины:

• Иммунология

• Химиотерапия

• Микробиология

• Гистология

• Гематология

• Физиология

• Инфекционные болезни и венерология

• Онкология

• Фармацевтика

 

Долгожданный наследник

У крепкого бородача Измара Эрлиха, владельца постоялого двора с трактиром и винокурней в Штерлене (Силезия), и его благоверной Розы Вейгерт было три дочери. Отец Измара, дедушка Хайман, будучи видным городским интеллектуалом и преуспевающим торговцем, с превеликой радостью возился с внучками и даже позволял им кататься, как с горки, со своего большого живота. И в то же время из-под лохматых бровей старика так и сквозило, что Измар непростительно подвел семью, не произведя на свет наследника уважаемого рода. Трактирщик грустил, тайком опустошая бутылки терпкого вина из вместительного погреба, и просил у Бога сына.

Измару случилось порадовать своего отца аккурат к семидесятилетию Хаймана, весной 1854 года. Рождение маленького Пауля семья праздновала как грандиозное событие: в честь этого была заколота пара барашков и откупорены самые старые бочки с вином – многочисленные друзья и родственники пировали несколько дней кряду

Маленький Пауль обладал буйным и непредсказуемым характером и, как и Измар, тоже побаивался своего отца. Мальчик безумно любил проводить время у деда, у которого была громадная по провинциальным меркам библиотека. Старик Хайман, поклонник Гумбольдта, читал лекции по ботанике и физике в городских учебных заведениях. Пауль каждый раз вставал на цыпочки и по-гусиному вытягивал шею, чтобы рассмотреть, что было написано на потертых корешках, которые казались мальчику величественными существами, строго глядящими с книжных полок. Читать Пауль научился рано и довольно легко: дед оказался первоклассным педагогом. Когда пришло время, наследник Эрлихов шести лет от роду поступил в начальную школу и стал одним из лучших ее учеников.

Он не на шутку увлекался гистохимией и много времени посвящал своему любимому занятию – экспериментам с красителями

Когда Паулю исполнилось десять, семья переехала в Бреслау, и мальчик продолжил обучение в гимназии Св. Марии Магдалены. Основными предметами в ней были древние и иностранные языки. На почве интереса к преподаваемым здесь также естественным наукам Пауль сдружился с одноклассником Альбертом, сыном главного общественного врача Бреслау – Морица Нейссера, который в будущем станет знаменитым бактериологом, первооткрывателем возбудителей проказы и гонореи. Учителя и одноклассники запомнили Пауля тихим и скромным подростком, немного рассеянным и доброжелательным в общении с окружающими. Пауль любил ставить опыты. Особенно его увлекали те, в которых использовались краски. Дело в том, что большим авторитетом для Пауля был его старший двоюродный брат

В 1885 году опубликован первый труд Эрлиха «Потребность организма в кислороде», в котором рассматриваются окислительно-восстановительные процессы.

Карл Вейгерт, на тот момент перспективный молодой патолог. Тесное общение кузенов повлияло на выбор Паулем карьеры врача. В дни каникул он пытался самостоятельно проводить опыты и, бывало, получал нагоняй от родителей, когда реактивы и красители портили мебель и одежду домочадцев.

 

Первые наброски

По окончании гимназии Эрлих поступил в Бреславский университет, откуда через семестр решил перевестись в университет Страсбурга, где попал в число учеников Генриха Вальдеера, видного анатома, гистолога и химика Адольфа Байера, создателя аспирина. Вскрытию трупов и изучению болезней на пациентах Пауль предпочел работу в лаборатории с микроскопом. Он не на шутку увлекался гистохимией и много времени посвящал своему любимому занятию – экспериментам с красителями. Этим опытам он отдавал все свободное время и позднее, когда учился в университетах Бреслау, Фрейбурга и Лейпцига. Тогда-то Эрлиха впервые посетила мысль, что именно в красителях следует искать средства против бактерий. Ведь если красители накапливаются определенными бактериями и при этом не окрашивают ткани, то должны быть вещества, способные убивать микробы без вреда организму Эта теория впоследствии получила название теории «магической пули» – оружия, точно бьющего в цель. Кроме того, Эрлих, еще будучи студентом и занимаясь микроскопическими исследованиями, описал лаброциты (тучные клетки) – иммунные клетки соединительной ткани, роль которых будет открыта намного позже.

Эрлих, еще будучи студентом и занимаясь микроскопическими исследованиями, описал лаброциты – иммунные клетки соединительной ткани, роль которых будет открыта намного позже

В 1878 году Эрлих получил диплом в Лейпцигском университете и устроился на работу ассистентом в берлинскую клинику Шарите. Через два года он познакомился с вновь назначенным советником Королевского управления здравоохранения Робертом Кохом. Тот был одержим поиском возбудителя туберкулеза, но ему в окрашивании препаратов не хватало знаний. Эрлих помогает ему с методикой окраски, и в 1882 году Кох совершает свое бессмертное открытие. Когда на заседании научного общества впервые заявили об обнаружении возбудителя туберкулеза, Пауль был раздосадован до предела: ему ранее удавалось увидеть этот микроорганизм, но он и представить себе не мог, что именно тот вызывает страшную болезнь. «Это было самое захватывающее переживание в моей научной жизни», – признался Эрлих в своих воспоминаниях.

В 1883 году Пауль обретает семейное счастье с 18-летней Хедвигой Пинкус – дочерью силезского текстильного фабриканта, которая впоследствии родит ученому двух дочерей. В 1885 году будет опубликован первый труд Эрлиха «Потребность организма в кислороде», в котором рассматриваются окислительно-восстановительные процессы. Процессы дыхания в тканях ученый также исследовал с помощью изученных им анилиновых красителей. В своей книге Эрлих впервые коснулся ряда аспектов, положивших со временем начало теории боковых цепей, за которую ученый будет удостоен Нобелевской премии. Он первым подошел к вопросам физиологии клетки с точки зрения химии.

В 1891 году выходит работа Эрлиха «Экспериментальные исследования иммунитета».

Эксперименты с палочкой Коха не прошли для ученого бесследно. В 1888 году у Эрлиха выявили туберкулез. Ученый был вынужден оставить работу и вместе с семьей отправиться на лечение в Египет. Два года он проводит в Северной Африке, но полного излечения так и не наступает, хотя развитие патологического процесса удалось приостановить.

 

Теория боковых цепей

Когда Пауль вернулся в Берлин, Кох предложил ему место в новом Институте инфекционных болезней. В 1891 году выходит работа Эрлиха «Экспериментальные исследования иммунитета». В ней впервые изложены основы теории гуморального иммунитета (боковых цепей) – образования в организме специфических антител к инородным веществам и микроорганизмам и их взаимодействие по принципу «замок-ключ». Эрлих разработал методику определения активности антитоксических сывороток и установил, что у млекопитающих антитела могут передаваться с материнским молоком, которое обеспечивает пассивный иммунитет у потомства. В это же время ученый приступил к поиску способных бороться с возбудителями инфекции химических веществ путем фиксации их по типу красителя.

Ученый пытается разработать методики, которые позволили бы избежать ошибок при применении вакцин и сывороток, постоянно возникающих при практически слепом их использовании

В 1896 году в Штеглице, недалеко от Берлина, Эрлих организовал собственную лабораторию, получившую, несмотря на скромные размеры, солидное название Института по изучению сывороток. Здесь ученый пытается разработать методики, которые позволили бы избежать ошибок при применении вакцин и сывороток, постоянно возникающих, к сожалению, при практически слепом их использовании. В 1899 году при поддержке городских властей институт переезжает во Франкфурт-на-Майне и получает название Института экспериментальной терапии (сейчас он носит имя Эрлиха). В эти годы теория боковых цепей приобретает законченный вид: в соответствии с ней клетки обладают рецепторами (боковыми цепями), способными взаимодействовать с инородным веществом. В обычных условиях эти рецепторы выполняют какую-либо физиологическую роль (например питание клеток), но при попадании в организм определенного антигена они вследствие химической реакции связываются с ним. Поскольку свою роль связанные рецепторы выполнить уже не в состоянии, то появляются новые рецепторы, которые в свою очередь также способны взаимодействовать с данным антигеном. Их образуется в избытке, и они начинают самостоятельно циркулировать в качестве антител в крови, при необходимости связывая инородные молекулы. Так, по мнению Эрлиха, возникает иммунитет. Ученый полагал, что клетки обладают рецепторами к любому существующему антигену. За разработку этой теории в 1908 году Эрлих совместно с разработчиком теории фагоцитоза И. И. Мечниковым был удостоен Нобелевской премии, хотя сам Эрлих долго не признавал теорию своего коллеги состоятельной.

В 1896 году в Штеглице Эрлих организовал собственную лабораторию, получившую солидное название Института по изучению сывороток.

Работы по изучению иммунитета и связанные с этим исследования крови позволили Эрлиху сделать другие важные открытия: им выявлены типы клеток эритроцитарного ряда, базофилы, эозинофилы, обнаружен гематоэнцефалический барьер, открыты явления пароксизмальной гемоглобинурии и внутрисосудистого гемолиза, изучена роль костного мозга в кроветворении.

 

Магические пули

В конце 1890-х годов Эрлих впервые успешно применил метиленовый синий для лечения малярии, а в 1904 году совместно со своим ассистентом Сахаширо Хата занялся проблемой лечения трипаносомоза – инфекции, поражающей несколько видов животных и человека (такой, как сонная болезнь, распространенная в Африке). В поиске вещества, способного инактивировать микроб, ученый безрезультатно использовал около 500 красителей. Наконец он обратил внимание на атоксил – препарат мышьяка, способный уничтожать трипаносом. Еще в 1901 году в своем институте Эрлих создал отдел по изучению злокачественных опухолей, в котором в том числе изучалось действие атоксила и других химических препаратов на опухолевый процесс у животных. Роберт Кох, с которым активно делился своими размышлениями Эрлих, отправляется в Африку, где с успехом применяет атоксил при сонной болезни. Однако ученые столкнулись с двумя проблемами – токсичностью препарата (несмотря на его название «атоксил» – «нетоксичный») и быстрым приобретением трипаносомами невосприимчивости к его менее токсичным аналогам, которые Эрлих с коллегами пытаются синтезировать в своей лаборатории. Наконец препарат под № 418 (трипанорт, Байер-205, германии) достигает необходимого эффекта, успешно побеждая трипаносомы и не нанося выраженного вреда пациенту.

Теория боковых цепей приобретает законченный вид: в соответствии с ней клетки обладают рецепторами, способными взаимодействовать с инородным веществом

Оценивая увиденное, Эрлих обратил внимание на то, что открытая в 1906 году бледная спирохета (возбудитель сифилиса) морфологически схожа с трипаносомой. Ученый посчитал, что это может дать наводку при поиске лекарства от сифилиса, которое следует искать среди препаратов мышьяка. К сожалению, большинство известных соединений этого вещества являлись крайне токсичными (недаром его с незапамятных времен успешно применяли для изготовления ядов, в том числе для особ королевской крови). Эрлих и его коллеги испробовали на животных свыше 600 препаратов, пока в конце концов соединение под № 606 не удовлетворило потребностям исследователей. Ученые выявили, что губительными для спирохеты являются арсениты – препараты трехвалентного мышьяка, которые при этом негативно воздействуют на клетки организма.

В конце 1890-х годов Эрлих впервые успешно применил метиленовый синий для лечения малярии.

Тогда Эрлих предложил использовать те соединения мышьяка, которые при окислении в организме превращаются в губительные для возбудителя сифилиса, но менее токсичные для клеток арсеноксиды, а именно арсенобензолы. Открытый группой Эрлиха «препарат боб» – арсфенамин – был назван «сальварсан», что в дословном переводе означало «спасительный мышьяк». Это была воистину «магическая пуля»: после введения сальварсана в крови подопытных животных на следующие сутки не обнаруживалось ни одного возбудителя, и он не вызывал каких-либо выраженных побочных эффектов. Открытие сальварсана произошло в августе 1909 года, а в 1910 году, после случаев успешного применения его на людях, результаты исследования были опубликованы в работе «Экспериментальная химиотерапия спириллеза» и обнародованы на научном конгрессе в Кенигсберге.

Ученые выявили, что губительными для спирохеты являются арсениты – препараты трехвалентного мышьяка, которые при этом негативно воздействуют на клетки организма

 

Князь науки

Общество рукоплескало победителю болезни, с которой медики не могли справиться многие столетия. Открытие сальварсана стало началом нового направления в медицине – научной химиотерапии. Эрлих продолжил опыты и в 1912 году предложил еще менее токсичный препарат – неосальварсан («препарат 914») – Он лучше, нежели сальварсан, растворялся в воде, что упрощало его введение и усвоение организмом.

В конце декабря 1910 года кайзер Германии Вильгельм II присвоил Эрлиху титул действительного тайного советника, в печати ученого стали величать «князем науки», а улица Зандхофштрассе во Франкфурте была переименована в улицу профессора Пауля Эрлиха.

В 1908 году Эрлих совместно с разработчиком теории фагоцитоза И. И. Мечниковым был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за работы в области иммунологии.

Однако среди ученых вокруг сальварсана и его аналогов разрасталась настоящая битва. Проблема сифилиса выходила за рамки чисто медицинской, поэтому многие не преминули попенять Эрлиху на наличие побочных эффектов при применении сальварсана. Помимо аргументированной критики находились и огульные хулители этой теории, не стеснявшиеся намекнуть на иудейское происхождение Эрлиха и буквально притянуть за уши факты смертельных исходов после введения сальварсана, на деле в большей части являвшиеся закономерным исходом терминальной стадии сифилиса. В одной из франкфуртских газет вышла статья, претендующая на статус сенсационной, в которой Эрлих напрямую обвинялся в шарлатанстве и насильственных опытах на проститутках. К счастью, последовавший за публикацией судебный процесс оправдал ученого, а редактора газеты осудили на год тюремного заключения за клевету. Неутихающие страсти вокруг сальварсана в германском обществе привели к тому, что в марте 1914 года в рейхстаге прошли дебаты по проблеме применения препарата. Несколько остудила пыл обсуждения Первая мировая война. Одноклассник Эрлиха, выдающийся ученый Альберт Нейссер, писал Паулю: «Эта ужасная война имела хотя бы ту пользу, что способствовала прекращению борьбы за сальварсан».

Увлеченность Эрлиха наукой с первого взгляда могла казаться во многом странной. В быту, как вспоминали его коллеги, Пауль был крайне неприспособленным и нетребовательным человеком. Если его посещала какая-либо интересная мысль, он вполне мог сделать записи не только на любом обрывке бумаги, но и на манжете и даже на подошве обуви. Книги Эрлих читал в огромных масштабах – наискосок, страница за страницей, он любил детективы и переписывался с Конан-Дойлем. По утрам горничная, подавая ученому кофе, часто спотыкалась о горы литературы, разложенной стопками прямо на полу. К своему рабочему столу Эрлих не подпускал никого: нередко поверх кипы бумаг и препаратов он оставлял устрашающую записку: «Ничего не трогать, опасно – токсичные образцы».

Открытие сальварсана стало началом нового направления в медицине – научной химиотерапии

В 1914 году Эрлих перенес первый инсульт, однако, чуть восстановившись, вновь приступил к работе. Летом 1915 года он отправился на известный немецкий курорт Бад-Хомбург, чтобы подлечиться. Но 20 августа в результате повторного апоплексического удара мир потерял великого ученого. Когда в Германии к власти пришли нацисты, его имя попытались предать забвению, и Хедвига Эрлих была вынуждена эмигрировать в Америку. Во время Второй мировой войны Франкфурт-на-Майне был наполовину стерт с лица земли авиацией союзников, но Институт экспериментальной терапии уцелел, и в конце 1945 года на нем вновь появилось имя его основателя Пауля Эрлиха.