Александр Флеминг
(1881–1955)
В 1875 году знаменитый английский физик Джон Тиндаль был всецело поглощен некой научной проблемой, которая его чревычайно занимала, — он пытался понять, распределяются ли бактерии в воздухе равномерно или же образуют скопления, своего рода «облака». Допустим, что бактерии равномерно распределяются в атмосфере, рассуждал Тиндаль; тогда, если оставить открытыми несколько пробирок с питательной средой, бактерии из воздуха попадут во все эти пробирки, размножатся там и жидкость в пробирках помутнеет. Однако если бактерии собраны в «облака», загрязненными окажутся лишь отдельные пробирки.
Основываясь на этих рассуждениях, Тиндаль расставил сто пробирок с бульоном на небольшом расстоянии друг от друга. На следующий день он увидел, что во многих пробирках бульон остался чистым. Значит, сделал вывод ученый, бактерии в воздухе распределены неравномерно.
А через двадцать четыре часа после начала эксперимента Тиндаль обратил внимание на куда более важное обстоятельство. На поверхности питательного бульона в некоторых пробирках образовалась «изумительно красивая» плесень (Penicillium). Кроме того, между плесенью и бактериями шла ожесточенная борьба, и «в каждом случае, где плесень была толстой и плотной, бактерии погибали или прекращали свою деятельность, падая на дно в виде осадка».
Можно задаться вопросом: почему Тиндаль, увидевший, что изумительно красивая плесень (теперь мы знаем, что речь шла о Penicillium notatum) способна разрушать бактерии, удовольствовался тем, что описал ее физическую красоту и бактерицидные способности, но не стал утруждать себя изучением второго феномена?
Причина совершенно ясна. Тиндаль открыл антибактериальные способности Penicillium за семь лет до того, как в 1882 году Роберт Кох доказал, что бактерии могут вызывать болезни. Если бы Тиндаль знал, что причиной большинства инфекционных болезней являются бактерии, очень маловероятно, что его по-прежнему занимал бы характер распределения бактерий в воздухе. Скорее, он сразу сообщил бы о своих наблюдениях друзьям-медикам. Но, поскольку он и не подозревал о связи между бактериями и инфекциями, то спокойно ограничил свои наблюдения несколькими короткими фразами, затерявшимися в семидесятичетырехстраничной статье, где описывалось распределение бактерий и других частиц в атмосфере.
Следующие пятьдесят четыре года ознаменовались лишь тем, что в 1896 году молодой французский студент сообщил, что животные, получившие прививку вирулентных бактерий и Penicillium glaucum, чувствовали себя гораздо лучше, чем животные, которым вводили только вирулентные бактерии, а в 1925 году Д. А. Гратиа из Льежского университета описал распад бацилл сибирской язвы под действием вещества, полученного из плесени Penicillium.
За это время в практику медицины были введены и стали применяться сывороточные антитела, для лечения сифилиса начали использовать сальварсан, но в целом врачи мало чем могли помочь людям, страдающим от серьезных инфекционных болезней. Они могли ампутировать пораженную гангреной ногу и удалить воспалившийся аппендикс или желчный пузырь, но эти проблемы встречались лишь у немногих больных. Чаще всего врачи просто ждали, что иммунная система больного сама справится с инфекцией; если же этого не случалось, больной умирал. Так обстояло дело с лечением инфекций.
А теперь вспомним, как Александр Флеминг в сентябре 1928 года повторно открыл плесень вида Penicillium.
Алескандр Флеминг родился в Шотландии, в городке Лохфилд, в 1881 году. Он вырос на ферме, а образование получил в одной из тех великолепных школ, которыми так гордились жители Среднешотландской низменности во времена королевы Виктории. Именно в школьные годы он на всю жизнь увлекся плаванием и стрельбой.
Окончив Лондонский университет, Флеминг выбрал для дальнейшего постижения медицинской профессии госпиталь Святой Марии — ранее он встречался со студентами этого госпиталя на спортивных соревнованиях. В 1906 году, в день своего рождения, он получил диплом врача. Его приняли на должность ассистента в отделение вакцинации госпиталя Святой Марии не только на основании хороших оценок в дипломе, но и с целью укрепления больничной команды по стрельбе. (В этом госпитале Флеминг проработал до 1955 года — он умер через три месяца после выхода на пенсию.)
Вскоре Флеминг стал заместителем руководителя отделения вакцинации и оставался в этой должности до самого выхода на пенсию. Его руководитель, сэр Олмрот Райт, обладал многими качествами, которых не хватало Флемингу. Райт был высокомерным и авторитарным, Флеминг — скромным и застенчивым; Райт произносил яркие и убедительные речи, Флеминга в отделении считали бесцветным, скучным лектором. Райт раздражался, когда ему приходилось вникать в мелкие детали управления отделением, Флеминг же обожал эту работу. Рядом с большим, величественным Райтом невысокий Флеминг просто терялся. Короче говоря, какое бы прилагательное мы ни взяли, чтобы описать Райта, для описания Флеминга следует подобрать его антоним. В свое время кто-то сказал, что, стоило генералу Джорджу Маршаллу войти в комнату, как все немедленно ощущали его присутствие. Когда Флеминг приходил на встречу со своими коллегами или уходил с этой встречи, его присутствие, как и его отсутствие, оставалось незамеченным.
Как ни странно, выйдя из лаборатории, он, оставаясь все таким же невысоким и худым, превращался в совершенно иного человека. По пути домой он часто заходил в художественный клуб в Челси. Там он встречался с выдающимися лондонскими художниками, многие из которых болели сифилисом и были его пациентами (Флеминг считался одним из ведущих специалистов по лечению этой ужасной болезни). Зачастую художники расплачивались с ним не деньгами, а картинами. Таким образом, Флемингу удалось собрать большую коллекцию произведений самых известных лондонских живописцев того времени.
Кроме того, лечение сифилиса принесло ему такие деньги, что он не только имел возможность жить с женой Амелией и детьми в роскошной квартире в Челси, но и приобрел большое загородное поместье с маленькой речкой и огромным садом. Флеминг сам ухаживал за ним, выращивал овощи для семейного стола, а к ужину часто подавали рыбу, выловленную хозяином в его собственной речке. За пределами лаборатории он становился веселым и общительным и частенько с удовольствием приглашал гостей в свой загородный дом или в дорогие лондонские рестораны.
И вот, случилось так, что споры Penicillium notatum, упавшие в пробирки Тиндаля полвека назад, точно таким же образом, то есть случайно, попали в чашку Петри, которую Флеминг открыл, чтобы поместить туда мазок стафилококка.
Тиндаль оставлял свои пробирки с культурой открытыми в лаборатории на целые сутки, и у рассеянных в воздухе спор Penicillium имелось достаточно времени, чтобы попасть в пробирку и начать размножаться. Флеминг же открыл чашку Петри буквально на несколько секунд. В обычных условиях этого времени недостаточно, чтобы в чашку попала одна или две случайные споры. Но в данном случае воздух в лаборатории Флеминга просто-таки кишел спорами Penicillium, поскольку этажом ниже, в другой лаборатории, специалист по плесеням занимался выращиванием Penicillium notatum. В те годы не существовало методов, способных помешать спорам рассеиваться в воздухе, а потому легчайшие частицы попадали в шахту лифта и на лестничную клетку, а оттуда залетали в дверь лаборатории, которую Флеминг обычно держал открытой.
Уезжая на две недели в отпуск, Флеминг оставил чашку Петри на лабораторном столе с намерением сразу после возвращения поместить ее в инкубатор. Стафилококки достаточно хорошо размножались и при комнатной температуре; однако в инкубаторе, где поддерживалась температура человеческого тела, они за сутки размножились бы в миллиард раз скорее.
В сентябре 1928 года, выйдя после отпуска на работу, Флеминг опять-таки, как и Тиндаль, заметил, что, несмотря на обильное разрастание стафилококков на поверхности агар-агара, вокруг круглого пятна, образованного плесенью Penicillium, осталась широкая зона, совершенно свободная от микробов. Но, в отличие от Тиндаля, Флеминг решил, что этот феномен заслуживает особого изучения.
Флемингу тогда невероятно повезло. Достаточно было малейшего изменения обстоятельств, и это его открытие стало бы невозможным. Например, если бы среда в чашке Петри оказалась засеянной не стафилококками, а какими-то другими бактериями, невосприимчивыми к воздействию Penicillium (а таких бактерий существует великое множество), Флеминг не заметил бы никакого эффекта.
Повезло Флемингу и в том, что споры попали в чашку Петри точно в то время, когда он наносил на агар-агар мазок стафилококков. Если бы споры плесени попали в чашку через несколько часов после высеивания, когда стафилококки уже начали бурно размножаться, рост бактерий мог бы помешать размножению спор Penicillium. Способность бактериальных колоний тормозить рост Penicillium notatum открыли гораздо позже.
Наконец, невероятным везением следует признать и тот факт, что Флеминг засеял стафилококками чашку Петри как раз перед отъездом в отпуск. Обычно он сразу ставил чашки в инкубатор, но в данном случае он знал, что и при комнатной температуре за время его отсутствия стафилококки размножатся достаточно, чтобы он мог продолжить опыты. Поэтому необходимости ставить чашку в инкубатор не было. Конечно, Флеминг никак не мог знать, что при комнатной температуре плесень Penicillium растет не менее бурно, чем стафилококки при установленной в его инкубаторе температуре — 38 градусов по Цельсию. При такой температуре Penicillium не растет вообще. Так что, если бы в тот день Флеминг не собирался уезжать в отпуск, он поставил бы чашки Петри в инкубатор, а на следующее утро получил бы вполне ожидаемое бурное разрастание стафилококков. Но в чашке не осталось бы ни малейшего следа спор плесени, случайно попавших туда, когда ученый поднял крышку, чтобы ввести в агар-агар мазок стафилококков. Следовательно, он не совершил бы величайшего открытия, приведшего к спасению миллионов человеческих жизней.
Удачей для Флеминга можно назвать еще один факт. В те дни в Лондоне стояла небывалая жара — температура в лаборатории поднялась настолько, что практически сравнялась с температурой в инкубаторе. Но именно в тот день, когда он открыл свою чашку Петри и допустил попадание в нее частиц плесени, жара спала. В лаборатории стало прохладнее, и температура осталась достаточно низкой, чтобы во время отпуска Флеминга споры спокойно разрослись.
Будучи по-настоящему внимательным исследователем, Флеминг не стал выбрасывать культуру стафилококков, загрязненную плесенью. Увидев, что желто-зеленое разрастание плесени Penicillium окружено широкой полосой, совершенно свободной от стафилококков, тогда как остальная поверхность агар-агара кишела этими бактериями, он сразу же понял, что стоит на пороге открытия. И, несмотря на свою занятость другими исследованиями и выгодной частной практикой по введению сальварсана в вены богатых лондонских сифилитиков, он решил разобраться в странной ситуации, с которой столкнулся, вернувшись в лабораторию из отпуска.
Задумав новое исследование плесени и ее странной способности останавливать рост стафилококков, Флеминг прежде всего решил проверить, может ли эта плесень тормозить рост и каких-то других бактерий. Для этого ему пришлось разработать подходящую методику. Вскоре он обнаружил, что питательная среда, на поверхности которой плавала растущая плесень, содержала субстанцию, обладающую антибактериальными свойствами. Флеминг назвал эту до сих пор неизвестную субстанцию пенициллин. Далее, он увидел, что эта субстанция, каким бы ни было ее происхождение, растворима и без труда проходит через бактериальный фильтр. Кроме того, он отметил, что пенициллин скапливается в питательной среде, на поверхности которой разрастается плесень, постепенно достигая максимальной концентрации примерно через восемь дней после начала роста плесени.
Метод проверки, придуманный Флемингом, отличался простотой и изобретательностью. Он разделил поверхность агар-агара в чашке Петри на две части, оставив между половинками узкий канал. В этот канал он поместил несколько капель питательной среды со зрелой плесенью, содержащей пенициллин. После этого он наносил мазки культур различных видов бактерий так, чтобы они проходили через канал и далее по поверхности агар-агара. Каждый мазок бактериальной культуры начинался от канала и шел к краю чашки с питательной средой. Флеминг исходил из того, что, поскольку пенициллин в культуре, которую он поместил в канал, будет так или иначе распространяться по агар-агару от этого канала к периферии, виды бактерий, чувствительные к пенициллину, не смогут размножаться рядом с каналом.
С помощью этого метода Флеминг установил, что возле канала, содержавшего пенициллин, не росло большинство видов стафилококков, пневмококков, стрептококков, гонококков и менингококков, вызывающих смертельные инфекционные заболевания. Однако, будучи весьма эффективным по отношению к этим видам бактерий, пенициллин не оказывал практически никакого действия на другие бактерии, в частности на бациллы, вызывающие туберкулез, гриппозные заболевания и тифозную лихорадку.
Странно, что Флеминг, считавшийся в Англии ведущим специалистом по лечению сифилиса, не попытался проверить влияние пенициллина на рост спирохеты, возбудителя этой страшной болезни. Решись он на такой эксперимент, и тут бы получил блестящие результаты. Сегодня мы знаем, что с помощью пенициллина или его производных вылечить сифилис можно за несколько недель, а сальварсан, считавшийся тогда лучшим средством против сифилиса, требовал еженедельных внутривенных вливаний в течение полутора лет!
Флеминг изучал другие виды Penicillium, чтобы определить, обладают ли какие-то из них аналогичными антибактериальными свойствами, однако эффективным оказался один-единственный вид плесени, споры которого случайно попали в открытую им чашку Петри в тот судьбоносный сентябрьский день 1928 года. Флеминг ввел фильтрат питательной среды, содержащей Penicillium, кролику и мыши, и увидел, что это не повлекло за собой никаких нежелательных последствий. Он даже промыл раствором пенициллина инфицированный глаз одного больного, воспаленную гайморову полость другого и инфицированную поверхность ампутированной ноги третьего. Пенициллин не оказал никакого токсического эффекта на ткани; более того, у всех больных, за исключением того, у которого была ампутирована нога, вскоре исчезли все признаки инфекции.
Почему же Флеминг, наблюдавший поразительные антибактериальные свойства случайно открытого вещества, содержащегося в Penicillium notatum, и описавший их в двух статьях — в 1929 и 1932 годах, прекратил изучение удивительной плесени? Причин было несколько.
По-видимому, самой главной стала странная неспособность Флеминга понять, что препарат, введенный в тело больного путем инъекции или перорально, способен справиться с инфекцией. Печальным образом он, введя пенициллин одному-единственному кролику и одной-единственной мыши, не ввел одновременно ни одному из этих животных смертельно опасные бактерии — стрептококки, стафилококки или пневмококки. Если бы он сделал это, то был бы искренне удивлен — животные ведь наверняка бы выжили.
То, что Флемингу не пришло в голову проверить антибактериальные свойства плесени на подопытных животных, частично можно объяснить, если вспомнить, что его руководитель, сэр Олмрот Райт, как и все коллеги Флеминга, был уверен: «лекарство против бактерий является несбыточной мечтой». Впрочем, на Райта нельзя возлагать всю вину за то, что Флеминг не довел до конца исследование плесени. За много лет до описываемых событий Райт получил от Пауля Эрлиха образцы созданного им нового чудодейственного лекарства от сифилиса сальварсана и передал их Флемингу для испытания на сифилитическом больном. Так Флеминг стал первым врачом в Англии, который стал лечить сифилитиков с помощью этого замечательного препарата.
Поразительно и почти необъяснимо, что Флеминг, вводивший сальварсан внутривенно на протяжении многих лет десяткам больных люэсом и наблюдавший за их борьбой с отвратительной болезнью, рассматривал пенициллин только как возможный внешний бактерицидный препарат, наносимый на поверхность инфицированных ран. Он никогда не задумывался над тем, что пенициллин, подобно сальварсану, может стать химиотерапевтическим средством, подходящим для внутреннего введения в целях борьбы с серьезными бактериальными инфекциями. В статье, написанной в 1929 году, Флеминг сравнивал пенициллин с карболовой кислотой, а из этого следует, что парадигма его рассуждений об антибактериальном действии пенициллина строго ограничивалась внешним применением — в виде промываний или примочек. Не в первый и не в последний раз в истории признание революционного открытия в области медицины откладывалось на много лет из-за неправильного хода мысли врача.
Отдавая должное Флемингу, мы должны напомнить, что в 1940-х годах, после того как была доказана эффективность пенициллина в лечении бактериальных инфекций, он выразил сожаление по поводу того, что не продолжил свои исследования, объяснив это тем, что полученные им препараты быстро утрачивали свои свойства. Если бы он сотрудничал с опытными биохимиками, они могли бы подсказать ему многочисленные способы выделения пенициллина и бесконечно долгого хранения его в виде чистых белых кристаллов. Но Райт не потерпел бы в своем отделении вакцинации ни одного специалиста по биохимии, потому что, по его словам, «химикам не хватало гуманизма».
В течение шести лет до судьбоносного попадания спор Penicillium в чашку Петри Флеминг увлеченно занимался изучением фермента, выделенного им из слизи собственного носа. Этот фермент, получивший название лизоцим, обладал, по мнению Флеминга, антибактериальными свойствами. Исследование лизоцима увлекло его настолько, что он забросил работы с пенициллином и до конца своей карьеры посвятил себя изучению характеристик этого фермента.
Несмотря на то что сам Флеминг прекратил изучение пенициллина, забыть о новом веществе не позволила написанная им в 1929 году статья с описанием его свойств. Однако для дальнейшего развития событий было необходимо, чтобы произошли какие-то изменения в мышлении врачей. Постепенно они, в отличие от Флеминга, стали осознавать, что введение препарата внутрь организма в виде инъекций или путем перорального приема может принести пользу в борьбе с бактериальными инфекциями. Прочитав статью Флеминга, молодой бактериолог Пейн получил от него образец Penicillium notatum, вырастил ее культуру, а затем ввел вытяжку из плесени в инфицированные глазки четырех младенцев и в поврежденный и также инфицированный глаз взрослого человека. Через сорок шесть часов после начала лечения у всех четырех детей и у взрослого больного исчезли все проявления инфекции. Поскольку у двух из четырех младенцев причиной инфекции был гонококк, существовала огромная вероятность того, что без промывания раствором, который доктор Пейн назвал «плесневым соком», дети могли ослепнуть.
Потрясенный эффективностью пенициллина бактериолог сообщил о полученных им результатах самому Говарду Флори, в то время — профессору кафедры патологии в Шеффилдском университете. Это произошло за много лет до того, как сам Флори начал свои знаменитые опыты с пенициллином в Оксфорде. Судя по всему, в начале 1930-х годов Флори, как и Флеминг, не мог осознать, что какое бы то ни было лекарство способно справиться с системной бактериальной инфекцией.
Пейн оказался не единственным исследователем, прочитавшим статью Флеминга и решившим продолжить изучение свойств пенициллина. В 1931 году Гарольд Райстрик, возглавивший только что созданную Лондонскую школу гигиены и тропической медицины, собрал исключительно сильную группу для изучения химических веществ, производных от различных видов Penicillium. Исследователи также попросили у Флеминга образец плесени, и он с радостью поделился с ними материалом. Райстрик и его коллеги в свою очередь переправили образец плесени Флеминга одному американскому микологу, который распознал в ней вариантную форму Penicillium notatum. Именно группа Райстрика сделала важное наблюдение: антибактериальный пенициллин производит не стандартная Penicillium notatum, а вариантная форма плесени, выращенная Флемингом.
Как удачно, что в 1928 году в чашку Петри, открытую Флемингом, залетели споры именно вариантной формы Penicillium notatum! И как удачно, что Флеминг, уже и после того, как сам прекратил все опыты с пенициллином, по-прежнему сохранял эту вариантную форму. К сожалению, когда группа Райстрика попыталась получить более концентрированную форму путем выпаривания раствора пенициллина в эфире, пенициллин утратил свою активность. После неудачи этого эксперимента лондонская группа прекратила работу с препаратом.
В 1935 году некий американский студент по имени Р. Д. Рейд также начал изучать флеминговскую форму Penicillium notatum и обнаружил, что пенициллин не растворяет бактерии, а тормозит их рост. Он хотел продолжать исследования пенициллина и использовать полученные данные для докторской диссертации, однако его научный руководитель не позволил этого, так как был уверен, что пенициллин не может принести никакой практической пользы. Тем не менее Рейд опубликовал статью с описанием полученных результатов.
Не исключено, что исследование пенициллина так и закончилось бы работами Пейна и Райстрика, если бы в 1935 году Герхард Домагк не обнаружил, что инъекция простого препарата, пронтозила, способна вылечить стрептококковую инфекцию у человека. Пронтозил был впервые получен в 1932 году химиком, работавшим в немецкой корпорации «I. G. Farbenindustrie» и занимавшимся поиском новых красителей. Красноватый пронтозил был отвергнут вместе со многими другими красителями неудовлетворительного качества. В то время Домагк, будучи директором отдела патологии и бактериологии, стремился найти препараты, способные убивать бактерии.
Поняв, что пронтозил, введенный внутривенно, быстро излечивает стрептококковые инфекции, Домагк поспешил опубликовать свои результаты, и тем самым разрушил давно устаревшее мнение о том, что внутреннее введение лекарств не может помочь в борьбе с инфекциями. Конечно, опубликуй он свою статью не в 1935-м, а в 1925 году, Флеминг вряд ли прекратил бы изучение пенициллина. Буквально через несколько лет после появления статьи о пронтозиле появились сообщения об эффективности десятков препаратов в лечении ряда системных бактериальных инфекций.
Именно эти новые результаты и заставили профессора Джорджа Дрейера, руководителя Школы патологии имени Уильяма Дана при Оксфордском университете, знакомого со статьей Флеминга, возобновить изучение пенициллина. Дрейер, один из ведущих мировых специалистов по бактериофагам (вирусам, паразитирующим в бактериях и убивающим их), предполагал, что пенициллин также является вирусом и что его антибактериальные свойства связаны именно с этим. Для проверки своей гипотезы он запросил и получил образец флеминговской Penicillium notatum. Впрочем, изучив пенициллин, он понял, что имеет дело не с вирусом. Глубоко разочарованный Дрейер полностью прекратил все исследования плесени и ее производных. Однако он не выбросил плесень, а более того — позволил своей ассистентке, мисс Кэмпбелл-Рентон, считавшей, что Penicillium можно использовать для других целей, продолжить ее выращивание. Через несколько лет Дрейер умер; Кэмпбелл-Рентон, сохранив плесень, поддерживала ее в живом состоянии.
Преемником Дрейера в Оксфорде стал одаренный ученый родом из Австралии. Тридцатисемилетний Говард Уолтер Флори был физиологом, патологом и специалистом по внутренним болезням. Он был дважды женат, причем обе его жены сыграли большую роль в истории пенициллина. Первая, Мэри Этель Флори (позже — леди Флори), была врачом и применяла пенициллин для лечения инфицированных ран. К концу 1942 года ей удалось благополучно вылечить 172 больных. Говард и Мэри познакомились, когда учились на медицинском факультете Университета Аделаиды, и поженились в 1926 году. В 1966 году Мэри умерла; через восемь месяцев второй леди Флори стала Маргарет Дженнингс, соавтор знаменитой статьи, опубликованной оксфордской группой в 1940 году.
Говард Флори и собранная им команда блестящих специалистов руководствовались новой для Школы патологии концепцией: вместо того чтобы изучать, как протекают болезни или болезненные процессы, они решили выяснить, чем вызываются наблюдаемые ими патологии. Флори обладал выдающимися административными способностями, прекрасным чувством юмора и был всецело предан своему делу — эти качества позволили ему и его коллегам сделать первые шаги к пониманию истинной природы пенициллина.
Члены группы Флори во многих отношениях, были под стать своему лидеру. Талантливый музыкант и одновременно биохимик, еврей Эрнст Борис Чейн был вынужден бежать из нацистской Германии. Он приехал в Англию, где получил работу сначала в клинике университетского колледжа в Лондоне, а затем в Кембридже. Чейн уже собирался перебраться еще дальше, в Австралию, когда Флори уговорил его присоединиться к создаваемой им научной группе в Оксфорде.
В один прекрасный день Чейн, обнаруживший (совершенно случайно!) статью Флеминга о пенициллине, когда что-то искал в библиотеке, столкнулся в коридоре с Кэмпбелл-Рентон. Она (тоже по чистой случайности!) несла флягу с флеминговской плесенью. Узнав, что именно содержится в сосуде, Чейн удивился и обрадовался, потому что до этого момента даже не подозревал, что в Оксфорде вообще есть образец какого-то вида Penicillium, не говоря уж об образце, полученном от самого Флеминга.
У Чейна возникла новая идея, которой он поделился с Флори. В то время о биохимических и биологических свойствах каких-либо антибактериальных субстанций, которые могли содержаться в микроорганизмах, никто ничего не знал. Чейн был совершенно уверен, что им предоставляется уникальная возможность провести фундаментальные исследования в этой области. В отличие от Алмрота Уайта, Флори отнесся к идее подобного исследования с огромным энтузиазмом.
Однако в 1939 году, как, впрочем, и в наши дни, для проведения исследований требовались деньги. Бюджет Школы патологии не предусматривал подобных расходов; не мог помочь и Британский совет по медицинским исследованиям. Не теряя присутствия духа, Флори обратился в Фонд Рокфеллера, с которым когда-то сотрудничал, и задал вопрос: какого рода исследования они готовы поддержать? Руководители фонда ответили, что не ищут проекты, которые могли бы принести немедленные практические результаты; напротив, интерес для них представляют исследования в области биохимии, а не клинической медицины. Это привело Чейна и Флори в восторг: задуманный ими проект полностью удовлетворял этим критериям.
Заручившись поддержкой Фонда Рокфеллера, Чейн и Флори приступили к работе. Они предполагали, что результатом их исследований станет не получение клинически эффективного антибиотика, к чему стремилось большинство исследователей, а объяснение процесса, путем которого некоторые микроорганизмы производят, секретируют или каким-то еще образом вырабатывают ферменты с антибактериальными свойствами. Конечно, сама идея — поиск субстанций, производимых одним микроорганизмом и способных убивать другие микроорганизмы, — была по-настоящему революционной.
Случайную встречу Чейна с Кэмпбелл-Рентон поистине можно назвать исторической. «Мы стали заниматься пенициллином, — говорил Чейн позже, — потому что в Школе выращивали его культуру». Ни Чейн, ни Флори даже не предполагали тогда, что пенициллин окажется таким чудодейственным препаратом.
Другой член оксфордской группы и тоже выдающийся ученый Маргарет Дженнингс обнаружила, что пенициллин не оказывает никакого воздействия на полностью выросшие бактерии — его сила заключалась в способности тормозить их рост.
Болезненно застенчивый Норман Хитли, один из первых специалистов по микротехнике, вошел в группу из-за того, что война помешала его обучению в Копенгагенском университете. Именно Хитли разработал метод оценки количества пенициллина в образце и дал определение единице активности препарата. Без этих определений врачи не смогли бы назначать его своим больным.
Вскоре после того, как оксфордская группа приступила к работе, Чейн обнаружил, что пенициллин не является ферментом. Этот факт настолько удивил и разочаровал ученого, что он чуть было не прекратил исследования, но тут его заинтересовала нестабильность пенициллина, нетипичная для такого рода молекул, и он продолжил эксперименты. В конце концов Чейн сумел справиться с этой проблемой и получил — впервые — порошок пенициллина. Он был коричневого цвета, обладал в двадцать раз большей силой, чем самые мощные сульфамидные препараты — и при этом был вполне стабилен!
Но тут возник вопрос: насколько безопасен новый антибактериальный препарат? Огромная доза, введенная мыши, удивительным образом не вызвала никаких побочных эффектов. К этому времени Чейн знал о пенициллине достаточно, чтобы понять — его группа стоит на пороге одного из самых многообещающих открытий в истории медицины. Он рассказал о своих наблюдениях Флори. Тот был потрясен: все выглядело слишком хорошо, чтобы в это поверить. Чтобы убедиться, что Чейн не допустил никаких ошибок, Флори лично повторил все его опыты. Результаты Чейна оказались верными, но в ходе второго эксперимента Флори и Чейн обнаружили еще одно удивительное явление: моча мышей, получавших пенициллин, приобретала коричневый цвет. Оказалось, что причиной тому — пенициллин, перешедший в мочу в неизмененном виде и нисколько не утративший при этом своей силы.
Это открытие означало, что пенициллин способен проникать во все среды организма. Следовательно, в руках Чейна и Флори оказалось самое мощное из известных к тому времени антибактериальных средств, которое, судя по всему, можно было безопасно вводить людям путем инъекций. Потенциальная способность препарата распространяться по всему организму обеспечивала возможность борьбы с инфекцией в любой его части. Время подтвердило правильность этих предположений; однако Флори, Чейну и их коллегам предстояла еще огромная работа, прежде чем они смогли доказать это.
В Оксфорде царил невероятный ажиотаж; о его степени свидетельствует тот факт, что Флори совершил немыслимый для Англии поступок — он начал очередной эксперимент в субботу. С точки зрения уравновешенных и выдержанных британцев, члены оксфордской группы выказывали признаки не просто возбуждения, а самого настоящего безумия.
Через какое-то время Флори сделал то, чего не сумел сделать Флеминг: он провел опыты с пенициллином на животных. Испытуемыми стали восемь белых мышек. Вначале он ввел им всем смертельную дозу стрептококков, после чего одну четверку мышей оставили в покое, а другую стали лечить пенициллином, причем каждая мышь получила разные дозы препарата. Мыши из первой четверки все погибли, а те, что получали пенициллин, выжили! Этот эксперимент ознаменовал начало эры антибиотиков.
Хитли пришел в такой восторг, что решил остаться в лаборатории на всю ночь, чтобы своими глазами увидеть результаты опытов. Все эти драматические события происходили во время войны, и когда на рассвете в воскресенье он ехал домой на велосипеде, член отряда местной обороны предупредил его о нарушении комендантского часа.
В течение трех месяцев после этого первого, пилотного исследования, результаты которого так и остались неопубликованными, Флори и его группа неоднократно проверяли токсичность пенициллина на животных, и во всех случаях пенициллин не вызывал нежелательных побочных эффектов. Исследователи провели также пять отдельных экспериментов, в каждом из которых задействовали от сорока восьми до семидесяти пяти мышей, которым вводили разные виды бактерий. Выжили все мыши, получавшие пенициллин, и только четыре, не получавшие лечения. Эти эксперименты доказали, что пенициллин, во всяком случае, для мышей, является наиболее эффективным из всех имевшихся в то время химиотерапевтических препаратов. Выдающиеся результаты, полученные учеными оксфордской группы, были представлены в исторической статье, вышедшей в свет 24 августа 1940 года.
Между первым пилотным исследованием и его публикацией прошло всего три месяца. Редакция журнала «Lancet», понимая эпохальное значение работы, напечатала статью вне всякой очереди. Эти три месяца пришлись на один из самых мрачных периодов Второй мировой войны. Именно тогда Флори, Чейн, Хитли и Дженнингс натерли подкладку своей одежды пенициллиновой плесенью. Они надеялись, что в случае немецкой оккупации Британских островов хотя бы кто-то из них сумеет эмигрировать в США или в Канаду и увезет с собой споры этой плесени, которая, как они уже понимали, даст возможность спасти множество человеческих жизней.
Вскоре после выхода первой статьи группа Флори повторила опыты на животных и снова получила потрясающие результаты. Теперь Флори изменил слову, данному Фонду Рокфеллера, — он не ограничился изучением биохимии пенициллина. Изначально речь шла о проведении только чисто научного лабораторного эксперимента, а не о том, чтобы затевать широкомасштабное клиническое исследование. Однако Великобритания вела войну, и на этой войне — как и на всех предыдущих — самым страшным убийцей была раневая инфекция. Флори знал, что в его руках находится мощнейший препарат, способный бороться с ней. Конечно, для того чтобы подтвердить это, пенициллин прежде всего следовало испытать на людях. И если будущие исследования покажут, что применение пенициллина действительно дает чудодейственные результаты, Флори предстояло найти способ максимально быстрого производства максимально большого количества этого препарата.
Для первого испытания на человеке Флори выбрал больного с терминальной стадией рака. Учитывая, что желудочный сок разрушает пенициллин, препарат вводили внутривенно, через капельницу; к ужасу и разочарованию Флори, у больного начался озноб, и поднялась высокая температура. Однако он сразу понял, что это означало: раствор пенициллина был загрязнен токсинами, вызывающими лихорадку.
Чейн и Абрахам немедленно взялись за очистку пенициллина от токсинов и, к великому облегчению всей группы, им это удалось.
Решение Флори проводить клинические исследования пенициллина, а не относиться к нему как к предмету, представляющему чисто научный интерес, создало большие проблемы для широкомасштабного производства лекарства. Потенциал пенициллина оказался настолько велик, что Флори, сам того не желая, нарушил давно существовавшее табу: университеты не предназначены для выпуска продукции, их дело — проведение исследований. Однако иногда человек может стать лидером, только нарушив традиции. Флори, без сомнения, именно так и поступил: он создал при своем академическом подразделении в Оксфордском университете так называемый производственный отдел, своего рода мини-фабрику.
Хитли первым делом усовершенствовал среду для выращивания культуры плесени, а затем разработал уникальный способ сбора плесневого сока. При применении обычного метода каждая колония плесени использовалась всего один раз, после чего она разрушалась. Хитли сумел предотвратить это разрушение путем вдувания воздуха под хорошо развитую колонию плесени — таким образом, она приподнималась и оставалась неповрежденной. После этого он забирал плесневый сок и замещал его свежей культурной средой. Благодаря этому методу с каждой культуры удавалось получить двенадцать порций плесневого сока. (Позже Хитли сконструировал автоматическую установку для забора сока, и тем самым увеличил и этот показатель.)
Впрочем, один процесс автоматизировать Хитли не смог. Поскольку новая технология очистки предусматривала снижение температуры пенициллиновой смеси до точки замерзания, а потом прокатывание стеклянных пузырьков со смесью, возникала существенная проблема: нехватка рук для прокатывания. Найти дополнительные мужские руки не представлялось возможным: мужчины воевали. Однако руки есть руки, и тут было не важно, принадлежат они мужчинам или женщинам. Нарушив еще одно табу, группа Флори (впервые в истории Оксфорда!) наняла нескольких женщин, которые по восемь часов в день прокатывали пузырьки с пенициллином в холодной комнате. Их стали называть «пенициллиновыми барышнями».
В какой-то момент Хитли просто вышел из себя. Стеклянные пузырьки занимали много места, и он надеялся, что решит проблему, используя мелкие, плоские, удлиненные лабораторные чашки. Однако производители этих чашек заявили, что смогут наладить выпуск не раньше, чем через шесть месяцев, и при этом названная ими цена оказалась настолько высокой, что отдел просто не мог себе позволить закупки. И тогда Флори, с его поразительными способностями предпринимателя, умеющего найти выход из любого положения, связался со знакомым врачом из гончарной столицы мира, городка Стоук-на-Тренте. Узнав о проблеме, этот врач попросил Флори прислать ему рисунок с изображением желаемой посуды, после чего нашел местную фирму, которая согласилась изготовить чашки быстро и по разумной цене. Хитли приехал на фабрику, выбрал одну из трех предложенных чашек и за несколько недель получил необходимое количество посуды.
Через год Флори придумал новый способ расширения производственного отдела. В университетском отделении патоморфологии имелось помещение для вскрытия трупов животных, и в этом не было ничего особенного. Необычным являлось то, что помещение построили с таким расчетом, чтобы в нем можно было производить вскрытие слонов и носорогов. Таким образом, оно было достаточно большим и вполне подходило для обустройства там первой пенициллиновой «фабрики» Флори.
Тем временем испытания пенициллина на людях продолжались быстрыми темпами. Флори и его коллеги ввели пенициллин внутривенно всем сотрудникам отделения патологии имени сэра Уильяма Дана — без каких-либо нежелательных последствий. Еще до того, как группа накопила достаточно пенициллина, чтобы приступить к широкомасштабным испытаниям на людях, Флори разрешили принять участие в лечении безнадежно больного полицейского. У него был сепсис. После первых инъекций препарата больной быстро пошел на поправку, однако ему требовались очень большие дозы пенициллина, и запасы Флори стали истощаться. Врачи попытались экстрагировать хотя бы немного пенициллина из мочи больного, но даже этот отчаянный шаг не помог. Состояние полицейского снова ухудшилось, и он умер. Флори поклялся, что никогда больше не начнет лечение больного, не имея под рукой достаточный запас лекарства.
Итак, нужно было продолжать испытания на людях, а пенициллина катастрофически не хватало, и тогда Флори снова нашел выход. Запас пенициллина слишком мал? «Ну что же, — подумал Флори, — значит, мы будем лечить маленьких больных». Первые испытания проводились на совсем юных пациентах. Отобрали четырех подходящих кандидатов, а вот пятым стал взрослый больной, но мелкого телосложения. Результаты оказались замечательными. Выздоровели все дети, за исключением одного, у которого инфицированный сгусток крови закупорил вену у основания черепа, рядом с сонной артерией. Инфекция перешла на стенки артерии, в результате чего она раздулась, и на ней образовалась аневризма. Хотя с инфекцией удалось справиться, аневризма разорвалась, и больной погиб от массивного кровоизлияния в мозг. (Вскрытие подтвердило, что пенициллин полностью устранил инфекцию.) Великолепные клинические результаты обрадовали всех сотрудников Флори, а он, всегда отличавшийся большой осторожностью в подборе эпитетов, отметил, что в данном случае результаты оказались «почти сверхъестественными». Статья с описанием клинических испытаний вышла в августе 1941 года.
Вскоре после этого Чейн решил запатентовать пенициллин. Флори не дал согласия, считая, что это неэтично. Они долго спорили, но Флори не уступал. Чейн опасался, что если оксфордская группа не получит патент, это сделает кто-то другой. Время показало, что он был прав.
Понимая, что так называемый производственный отдел в Оксфорде никогда не сможет удовлетворить потребности воюющей Великобритании в пенициллине, Флори провел переговоры с руководителями всех английских фармацевтических компаний, убеждая их в необходимости начать промышленное производство препарата. Компания «Imperial Chemical Industries» приступила к необходимым экспериментальным исследованиям, но переговоры с другими фирмами успеха не принесли.
Получив дополнительный запас пенициллина от «Imperial Chemical Industries», Флори начиная с января 1942 года ввел лекарство 15 больным внутривенно, а еще у 172 применил его местно. Измерение уровня пенициллина в крови и изучение клинических эффектов его применения позволили установить приблизительную дозировку, требуемую для лечения различных заболеваний. Сегодня ни одно правительственное учреждение не позволило бы рекомендовать к широкому применению препарат, предназначенный для внутривенного введения, если он прошел проверку только на двадцати одном больном, двое из которых умерли; не допустили бы сегодня и продажу препарата, который, как пенициллин, приводит к гибели морских свинок. Однако результаты скрупулезных исследований Флори, проведенных в чрезвычайно сложных условиях военного времени, тогда выглядели достаточно убедительными. И, к счастью, Флори не включил морских свинок в число подопытных животных.
Примерно в то же время сэр Алмрот Райт написал в редакцию газеты «Лондон таймс» знаменитое письмо, в котором заявил, что пенициллин открыл Флеминг. Редактор Роберт Робертсон в ответном письме назвал первооткрывателем Флори. Сегодня, в эпоху вездесущих средств массовой информации, нас не удивляет, что после такого обмена мнениями толпы репортеров стали преследовать и Флори, и Флеминга. Однако удивительно то, что после этого характеры обоих ученых полностью изменились: теперь Флеминг жаждал публичности, а Флори стал избегать ее. Никто так и не смог объяснить причину этих изменений.
В любом случае журналисты пишут о том, что им рассказывают люди. Поскольку Флеминг охотно раздавал интервью, а Флори от них уклонялся, имя Флеминга не сходило со страниц газет и журналов, а о Флори почти не вспоминали. Опубликованные статьи изобиловали преувеличениями и ложью, но Флеминг и не пытался что-либо поправить. История открытия пенициллина, даже излагаемая в медицинских журналах и книгах, обрастала невероятными выдумками, взятыми из газетных публикаций. Флеминг очень веселился, читая статьи о себе, шутил с друзьями по их поводу, а его секретарь собрал огромную папку вырезок из газет и журналов с нелепыми ошибками.
Конечно, всё это не могло остаться без последствий, и спустя несколько лет газетный магнат лорд Бивербрук, получивший одностороннюю и ошибочную информацию об истории открытия пенициллина от своих репортеров и, вероятно, считавший, что Флори отнесся к нему недостаточно почтительно, убеждал Нобелевский комитет присудить премию по физиологии и медицине только Флемингу.
Прочитав статью оксфордской группы, опубликованную в 1941 году в журнале «Lancet», Флеминг решил посмотреть своими глазами, что же делают эти исследователи. Чейну была оказана честь провести посетителя по отделению. Флеминг, как это бывало с ним и раньше, полностью ушел в себя, не произнес ни единого слова, и после его ухода у Чейна сложилось впечатление, что гость не понял ничего из показанного.
А вскоре Флеминг попросил у Флори немного пенициллина для лечения умирающего больного. Поскольку запас препарата у Флори почти иссяк, он согласился поделиться им при условии, что Флеминг позволит включить этого больного в текущую клиническую серию. После введения пенициллина больной совершенно поправился. Это произвело на Флеминга такое впечатление, что он обратился к своему близкому другу министру сэру Эндрю Дункану с просьбой поставить перед правительством вопрос о необходимости производства пенициллина.
В начале войны британцам удалось успешно эвакуировать свои войска из Дюнкерка на маленьких, в основном частных, парусных судах — немецкая авиация не могла разбомбить кораблики, разбросанные по всей ширине пролива. Руководствуясь этим опытом, Британский комитет по производству пенициллина решил не строить одну большую централизованную фабрику, которая могла стать легкой мишенью для самолетов люфтваффе, а производить пенициллин на всех предприятиях, где были условия для установки соответствующего оборудования. При выращивании плесени использовали бутылки и банки из-под молока — по сути дела, вообще любые имевшиеся бутылки. Несколько достаточно крупных компаний сумели наладить выпуск пенициллина в коммерческом объеме, но по всей Британии процветало «домашнее» его производство в мелких лабораториях. Потом пенициллин из всех источников свозили в одно место. Министерство по поставкам выделяло драгоценный бензин для перевозки препарата (а также всех необходимых материалов, которых так не хватало во время войны, включая жестяные банки). Поразительно, но именно таким образом Англия во время Второй мировой войны смогла произвести пенициллин в количестве, обеспечившем нужды армии и гражданского населения.
Одним из лучших и самых надежных источников пенициллина Флори считал компанию «Kendall, Bishop». Ее производственный комплекс находился в Восточном Лондоне. Поскольку в этом же районе Лондона размещались многие другие предприятия и доки, он стал одной из главных мишеней немецких бомбардировщиков. Все здания в кварталах, окружавших фабрику «Kendall, Bishop», оказались разрушенными, а она чудесным образом уцелела и не прекратила работу.
Вскоре после публикации первой статьи оксфордской группы в 1940 году американские врачи и ученые начали свои исследования. Надо сказать, что первым больным, получившим систематическое лечение пенициллином, был пациент не из Оксфорда, а из Колумбийского пресвитерианского госпиталя в Нью-Йорке. Его лечащий врач, доктор Мартин Генри Доусон собрал небольшую группу высочайшего уровня, в которую, кроме него самого, вошли гениальный биохимик Карл Мейер, заслуживавший, по мнению многих, Нобелевской премии, и Глэдис Хобби, выдающийся микробиолог и автор книги об истории пенициллина. Через пять недель после публикации в «Lancet» первой статьи оксфордской группы американцы приступили к лечению своих больных, используя плесень, выращенную Роджером Ридом. (Чейн послал им партию Penicillium, но получить пенициллин из этого образца не удалось.) Группа Доусона представила свои результаты на конференции Американского общества клинических исследований в мае 1941 года.
Однако самым сильным стимулом к началу производства и клинического использования пенициллина в Северной Америке стал визит Говарда Флори в Соединенные Штаты и Канаду. Этой исторической поездке способствовали несколько факторов. Во-первых, Флори узнал о том, что немцы пытаются разведать что-то о пенициллине через своих агентов в Швейцарии, и предупредил всех, у кого имелись образцы плесени, не передавать ее никаким иностранцам. Во-вторых, он доверял североамериканцам и верил, что они окажут англичанам помощь в войне. В-третьих, все британские компании, за исключением «Imperial Chemical Industries», отклонили его предложение о производстве пенициллина. И наконец, секретарь Британского совета по медицинским исследованиям сэр Эдвард Мелланби, в свое время рекомендовавший Флори на место в Оксфорде, предложил ему отправиться в США и Канаду, чтобы попытаться использовать огромный экономический и производственный потенциал Северной Америки для начала широкомасштабного производства пенициллина. Флори сумел добиться от Фонда Рокфеллера финансирования поездки и взял с собой образец плесени.
Третьего июля 1941 года Флори вместе с Норманом Хитли прибыли в Нью-Йорк. День Независимости (4 июля) они отпраздновали в Нью-Хейвене с профессором Джоном Фултоном и его супругой. Позже Фултон договорился о встрече англичан с Робертом Кохиллом, возглавлявшим отделение ферментации в северной региональной исследовательской лаборатории Министерства сельского хозяйства США в городе Пеория (штат Иллинойс). Кохилл тепло принял их и пообещал полную поддержку. В беседе он высказал предположение, что идеальным методом для производства пенициллина могла бы стать ферментация — процесс, предполагающий погружение плесени под поверхность питательной среды, — это существенно облегчило бы производство пенициллина. Глубинная ферментация стала единственным, но невероятно важным вкладом США в массовое производство пенициллина.
Кохилл познакомил Хитли с биохимиком своей лаборатории, Эндрю Мойером. Как оказалось, Мойер был нечестным человеком, и к тому же ненавидевшим англичан. Между Фондом Рокфеллера, оказывавшим финансовую поддержку Хитли, и северной региональной исследовательской лабораторией, поддерживавшей Мойера, было заключено соглашение, согласно которому предполагалась совместная публикация всех работ и разделение всей прибыли, полученной от лечения больных, между фондом и лабораторией. Хитли научил Мойера всему, что знал сам о пенициллине. Мойер в свою очередь предложил добавлять в культуру такие высокопитательные субстраты для выращивания плесеней, как кукурузный экстракт и лактоза, что позволило бы в двадцать раз увеличить выработку пенициллина.
До отъезда Хитли из США они с Мойером написали статью о проделанной работе. При обсуждении окончательного варианта Мойер принял все поправки Хитли. Однако после того, как Хитли уехал, Мойер напечатал статью только под своим именем. Это позволило ему запатентовать использование кукурузного экстракта и лактозы для выращивания пенициллиновой плесени. Хотя предполагалось, что все доходы от патентов, выданных в США, будут распределяться поровну между лабораторией и Фондом Рокфеллера, Мойер сумел найти лазейку в договоре и подал заявку на три патента в Великобритании. Предательство не принесло ему богатства, на которое он рассчитывал; справедливость восторжествовала. Под давлением Кохилла Министерство сельского хозяйства заставило Мойера вернуть обеим организациям, финансировавшим исследования, все полученные деньги, до последнего цента.
В конце концов и английская и американская фармацевтические компании получили разные патенты — американцы на глубинную ферментацию, англичане — на полусинтетический пенициллин. Чтобы позволить британским союзникам, испытывавшим финансовые затруднения, избежать банкротства, американские компании запросили минимальный процент от прибыли, а впоследствии несколько раз снижали даже и эту сумму. Однако все равно размеры отчислений от прибылей британских фармацевтических компаний в пользу американских партнеров достигали миллионов долларов, и все убытки удалось возместить только после начала производства полусинтетических пенициллинов.
А между тем миколог из лаборатории в Пеории, Кеннет Рейпер, рыскал по всему миру в поисках наиболее производительных образцов плесени Penicillium. И выяснилось, что самый лучшая плесень растет буквально на заднем дворе его дома! Рейпер отправил свою ассистентку на местный рынок, поручив ей купить самые разные фрукты и овощи, и ему удалось выделить из купленной ею дыни Penicillium chrysogenum. Эта плесень вырабатывала больше пенициллина, чем любая другая плесень в мире, а в процессе глубинной ферментации разрасталась в виде красивых пятен. Прозвище «Заплесневелая Мэри» приклеилось к верной ассистентке навсегда.
После возвращения Флори в Англию произошло несколько событий, омрачивших его теплые отношения с американскими коллегами. Вступив в войну в декабре 1941 года, американцы категорически отказались разглашать какую бы то ни было информацию относительно исследований по пенициллину, мотивируя свои действия требованиями секретности в условиях военного времени, — и это после того, как Хитли во всех деталях описал им работу, ведущуюся в Оксфорде! В будущем выяснилось, что производственная технология с использованием глубинной ферментации, разработанная американцами, позволила бы англичанам гораздо быстрее наладить массовое производство пенициллина. На первом собрании Британского комитета по производству пенициллина Флори в самых недвусмысленных терминах выразил свое возмущение поведением американцев. Под впечатлением заявления Флори члены комитета начали с американскими партнерами переговоры, вскоре позволившие разрешить возникшие противоречия.
Позже новую вспышку негодования Флори вызвало известие о получении американцами патента на пенициллин; следует отметить, что существование этого патента до конца жизни отравляло отношения Флори и Чейна. После войны недовольный Чейн уехал из страны, какое-то время работал в Италии, но потом вернулся в Англию, где занял должность профессора и руководителя отделения биохимии в лондонском Имперском колледже науки и технологии.
Появлялись и другие поводы для огорчения. Американка Глэдис Хобби заявила, что первым антибиотиком, использовавшимся для лечения инфекционных заболеваний у людей, был не пенициллин, а «грамицидин», открытый Рене Дюбо. Этот антибиотик местного действия в настоящее время применяется в смеси с двумя другими антибиотиками в форме глазных капель для лечения глазных инфекций. Однако за много лет до начала использования грамицидина Флеминг и Пейн лечили глазные инфекции так называемым плесневым соком; и, что гораздо важнее, пенициллин, в отличие от грамицидина, пригоден для внутреннего введения с целью лечения системных инфекций.
В Пеории Кохиллу пришла в голову блестящая идея получить генетические мутации дынной плесени Рейпера, способные производить еще больше пенициллина. Он обратился к ведущим ученым всей страны с просьбой попытаться добиться таких мутаций. Для этой цели образцы плесени Рейпера подвергали воздействию света, рентгеновских лучей и химических веществ. Рентгеновское облучение Penicillium chrysogenum, проведенное учеными из Института Карнеги в Колд-Спринг-Харбор (штат Нью-Йорк), дало мутацию, позволившую вырабатывать в десять раз больше пенициллина, чем это получалось с обычной плесенью.
В США исследования пенициллина проходили под надзором Управления по научным исследованиям и разработкам. Это управление провело чрезвычайно успешные клинические испытания, позволившие установить невероятную эффективность пенициллина при лечении бактериальной пневмонии, хронических костных инфекций, раневых инфекций, инфекционных поражений клапанов сердца, гонореи и сифилиса. Узнав о результатах этих испытаний, три американские фармацевтические компании («Squibb», «Merck» и «Pfizer») заявили о своей заинтересованности в производстве пенициллина, более того, «Squibb» и «Merck» разработали программу сотрудничества в этой области. Впоследствии Управление по научным исследованиям и разработкам выбрало двадцать две американские компании, которым и доверили производство пенициллина, причем каждой гарантировалась помощь в приобретении строительных материалов и поставках оборудования.
Флеминг, Флори, Чейн и Абрахам получили множество наград и почестей за их выдающийся вклад в медицину. В 1944 году Флеминг и Флори были посвящены в рыцари, а 1945 году они и Чейн получили Нобелевскую премию. Чейн и Абрахам тоже стали рыцарями — в 1965 и 1980 годах соответственно. Флеминг же удостоился наивысших в Великобритании посмертных почестей: и марта 1955 года его похоронили в склепе лондонского собора Святого Павла. Вскоре после этого отделение вакцинации в клинике Святой Марии было преобразовано в Институт Райта — Флеминга.
Пенициллин раз и навсегда изменил подход к лечению инфекционных заболеваний. За первыми достижениями последовали разработки полусинтетических пенициллинов и пенициллинов для перорального применения, в виде таблеток. Затем появились более мощные антибиотики. Первым стал стрептомицин, антибиотик широкого спектра действия, разработанный Зельманом А. Уоксманом и его коллегами в Рутгерском университете, Нью-Джерси. (Кстати, именно Уоксман придумал термин «антибиотик».) Особое значение стрептомицина обусловлено его эффективностью в лечении туберкулеза и ряда других бактериальных инфекций, резистентных к пенициллину.
Вскоре после этого фармацевтические компании объявили о появлении новых антибиотиков широкого спектра действия: в 1948 году лаборатория «Lederle» выпустила ауреомицин, а в 1950 году появился террамицин производства компании «Pfizer». Первый полностью синтетический антибиотик, хлорамфеникол (левомицетин), особенно эффективный в лечении брюшного тифа, был разработан в 1949 году компанией «Parke-Davis». Таким образом, наблюдение, сделанное Флемингом в 1929 году, через полстолетия привело к развитию мощнейшей отрасли фармацевтической индустрии — производству антибиотиков. Правда, современные фармацевты и фармакологи ведут себя гораздо осторожнее, чем в середине прошлого века. Они знают, что выведение любого нового лекарства на рынок может обойтись более чем в 200 миллионов долларов — вследствие ужесточения критериев одобрения этих лекарств.
Еще одна проблема состоит в том, что бактерии постепенно вырабатывают устойчивость против лекарств, которые мы используем для борьбы с ними, в том числе и против пенициллина. Например, если в 1987 году резистентными к препаратам считались 0,2 % штаммов пневмококков, то в 1994 году таких штаммов стало уже 6,6 %. Неудивительно, что в 1994 году в больницах США от медикаментозно-резистентных инфекционных заболеваний скончались 13 300 человек.
Пятьдесят лет назад врачи считали, что к 2000 году благодаря стрептомицину туберкулез исчезнет с лица планеты подобно оспе. Однако некоторые штаммы туберкулезной бациллы после определенных мутаций научились каким-то образом сопротивляться стрептомицину. Вследствие появления этих резистентных штаммов ежегодно восемь миллионов человек заболевают туберкулезом, а два миллиона из них погибают.
Иногда виновниками появления инфекций, резистентных к воздействию медикаментов, становятся сами доктора. Стремясь создать у больных впечатление, что они прилагают все усилия к их излечению, они слишком часто назначают антибиотики при вирусных инфекциях, хотя прекрасно осведомлены о том, что вирусные инфекции невосприимчивы к антибиотикам.
Все эти проблемы можно решить только одним путем — разработкой антибиотиков, эффективных против новых, мутантных штаммов бактерий. Известный американский специалист по туберкулезу Барри Блум из Медицинской школы имени Альберта Эйнштейна и его коллеги Уильям Джейкобс и Джеймс Сакеттни предложили шесть новых экспериментальных препаратов с доказанной в лабораторных условиях эффективностью против медикаментозно резистентных бацилл туберкулеза; впрочем, до сих пор за их производство не взялась ни одна фармацевтическая компания. Как мы уже указывали, получение разрешения правительства на введение нового лекарства может обойтись более чем в 200 миллионов долларов. Руководители фармацевтических компаний ни на минуту не забывают об этом экономическом факторе. Более того, даже после одобрения препарата его применение может быть внезапно прекращено из-за побочных эффектов, которые могут проявиться только через несколько лет. За последние десять лет такая трагическая судьба постигла несколько новых препаратов.
Однако несмотря ни на что, фармацевтические компании и дальше будут продолжать поиски новых, многообещающих антибиотиков и других видов лекарств, которые сумеют помочь человеку в борьбе с вирусными и паразитарными инфекциями, не поддающимися воздействию уже существующих антибиотиков.