Пенициллин был открыт в 1928 году. А вот в Советском Союзе люди продолжали умирать даже тогда, когда на Западе этим антибиотиком уже лечили вовсю.
Оружие против микроорганизмов
Антибиотики (от греческих слов «анти»— против и «биос» — жизнь) - вещества, избирательно подавляющие жизненные функции некоторых микроорганизмов. Первый антибиотик был случайно открыт в 1928 году английским ученым Александром Флемингом. На чашке Петри, где он выращивал для своих опытов колонию стафилококков, он обнаружил неизвестную серо-желтоватую плесень, которая уничтожила все микробы вокруг себя. Флеминг изучил загадочную плесень и вскоре выделил из нее противомикробное вещество. Он назвал его «пенициллином».
Сульфатные препараты использовались безуспешно. У мальчика к этому времени была развита инфекция в одном глазном гнезде, которая распространилась на основание черепа и была полукоматозной, и считалось, что к этому времени он заразился менингитом. Пенициллин не пробовал до тех пор, пока инфекция уже не перешла к этому передовому состоянию. На третий день лечения пенициллином опухоль в глазах мальчика отступила, и он вышел из комы. Инфекция была побеждена, а инъекции пенициллина прекратились, чтобы сохранить запасы пенициллина.
Затем внезапно мальчик внезапная судорога, и он умер через четыре дня. Хотя мальчик умер, вскрытие показало, что он умер от всплеска кровеносного сосуда в своем мозгу и что инфекция была излечена инъекциями пенициллина. В этот период Флеминг не был праздным. Флеминг связался с Флори, чтобы попросить пенициллин для лечения старого друга Гарри Ламберта, который находился в критическом состоянии, страдающего менингитом. Сульфатные препараты уже использовались и без успеха. Флори подумал, что процедура, запланированная Флеминг, опасна, но снабдила его пенициллином.
В 1939 году английские ученые Хоуард Флори и Эрнст Чейн продолжили исследования Флеминга и вскоре был налажен промышленный выпуск пенициллина. В1945 г. за заслуги перед человечеством Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии.
Панацея из плесени
В СССР долгое время закупали антибиотики за валюту по бешеным ценам и в очень ограниченном количестве, поэтому на всех их не хватало. Сталин лично поставил перед учеными задачу о разработке собственного лекарства. Для реализации этой задачи его выбор пал на знаменитого врача-микробиолога Зинаиду Виссарионовну Ермольеву. Это благодаря ей была остановлена эпидемия холеры под Сталинградом, что помогло Красной Армии выиграть Сталинградскую битву.
Флеминг вложил пенициллин в позвоночник своего друга, и лечение оказалось вполне успешным, а его друг совершил чудесное выздоровление. Однако Флори в то же время ввел пенициллин в шипы искусственно зараженных животных, в результате чего они К счастью, Флеминг не узнал о результатах Флори до тех пор, пока он не ввел Ламберта. Вероятно, он бы предпочел дать инъекцию, в результате которой погиб его друг. Хотя отношения между Флори и Флеминг, казалось, были любезными.
К сожалению, процесс, который развил Флори и Цеп, для извлечения пенициллина, продуцировал только одну часть пенициллина на миллион части культуральной среды. Таким образом, их пенициллин не был очищен, как они думали. Сумма была действительно небольшой, и ученого можно было услышать слова: «вы можете получить больше золота из обычной морской воды, чем пенициллин из формы».
Много лет спустя Ермольева так вспоминала свой разговор с вождем:
«- Над чем вы сейчас работаете, товарищ Ермольева?
Я мечтаю заняться пенициллином.
Что еще за пенициллин?
Это живая вода, Иосиф Виссарионович. Да-да, самая настоящая живая вода, полученная из плесени. О пенициллине стало известно двадцать лет назад, но всерьез им так никто и не занялся. По крайней мере, у нас.
Кроме того, опасались, что даже если завод может быть использован, опасается, что все их усилия могут быть потеряны, если завод будет подвергнут бомбардировке. Это дало дополнительный стимул для проекта пенициллина, который стал объявленным военным проектом и получил первостепенное значение.
Несмотря на усилия и ресурсы, которые были направлены на производство большого количества пенициллина, вскоре стало очевидно, что оригинальная культура Флеминга не сможет производить достаточное количество пенициллина независимо от среды, в которой выращивался грибок. В конце концов, один был обнаружен на заплесневелой капусте на рынке в Пеории, штат Иллинойс. Это вид, который в настоящее время используется для производства пенициллина. Однако даже эта сумма будет недостаточной для получения требуемой суммы.
Что вы хотите?..
Я хочу найти эту плесень и приготовить препарат. Если это удастся, мы спасем тысячи, а может быть, и миллионы жизней! Особенно мне кажется это важным сейчас, когда раненые солдаты сплошь и рядом гибнут от заражения крови, гангрены и всевозможных воспалений.
Действуйте. Вас обеспечат всем необходимым».
Железная леди советской науки
Экскурс в древнюю историю
В дополнение к развитию этого мутанта был также усовершенствован новый способ выращивания плесени. Раньше пенициллин выращивали в колбе, размером с молочные бутылки и сотни бутылок пенициллинового нотама, чтобы получить достаточное количество пенициллина только для одного человека. Аэрация была ключом к ее выращиванию в таких крупных танках. Раньше это не проверялось, потому что было известно, что плесень будет расти только на поверхности жидкой среды. Таким образом, использование большого резервуара при таких обстоятельствах будет крайне неэффективным с точки зрения стоимости, объема и производства пенициллина.
Тому факту, что уже в декабре 1944 года пенициллин стали массово производить в нашей стране, мы обязаны именно Ермольевой - донской казачке, с отличием окончившей гимназию, а затем и женский медицинский институт в Ростове.
Первый образец советского антибиотика был получен ею из плесени, принесенной из бомбоубежища, находившегося неподалеку от лаборатории на улице Обуха. Опыты, которые проводила Ермольева на лабораторных животных, дали потрясающие результаты: буквально умирающие подопытные зверьки, которых перед этим заразили микробами, вызывающими тяжелые заболевания, буквально после одной инъекции пенициллина выздоравливали в короткий срок. Только после этого Ермольева приняла решение попробовать «живую воду» на людях, и вскоре пенициллин стали повсеместно применять в полевых госпиталях.
С помощью этого нового метода количество продукции начало расти. Что касается войны, то использование пенициллина было сразу очевидным. Во время Первой мировой войны смертность от пневмонии в американской армии составляла 18%. Одно заболевание за другим, которое было проверено, вылечивалось пенициллином, который к этому времени был назван «чудодейственным препаратом». В дополнение к пневмонии и отравлению крови основные причины смерти, в больницах, во время войны, стрептококковое горло, скарлатина, дифтерия, сифилис, гонорея, менингит, тонзиллит, ревматическая лихорадка и многие другие заболевания успешно лечились пенициллином.
Таким образом, Ермольевой удалось спасти тысячи безнадежных больных. Современники отмечали, что эта удивительная женщина отличалась неженским «железным» характером, энергичностью и целеустремленностью. За успешную борьбу с инфекциями на Сталинградском фронте в конце 1942 года Ермольева была награждена орденом Ленина. А в 1943 году ей была присуждена Сталинская премия 1-й степени, которую она передала в Фонд обороны на закупку боевого самолета. Так в небе над родным Ростовом впервые появился знаменитый истребитель «Зинаида Ермольева».
В этот период времени, когда массовое производство пенициллина улучшалось, Флеминг имел мало общего с пенициллином. Флори действительно уточнил его, что касается достигнутого прогресса, и образцы часто посылались ему, но к этому времени Флеминг больше не был частью исследования пенициллина. Хотя Флеминг был первооткрывателем пенициллина, он был почти забыт к тому времени, когда был выпущен массовый выпуск пенициллина.
Что такое пенициллин?
Таким образом, Флеминг в конце концов заслужил признание за открытие пенициллина, но это был, конечно, не ночной успех. Кроме того, Флеминг имел мало общего с пенициллином, в то время как исследования проводились в отношении его применения и массового производства. Таким образом, роль Флеминга в пенициллине заключалась не в том, что одинокий исследователь обнаружил чудо-препарат, а скорее из многих людей, которые способствовали успешной эксплуатации пенициллина в медицине.
За ними будущее
Всю дальнейшую жизнь Ермольева посвятила изучению антибиотиков. За это время она получила первые образцы таких современных антибиотиков, как стрептомицин, интерферон, бициллин, экмолин и дипасфен. А незадолго до своей кончины Зинаида Виссарионовна сказала в беседе с журналистами: «На определенном этапе пенициллин был самой настоящей живой водой, но жизнь, в том числе и жизнь бактерий, не стоит на месте, поэтому для победы над ними нужны новые, более совершенные лекарства. Создать их в максимально короткие сроки и дать людям - это то, чем денно и нощно занимаются мои ученики. Так что не удивляйтесь, если в один прекрасный день в больницах и на полках аптек появится новая живая вода, но только уже не из плесени, а из чего-то другого».
Пенициллин вызвал самый большой поиск в истории болезни. Было высказано мнение, что если в природе есть один антибиотик, должно быть много больше, и позже будет найдено еще много. Тем не менее, немногие из них были бы грибковыми по происхождению. Большая часть обнаруженного позднее антибиотика будет получена из бактерий, в частности актиномицетов. Тем не менее, без открытия пенициллина, все эти другие антибиотики, возможно, никогда не были обнаружены.
В качестве постскриптума Флеминг, к сожалению, сделает предсказание, которое сбудется. То, что использование пенициллина со временем будет иметь ограниченное значение, потому что бактерии в конечном итоге рекомбинируют генетически, чтобы противостоять воздействию пенициллина. Были предприняты различные шаги для продолжения использования антибиотиков. По этой причине постоянно изыскиваются новые антибиотики. Другие подходы включают использование комбинации антибиотиков и изменение химической структуры антибиотиков в лаборатории, так что все несколько отличающиеся свойства.
Ее слова оказались пророческими: сейчас во всем мире известно более ста видов антибиотиков. И все они, как и их «младший брат» пенициллин, служат здоровью людей. Антибиотики бывают широкого спектра (активные в отношении широкого спектра бактерий) и узкого спектра действия (эффективные в отношении лишь специфических групп микроорганизмов). Единых принципов присвоения антибиотикам названий долгое время не существовало. Но в 1965 году Международный комитет по номенклатуре антибиотиков рекомендовал следующие правила:
Эти попытки были испытаны и были успешными, но, к сожалению, бактерии по-прежнему рекомбинируют генетически, чтобы стать устойчивыми к этим новым усилиям. Александр Флеминг: человеку часто приписывают открытие пенициллина и его свойств. Другими учеными были Говард Флори и Эрнст Цейн.
Антибиотик: химическое вещество, которое используется для лечения бактериальных инфекционных заболеваний и обладает способностью либо убивать, либо ингибировать рост способности к разбавлению растворов либо убивать, либо ингибировать рост некоторых вредных микроорганизмов.
- Если известна химическая структура антибиотика, название выбирают с учётом того класса соединений, к которому он относится.
- Если структура не известна, название даётся по наименованию рода, семейства или порядка, к которому принадлежит продуцент.
- Суффикс «мицин» присваивается только антибиотикам, синтезируемым бактериями порядка Actinomycetales.
- Также в названии можно давать указание на спектр или способ действия.
Написал о том, как в СССР норовили едва ли не все великие изобретения человечества, включая паровоз, лампу накаливания, воздушный шар, велосипед и др., приписать российским изобретателям. Но справедливости ради надо сказать, что в некоторых случаях подобные утверждения преследовали сугубо практические цели, примером чего может послужить история с пенициллином.
Другими двумя учеными были Говард Флори и Александр Флеминг. Его исследовательская программа в конечном итоге была той, которая привела к методу очистки и массового производства пенициллина. Позднее его поделили Эрнст Цейн и Александр Флеминг. Зародышевая теория болезней: концепция, выдвинутая Пастером о том, что каждая болезнь вызвана определенным типом микроорганизмов.
Волшебная пуля: теоретическое вещество, которое может убить болезнь, вызывая организмы, не нанося вреда зараженному организму. Пейн, Сесил: Первый ученый продемонстрировал потенциальную полезность пенициллина у пациентов с людьми. Также рассматривался случай наследственной гонореи, которая предотвращала слепоту у ребенка. Как правило, дети с такими заболеваниями стали бы слепыми.
13 сентября 1929 года на заседании медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете скромный микробиолог больницы св. Марии Александр Флеминг сообщил о терапевтический свойствах плесени. Этот день принято считать днем рождения пенициллина, однако на доклад Флеминга в ту пору мало кто обратил внимание. И на это были веские причины. Упоминания о лечении гнойных заболеваний плесенью встречались еще в трудах Авиценны (XI век) и Филиппа фон Гогенгейма, известного под именем Парацельс (XVI век), но проблема была в том, как выделить из плесени то вещество, благодаря которому проявляются ее чудодейственные свойства.
Хотя он был оспорен Флори, Пейн рассказал Флориу о своем успехе с использованием пенициллина на людях, что, вероятно, стимулировало его интерес к работе с пенициллином. Пенициллин: первый антибиотик, выделенный и используемый для лечения бактериальных заболеваний и инфекций.
Сепсис: также называемый «отравлением кровью», он вызван вирулентными микроорганизмами, которые вторглись в кровоток, обычно через локальную инфекцию. Почему знание теории зародышей было необходимо, прежде чем мысль могла быть дана для поиска «Волшебной пули»? Хотя Александру Флемингу обычно дают кредит на открытие пенициллина, почему его несправедливо выделять как единственного человека, который может получить кредит за это открытие? Какова была главная причина, по которой эти солдаты умирали после того, как их раны успешно лечились? Почему Флори успел продолжить работу Флеминга над пенициллином, в то время как Флеминг не мог? Почему произошли изменения в видах? Хотя пенициллин и В настоящее время количество других антибиотиков используется для лечения различных бактериальных заболеваний и инфекций, с каждым днем эти антибиотики становятся все менее эффективными.
- Флеминг не был первым, кто наблюдал торможение роста бактерий грибами.
- Кто были другие люди, которые делали такое же наблюдение?
Трижды по просьбе Флеминга биохимики приступали к очистке вещества от посторонних примесей, но неудачно: хрупкая молекула разрушалась, утрачивая свои свойства. Решить эту задачу удалось лишь в 1938 году группе ученых Оксфордского университета, получивших на проведение исследований грант в размере $5 тысяч от фонда Рокфеллера. Возглавлял эту группу профессор Говард Флори, но считается, что ее мозговым центром был талантливый биохимик, внук могилевского портного Эрнст Чейн. Впрочем, некоторые эксперты полагают, что успех был достигнут в основном благодаря третьему члену группы, замечательному конструктору Норману Хитли, который с успехом использовал новейшие для того времени технологии лиофилизации (выпаривание посредством низких температур). Убедившись в том, что оксфордской группе удалось очистить пенициллин, Александр Флеминг воскликнул: «Да, вы сумели обработать мое вещество! Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году».
Первый антибиотик, пенициллин, оказался эффективным средством лечения многих заболеваний, которые сегодня считаются относительно незначительными, но чаще всего были смертельными до его использования. Пенициллин с тех пор спас бесчисленные жизни. До открытия и использования пенициллина в качестве антибиотика простая царапина может привести к смертельной инфекции. Многие заболевания, которые поддаются лечению сегодня, ответственны за многочисленные случаи смерти, поскольку варианты лечения были, в лучшем случае, крайне ограниченными.
Но на этом история пенициллина не закончилась. Наладить массовое производство лекарства в Англии, ежедневно подвергавшейся бомбардировкам, не было никакой возможности. Осенью 1941 года Флори и Хитли отправились в Америку, где предложили технологию производства пенициллина председателю научно-исследовательского медицинского совета США Альфреду Ричардсу. Тот немедленно связался с президентом Рузвельтом, который согласился финансировать программу. Американцы подошли к делу со свойственным им размахом — пенициллиновая программа в миниатюре напоминала «Манхэттенский проект» по созданию атомной бомбы. Все работы были строго засекречены, к делу привлечены ведущие ученые, конструкторы и промышленники. В результате американцам удалось разработать эффективную технологию глубинного брожения. Первый завод стоимостью $200 млн. был построен ударными темпами менее чем за год. Вслед за этим в США и Канаде были построены новые заводы. Производство пенициллина росло как на дрожжах: июнь 1943 года — 0,4 млрд. единиц, сентябрь — 1,8 млрд., декабрь — 9,2 млрд., март 1944 года — 40 млрд. единиц. Уже в марте 1945 года пенициллин появился в американских аптеках.
Некоторые ядовитые вещества, включая мышьяк и ртуть, обычно использовались для борьбы с болезнью и сами по себе были чрезвычайно вредны для пациентов. Флеминг заметил, что одно блюдо не было покрыто моющим средством и загрязнено плесенью. Эта особая форма, пенициллиум нотатум, казалось, производила вещество, которое убивало вокруг него бактерии. Дальнейшие испытания, проведенные Флемингом, подтвердили антибактериальные свойства вещества, которое он назвал «пенициллином».
Флеминг не смог извлечь и очистить активные компоненты пенициллина и поэтому не смог сделать его полезным для медицины. Помощник биохимика Нормана Хитли, команда Оксфорда попыталась очистить и отделить активные компоненты плесени. Первоначально добыча была сложной, и было собрано только небольшое количество пенициллина.
Лишь когда из США начали поступать сенсационные известия об исцелениях, а вслед за ними появился сам препарат, в Англии спохватились, обнаружив, что используемая технология поверхностного брожения плесени мало того что не дает достаточного количества пенициллина, да вдобавок он получается значительно дороже американского. За технологию и оборудование, которые англичане попросили передать им, американцы заломили огромные деньги. Пришлось ставить зарвавшихся заокеанских друзей на место. С помощью нескольких публикаций в прессе англичане доказали всему миру свой приоритет в изобретении пенициллина. Для убедительности шустрые репортеры даже кое-что присочинили. До сих пор ходит байка о том, что микробиолог Флеминг был таким неряхой, что у него в лабораторной посуде заводилась
плесень.
В СССР тоже попытались было позаимствовать у американцев эту технологию, но неудачно. Заместитель наркома здравоохранения СССР А.Г.Натрадзе рассказывал: «Мы направили за границу делегацию для закупки лицензии на производство пенициллина глубинным способом. Они заломили очень большую цену — $10 млн. Мы посоветовались с министром внешней торговли А.И.Микояном и дали согласие на закупку. Тогда они нам сообщили, что ошиблись в расчетах и что цена будет $20 млн. Мы снова обсудили вопрос с правительством и решили заплатить и эту цену. Потом они сообщили, что не продадут нам лицензию и за $30 млн».
Что оставалось делать в этих условиях? Последовать примеру англичан и доказать свой приоритет в открытии пенициллина. Первым делом подняли архивы и выяснили, что еще в 1871 году на лечебные свойства плесени указали российские врачи Вячеслав Манассеин и Алексей Полотебнов. Кроме того, советские газеты запестрели сообщениями о выдающихся успехах молодого микробиолога Зинаиды Ермольевой, которой удалось произвести отечественный аналог пенициллина под названием крустозин, причем он, как и следовало ожидать, получился намного лучше американского. Из этих сообщений нетрудно было понять, что вражеские шпионы вероломно умыкнули секрет производства крустозина, потому что у себя в капиталистических джунглях американские ученые, которые страдают от нечеловеческой эксплуатации, ни за что бы до этого не додумались. Позже Вениамин Каверин (его брат, ученый-вирусолог Лев Зильбер, был мужем Ермольевой) опубликовал роман «Открытая книга», рассказывающий о том, как главная героиня, прототипом которой была Ермольева, вопреки сопротивлению врагов и бюрократов, подарила народу чудодейственное лекарство.
Это не соответствовало действительности. Пользуясь поддержкой Розалии Землячки (фурия красного террора, как назвал ее Солженицын, некоторое время училась на медицинском факультете Лионского университета, а потому считала себя непревзойденным знатоком медицины), Зинаида Ермольева на основе грибка Penicillium crustosum действительно наладила производство крустозина, однако по качеству отечественный пенициллин значительно уступал американскому. Кроме того, пенициллин Ермольевой производился методом поверхностного брожения в стеклянных «матрацах». И хотя они устанавливались везде, где только можно, объем производства пенициллина в СССР в начале 1944 года был примерно в 1000 раз меньше, чем в США.
Кончилось дело тем, чтотехнология глубинного брожения в обход американцев была, насколько известно, в частном порядке куплена у Эрнста Чейна, после чего НИИ эпидемиологии и гигиены Красной Армии, директором которого был Н.Копылов, освоил эту технологию и запустил ее в производство. В 1945 году после испытаний отечественного пенициллина большой коллектив во главе с Копыловым был удостоен Сталинской премии. После этого все разговоры о российско-советском приоритете в открытии пенициллина стихли - Вячеслава Манассеина и Алексея Полотебнова в очередной раз предали забвению, Зинаида Ермольева была снята с должности директора Института пенициллина, а ее волшебный крустозин, благодаря которому строители коммунизма могли жить вечно, был выброшен на свалку.