Что изобрел александр флеминг. Кто открыл пенициллин? История открытия пенициллина
«Исследователь должен быть свободен идти в том направлении, которое называет ему новое открытие... — писал Флеминг. — Каждому исследователю нужно иметь какое то свободное время, чтобы осуществить свои замыслы, никого в них не посвящая (разве что он сам того пожелает). В эти свободные часы могут быть сделаны открытия первостепенной важности».
Шотландский бактериолог Александр Флеминг родился 6 августа 1881 года в графстве Восточный Эйршир в семье фермера Хью Флеминга и его второй жены Грейс (Мортон) Флеминг.
Он был седьмым ребенком у своего отца и третьим - у матери. Когда мальчику исполнилось семь лет, умер отец, и матери пришлось самой управляться с фермой. Ее помощником был старший брат Флеминга по отцу, Томас. Александр посещал маленькую сельскую школу, расположенную неподалеку, а позже Килмарнокскую академию. Мальчик рано научился внимательно наблюдать за природой. В возрасте тринадцати лет он вслед за старшими братьями отправился в Лондон, где работал клерком, посещал занятия в Политехническом институте на Риджент стрит. В 1900 году вступил в Лондонский шотландский полк. Флемингу нравилась военная служба, он заслужил репутацию первоклассного стрелка и ватерполиста. К тому времени англо бурская война уже кончилась, и Флемингу не довелось служить в заморских странах.
Получив свидетельство о среднем образовании, он мог поступить в любое медицинское училище. «В Лондоне, - писал он впоследствии, -двенадцать таких училищ, и жил я примерно на одинаковом расстоянии от трех из них. Ни об одном из этих училищ я ничего не знал, но в составе ватерпольной команды Лондонского шотландского полка я когда то играл против студентов Сент Мэри; и я поступил в Сент Мэри».
Александр изучал хирургию и, выдержав экзамены, в 1906 году стал членом Королевского колледжа хирургов. Газета, выпускаемая в Сент Мэри, писала: «Мистер Флеминг, недавно награжденный золотой медалью и, казалось, без всякого усилия завоевавший звание члена Королевского хирургического колледжа, - один из самых преданных учеников сэра Алмрота Райта, и мы думаем, что его ждет славное будущее».
Работая в лаборатории патологии профессора Алмрота Райта больницы Св. Марии, он в 1908 году получил степени магистра и бакалавра наук в Лондонском университете.
В то время врачи и бактериологи полагали, что дальнейший прогресс будет связан с попытками изменить, усилить или дополнить свойства иммунной системы. Открытие в 1910 году сальварсана Паулем Эрлихом лишь подтвердило эти предположения.
Лаборатория Райта была одной из первых, получивших образцы сальварсана для проверки. В 1908 году Флеминг приступил к экспериментам с препаратом, используя его также в частной медицинской практике для лечения сифилиса. Прекрасно осознавая все проблемы, связанные с сальварсаном, он, тем не менее, верил в возможности химиотерапии. В течение нескольких лет, однако, результаты исследований были таковы, что едва ли могли подтвердить его предположения.
Один из коллег Флеминга, Фримен, вспоминал о нем: «Мы все были очень привязаны к Флему. Он был сдержанным человеком, но приветливым. Отвечал он односложно и, как только в разговор включались другие, замолкал. Мы говорили, что он типичный шотландец и что он не разговаривает, а ворчит. Конечно, это не совсем верно. Это была наша «семейная» шутка».
После вступления Британии в Первую мировую войну Флеминг служил капитаном в медицинском корпусе Королевской армии и участвовал в военных действиях во Франции.
23 декабря 1915 года он женился на старшей медицинской сестре Саре Марион Мак Элрой, ирландке по происхождению. Она держала частную клинику в Лондоне. Через девять лет у них родился сын Роберт. Сара удивительным образом сумела разглядеть в этом крайне скромном и тихом человеке скрытый гений и прониклась к нему большим уважением. «Алек - великий человек, - говорила она, - но никто этого не знает».
Тем временем, работая в лаборатории исследования ран, Флеминг вместе с Райтом пытался определить, приносят ли антисептики какую либо пользу при лечении инфицированных поражений. Флеминг показал, что такие антисептики, как карболовая кислота, в то время широко применявшаяся для обработки открытых ран, убивает лейкоциты, создающие в организме защитный барьер, что способствует выживанию бактерий в тканях.
В 1922 году после неудачных попыток выделить возбудителя обычных простудных заболеваний Флеминг чисто случайно открыл лизоцим - фермент, убивающий некоторые бактерии и не причиняющий вреда здоровым тканям. К сожалению, перспективы медицинского использования лизоцима оказались довольно ограниченными, поскольку он был весьма эффективным средством против бактерий, не являющихся возбудителями заболеваний, и совершенно неэффективным против болезнетворных организмов. Это открытие, однако, побудило Флеминга заняться поисками других антибактериальных препаратов, которые были бы безвредны для организма человека.
Другая счастливая случайность - открытие Флемингом пенициллина в 1928 год}" -явилась результатом стечения ряда обстоятельств, столь невероятных, что в них почти невозможно поверить. В отличие от своих аккуратных коллег, очищавших чашки с бактериальными культурами после окончания работы с ними, Флеминг не выбрасывал культуры по 2-3 недели кряду, пока его лабораторный стол не оказывался загроможденным 40 или 50 чашками. Тогда он принимался за уборку, просматривал культуры одну за другой, чтобы не пропустить что нибудь интересное. В одной из чашек он обнаружил плесень, которая, к его удивлению, угнетала высеянную культуру бактерии. Отделив плесень, он установил, что «бульон, на котором разрослась плесень... приобрел отчетливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства».
Неряшливость Флеминга и сделанное им наблюдение явились всего лишь двумя обстоятельствами в целом ряду случайностей, способствовавших открытию. Плесень, которой оказалась заражена культура, относилась к очень редкому виду. Вероятно, она была занесена из лаборатории, расположенной этажом ниже, где выращивались образцы плесени, взятые из домов больных, страдающих бронхиальной астмой, с целью изготовления из них десенсибилизирующих экстрактов. Флеминг оставил ставшую впоследствии знаменитой чашку на лабораторном столе и уехал отдыхать. Наступившее в Лондоне похолодание создало благоприятные условия для роста плесени, а последовавшее затем потепление - для бактерий. Как выяснилось позднее, стечению именно этих обстоятельств было обязано знаменитое открытие.
Случайность случайностью, но «меня поразило, - рассказывает коллега Флеминга Мелвин Прайс, - что он не ограничился наблюдениями, а тотчас же принялся действовать. Многие, обнаружив какое нибудь явление, чувствуют, что оно может быть значительным, но лишь удивляются и вскоре забывают о нем. Флеминг был не таков. Помню другой случай, когда я еще работал с ним. Мне никак не удавалось получить одну культуру, а он уговаривал меня, что надо извлекать пользу из неудач и ошибок. Это характерно для его отношения к жизни».
Первоначальные исследования Флеминга дали ряд важных сведений о пенициллине. Он писал, что это «эффективная антибактериальная субстанция... оказывающая выраженное действие на пиогенные кокки... и палочки дифтерийной группы... Пенициллин даже в огромных дозах не токсичен для животных... Можно предположить, что он окажется эффективным антисептиком при наружной обработке участков, пораженных чувствительными к пенициллину микробами, или при его введении внутрь».
Для практического использования надо было выделить пенициллин. Это хорошо понимал Флеминг, но сам не мог выполнить эту задачу. За помощью он не раз обращался к другим ученым. Например, он просил Г. Берри, профессора фармакологии, взяться за экстрагирование пенициллина. «К сожалению, пишет этот профессор, и я всю жизнь в этом раскаиваюсь, я не сделал этой попытки и не понимал, почему он придает этому такое большое значение... Очень хорошо помню наш с ним разговор. Он был совершенно убежден, что его открытие ждет большое будущее. Я помню, как он тогда предсказал, что, если получить это вещество в чистом виде, его можно будет вводить в организм человека».
Выделить пенициллин, очистить и использовать для лечения общих инфекций удалось австралийцу Г. Флори и выпускнику Берлинского университета Э.Б. Чейну. Флеминг поехал в Оксфорд, чтобы повидаться с этими учеными. Чейн ему очень удивился, он то считал, что Флеминг давно умер. «Он произвел на меня впечатление человека, который, должно быть, не умеет выражать свои чувства, но в нем - хотя он всячески старался казаться холодным и равнодушным — угадывалось горячее сердце», -рассказывал Чейн. Флеминг пытался скрыть свои чувства. Он только сказал Чейну: «Вы сумели обработать мое вещество». Крэддок, который видел Флеминга после его возвращения, помнит, что он сказал об Оксфордской группе: «Вот с такими учеными химиками я мечтал работать в 1929 году».
25 октября 1945 года Флеминг получил телеграмму из Стокгольма, сообщавшую, что ему, Флори и Чейну присуждена Нобелевская премия по медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях». Ученый совет Нобелевских премий сперва предложил, чтобы половина премии была отдана Флемингу, а вторая половина Флори и Чейну. Но общий совет решил, что более справедливо будет разделить ее поровну между тремя учеными. Шестого декабря Флеминг вылетел в Стокгольм.
Г. Лилиестранд из Каролинского института сказал в приветственной речи: «История пенициллина хорошо известна во всем мире. Она являет собой прекрасный пример совместного применения различных научных методов во имя великой общей цели и еще раз показывает нам непреходящую ценность фундаментальных исследований». В нобелевской лекции Флеминг отметил, что «феноменальный успех пенициллина привел к интенсивному изучению антибактериальных свойств плесеней и других низших представителей растительного мира». Лишь немногие из них, сказал он, обладают такими свойствами. Существует, однако, стрептомицин, открытый Ваксманом... который наверняка найдет применение в практической медицине; появятся и другие вещества, которые еще предстоит изучить».
Флеминг писал Джону Камерону: «Прибыл в Стокгольм в 10 часов вечера. Лег спать. В 8 часов утра отъезд в Упсалу. Возвращение ночью. На следующий день официальные визиты, с короткой передышкой для покупок. (В Стокгольме можно купить сколько угодно паркеровских ручек и нейлоновых чулок.) Потом ужинал с нашим послом (теперь я к этому стал привыкать). Назавтра вручение Нобелевских премий. Фрак и ордена. (Мне с большим трудом удалось завязать вокруг шеи орден Почетного легиона, и я ограничился одним этим орденом.) В 16 часов 30 минут под звуки фанфар и труб нас вывели на сцену, где рядом с нами сидела вся королевская семья. Оркестр, пение, речи, и мы получили из рук короля наши премии... Затем банкет на 700 персон. Я сидел рядом с наследной принцессой. Нам всем пришлось сказать несколько слов (я говорил об удаче), а после банкета студенческий хор и танцы. Дома в 3 часа ночи. На следующий день - конференция и ужин у короля, во дворце. Можно было бы лечь рано спать, но, вернувшись в гостиницу, мы все отправились в бар и долго пили шведское пиво. С нами была одна аргентинская поэтесса, она тоже получила Нобелевскую премию, но совершенно не умеет пить».
Еще одно отличие весьма обрадовало Флеминга: ему присвоили звание почетного гражданина Дарвела, маленького шотландского городка, где он учился в школе. Мэр с советниками, а также репортеры и кинооператоры встречали Флеминга у ворот города. «Молитвы. Речи. Бесконечные автографы. Многие люди приходили сообщать, что они учились со мной в школе...»
В оставшиеся десять лет жизни ученый был удостоен 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 13 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах, а в 1954 году дворянского звания.
После смерти жены в 1949 году состояние здоровья Флеминга резко ухудшилось. В 1952 году он женился на Амалии Куцурис Вурека, бактериологе и своей бывшей студентке. Спустя три года 11 марта 1955 года он умер от инфаркта миокарда.
Иногда бывает так, что великое открытие совершает тот, кто постоянно нарушает правила. Тысячи врачей, которые содержали свои рабочие места в чистоте, не смогли сделать того, что удалось неаккуратному Александру Флемингу — открыть первый в мире антибиотик. И вот что интересно: если бы он соблюдал чистоту, то у него бы тоже ничего не получилось.
Давным-давно великий французский химик Клод-Луи Бертолле весьма остроумно заметил: "Грязь — это вещество не на своем месте". Действительно, стоит только чему-то оказаться не там, где ему надлежит пребывать, и сразу же в помещении возникает беспорядок. А поскольку он весьма неудобен и для работы, и для нормальной жизни, то всех с детства учат, что следует чаще убираться. В противном случае количество вещества не на своем месте превысит таковое, свое место знающее.
Особенно нетерпимы к грязи медицинские работники. И их можно понять — вещество "не на своем месте" быстренько становится местом прописки разнообразных микроорганизмов. А они весьма опасны для здоровья как пациентов, так и самих врачей. Возможно, именно поэтому большинство медиков — патологические чистюли. Впрочем, не исключено, что в данный профессии существует своеобразный искусственный отбор — тот врач, что постоянно "кладет" вещество не на свое место, теряет клиентуру и уважение коллег и в профессии не задерживается.
Тем не менее, искусственный отбор, как и его естественный тезка, иногда дает сбой. Бывает, что доктор-грязнуля приносит человечеству куда больше пользы, чем его аккуратные коллеги. Именно о таком забавном парадоксе и пойдет речь — о том, как однажды неряшливость медика спасла жизни миллионов людей. Однако давайте обо всем по порядку.
6 августа 1881 года в шотландском городе Дарвел в семье фермеров Флемингов родился мальчик, которого назвали Александром. Ребенок с детства отличался любознательностью и тащил с улицы в дом все, что считал интересным. Его родителей это, правда, не раздражало, однако весьма огорчало то, что их отпрыск никогда не складывал свои трофеи в определенное место. Юный натуралист разбрасывал по дому и засушенных насекомых, и гербарии, и минералы и более опасные для здоровья вещи. Словом, как ни пытались приучить Александра к порядку и чистоте, все равно ничего из этого не вышло.
Через некоторое время Флеминг поступил в медицинскую школу при больнице святой Марии. Там Александр изучал хирургию и, выдержав экзамены, в 1906 году стал членом Королевского колледжа хирургов. Оставаясь работать в лаборатории патологии профессора Алмрота Райта больницы святой Марии, он в 1908 году получил степени магистра и бакалавра наук в Лондонском университете. Следует заметить, что медицинская практика не особенно интересовала Флеминга — куда больше его привлекала исследовательская деятельность.
Сослуживцы Александра неоднократно отмечали, что даже в лаборатории тот был ну просто чудовищно неаккуратен. А в его рабочий кабинет было опасно входить — реактивы, медикаменты и инструменты валялись вперемешку повсюду, а присаживаясь на стул, можно было напороться на скальпель или пинцет. Флеминг постоянно получал выговоры и порицания от старших коллег за то, что у него все лежит не на своем месте, однако, похоже, его это не особенно волновало.
Когда началась Первая Мировая война, молодой врач отравился на фронт во Францию. Там он, работая в полевых госпиталях, начал изучение инфекций, которые проникали в раны и вызывали тяжелые последствия. И вот уже в начале 1915 года Флеминг представил доклад, в котором рассказывалось о присутствии в ранах видов микробов, некоторые из которых были еще не знакомы большинству бактериологов. Ему также удалось выяснить, что применение антисептиков в течение нескольких часов после ранения не полностью уничтожает бактериальные инфекции, хотя многие хирурги так считали. Более того, самые зловредные микроорганизмы проникали в раны настолько глубоко, что уничтожить их простой антисептической обработкой было невозможно.
Что же следовало делать в подобных случаях? В возможности лечения таких инфекций при помощи традиционных лекарств из неорганических веществ Флеминг не особенно верил — его довоенные исследования терапии при сифилисе показали, что данные методы весьма ненадежны. Однако Александр был увлечен идеями своего шефа, профессора Райта, который считал использование антисептиков тупиковым путем, поскольку они ослабляют защитные свойства самого организма. А вот если получить препараты, которые будут стимулировать иммунитет, то пациент сможет сам уничтожить своих "обидчиков".
Развивая мысль своего коллеги, Флеминг предположил, что сам человеческий организм должен содержать вещества, убивающие микробов (следует заметить, что про антитела тогда толком ничего не знали, их удалось выделить только в 1939 году). Свою гипотезу ему удалось подтвердить экспериментально только после войны с использованием техники "слайд ячейки". Методика позволила легко показать, что при попадании микробов в кровь лейкоциты оказывают очень сильное бактерицидное действие, а при добавлении антисептиков эффект значительно снижается или даже полностью ликвидируется.
Итак, ободренный Флеминг стал экспериментировать с различными организменными жидкостями. Он поливал ими бактериальные культуры и анализировал результат. В 1922 году ученый, простудившись, шутки ради высморкался в чашку Петри, где росла бактериальная культура Micrococcus l ysodeicticus. Однако эта шутка привела к открытию — все микробы погибли, а Флемингу удалось выделить вещество лизоцим, обладающий антибактериальным действием.
Флеминг продолжил исследование данного естественного антисептика, однако вскоре выяснилось, что для большинства болезнетворных бактерий лизоцим безвреден. Однако ученый не сдавался и повторял эксперименты. Самое интересное, что Александр, работая с культурами самых опасных микроорганизмов, совершенно не изменял своим привычкам. По-прежнему его стол был завален чашками Петри, которые не мылись и не стерилизовались неделями. Коллеги боялись заходить в его кабинет, но неряшливого доктора, похоже, перспектива подхватить тяжелую болезнь нисколько не пугала.
И вот через семь лет удача вновь улыбнулась исследователю. В 1928 году Флеминг начал исследовал свойства стафилококков. Сначала работа не принесла ожидаемых результатов и доктор решил взять отпуск в конце лета. Тем не менее, он и не подумал убраться в своей лаборатории. Итак, Флеминг уехал отдыхать, так и не помыв чашек Петри, а когда 3 сентября вернулся, то заметил, что в одной чашке с культурами появились плесневые грибы, а присутствовавшие там колонии стафилококков погибли, в то время как другие колонии были в норме.
Заинтригованный Флеминг показал загрязненные грибами культуры своему бывшему помощнику Мерлину Цена, который сказал: "Вот так же вы и открыли лизоцим", что следует воспринимать не как восхищение, а как порицание за неаккуратность. Определив грибки, ученый понял, что антибактериальное вещество производит представитель вида Penicillium notatum , который попал на культуру стафилококков совершенно случайно. Спустя несколько месяцев, 7 марта 1929 года, Флеминг выделил таинственное антисептическое вещество и назвал его пенициллином. Так началась эра антибиотиков — лекарств, подавляющих бактериальные и грибковые инфекции.
И вот что интересно — до Флеминга многие ученые достаточно близко подошли к открытию подобных веществ. В СССР, например, всего в шаге от получения антибиотиков стоял Георгий Францевич Гаузе. Были прорывы на данном фронте у ученых из США и многих стран Европы. Однако никому это загадочное вещество в руки так и не далось. Наверное, это произошло потому, что все они были адептами чистоты и стерильности, и плесень Penicillium notatum просто не могла проникнуть в их лаборатории. А для того, чтобы раскрыть секрет пенициллина, потребовался именно грязнуля и неряха Александр Флеминг.
Сложно представить сейчас, что такие заболевания как пневмония, туберкулёз и ЗППП всего 80 лет назад означали смертный приговор для пациента. Действенных лекарственных средств против инфекций не было, и люди умирали тысячами и сотнями тысяч. Ситуация становилась катастрофичной в периоды эпидемий, когда в результате вспышки тифа или холеры гибло население целого города.
Сегодня в каждой аптеке антибактериальные препараты представлены в широчайшем ассортименте, а вылечить с их помощью можно даже такие грозные болезни, как менингит и сепсис (общее заражение крови). Далёкие от медицины люди редко задумываются о том, когда изобрели первые антибиотики, и кому человечество обязано спасением огромного количества жизней. Ещё труднее представить, как лечили инфекционные болезни до этого революционного открытия.
Жизнь до антибиотиков
Ещё из курса школьной истории многие помнят, что продолжительность жизни до эпохи Новейшего времени была очень небольшой. Дожившие до тридцатилетнего возраста мужчины и женщины считались долгожителями, а процент детской смертности достигал невероятных значений.
Роды были своеобразной опасной лотереей: так называемая родильная горячка (инфицирование организма роженицы и смерть от сепсиса) считалась обычным осложнением, а лекарств от неё не было.
Ранение, полученное в сражении (а воевали люди во все времена много и практически постоянно), приводило обычно к смерти. И чаще всего не потому, что повреждались жизненно важные органы: даже травмы конечностей означали воспаление, заражение крови и смерть.
Древняя история и Средневековье
Древний Египт: заплесневевший хлеб как антисептикТем не менее, люди с древних времён знали о целебных свойствах некоторых продуктов в отношении инфекционных заболеваний. Например, ещё 2500 лет назад в Китае забродившая соевая мука использовалась для лечения гнойных ран, а ещё раньше индейцы майя с той же целью применяли плесень с особого вида грибов.
В Египте времён строительства пирамид заплесневевший хлеб являлся прототипом современных антибактериальных средств: повязки с ним значительно повышали шанс выздоровления в случае ранения. Использование плесневых грибов имело чисто практический характер до тех пор, пока учёные не заинтересовались теоретической стороной вопроса. Однако до изобретения антибиотиков в их современном виде было ещё далеко.
Новое время
В эту эпоху наука стремительно развивалась во всех направлениях, и медицина исключением не стала. Причины гнойных инфекций в результате ранения или оперативного вмешательства описал в 1867 году Д. Листер, хирург из Великобритании.
Именно он установил, что возбудителями воспаления являются бактерии, и предложил способ борьбы с ними при помощи карболовой кислоты. Так возникла антисептика, которая ещё долгие годы оставалась единственным более или менее успешным методом профилактики и лечения нагноений.
Краткая история открытия антибиотиков: пенициллина, стрептомицина и остальных
Врачи и исследователи отмечали низкую эффективность антисептиков в отношении возбудителей, проникших глубоко в ткани. Кроме того, действие лекарств ослаблялось биологическими жидкостями пациента и было коротким. Требовались более действенные препараты, и учёные всего мира активно работали в данном направлении.
В каком веке изобрели антибиотики?
Явление антибиоза (способности одних микроорганизмов уничтожать другие) было открыто в конце 19 столетия.
- В 1887 году один из основоположников современной иммунологии и бактериологии – всемирно известный французский химик и микробиолог Луи Пастер – описал губительное действие почвенных бактерий на возбудителя туберкулёза.
- Опираясь на его исследования, итальянец Бартоломео Гозио в 1896 году получил в ходе экспериментов микофеноловую кислоту, ставшую одним из первых антибактериальных средств.
- Чуть позже (в 1899) немецкие врачи Эммерих и Лов открыли пиоценазу, подавляющую жизнедеятельность возбудителей дифтерии, тифа и холеры.
- А ранее – в 1871 году – российские врачи Полотебнов и Манассеин обнаружили губительное действие плесневых грибов на некоторые болезнетворные бактерии и новые возможности в терапии венерических заболеваний. К сожалению, их идеи, изложенные в совместном труде «Патологическое значение плесени», не обратили на себя должного внимания и на практике широко не применялись.
- В 1894 году И. И. Мечников обосновал практическое использование кисломолочных продуктов, содержащих ацидофильные бактерии, для лечения некоторых кишечных расстройств. Это позднее подтвердили практические исследования русского учёного Э. Гартье.
Тем не менее, эпоха антибиотиков началась в 20 веке с открытия пенициллина, положившего начало настоящей революции в медицине.
Изобретатель антибиотиков
Александр Флеминг — первооткрыватель пенициллинаИмя Александра Флеминга известно из школьных учебников биологии даже далёким от науки людям. Именно он считается первооткрывателем вещества с антибактериальным действием – пенициллина. За неоценимый вклад в науку в 1945 году британский исследователь получил Нобелевскую премию. Интерес для широкой публики представляют не только подробности сделанного Флемингом открытия, но и жизненный путь учёного, а также особенности его личности.
Родился будущий лауреат Нобелевской премии в Шотландии на ферме Лохвильд в многодетной семье Хуга Флеминга. Образование получать Александр начал в Дарвеле, где проучился до двенадцатилетнего возраста. Через два года обучения в академии Килмарнок перебрался в Лондон, где жили и работали старшие братья. Юноша трудился клерком, одновременно являясь студентом Королевского Политехнического института. Заниматься медициной Флеминг решил по примеру брата Томаса (врача-офтальмолога).
Поступив в медицинскую школу при госпитале Святой Марии, Александр в 1901 году получил стипендию этого учебного заведения. Поначалу молодой человек не отдавал выраженного предпочтения какой-либо конкретной области медицины. Его теоретические и практические работы по хирургии в годы учебы свидетельствовали о недюжинном таланте, однако Флеминг не чувствовал особого пристрастия к работе с «живым телом», благодаря чему и стал изобретателем пенициллина.
Судьбоносным для молодого врача оказалось влияние Алмрота Райта – известного профессора патологии, приехавшего в 1902 году в госпиталь.
Ранее Райт разработал и успешно применил вакцинацию от брюшного тифа, однако его интерес к бактериологии этим не ограничился. Он создал группу молодых перспективных специалистов, в которую попал и Александр Флеминг. Получив в 1906 году ученую степень, он был приглашен в команду и работал в исследовательской лаборатории больницы всю свою жизнь.
В годы Первой мировой войны молодой ученый служил в Королевской исследовательской армии в звании капитана. В период боевых действий и позднее, в созданной Райтом лаборатории, Флеминг изучал последствия ранений взрывчатыми веществами и способы профилактики и лечения гнойных инфекций. А пенициллин открыл сэр Александр уже 28 сентября 1928 года.
Необычная история открытия
Не секрет, что многие важные открытия были сделаны случайным образом. Однако для исследовательской деятельности Флеминга фактор случайности имеет особое значение. Еще в 1922 году он совершил свое первое значительное открытие в области бактериологии и иммунологии, простудившись и чихнув в чашку Петри с посевами болезнетворных бактерий. Через некоторое время ученый обнаружил, что в месте попадания его слюны колонии возбудителя погибли. Так был открыт и описан лизоцим – антибактериальное вещество, содержащееся в слюне человека.
Так выглядит чаша Петри с пророщенными грибами Penicillium notatum.Не менее случайным образом мир узнал и о пенициллине. Здесь нужно отдать должное халатному отношению персонала к санитарно-гигиеническим требованиям. То ли чашки Петри были плохо вымыты, то ли споры плесневого гриба были занесены из соседней лаборатории, но в результате на посевы стафилококка попал Penicillium notatum. Еще одной счастливой случайностью стал длительный отъезд Флеминга. Будущего изобретателя пенициллина месяц не было в госпитале, благодаря чему плесень успела вырасти.
Вернувшись на работу, ученый обнаружил последствия неряшливости, однако не стал сразу выбрасывать испорченные образцы, а пригляделся к ним внимательнее. Обнаружив, что вокруг выросшей плесени колонии стафилококка отсутствуют, Флеминг заинтересовался этим явлением и начал изучать его детально.
Ему удалось определить вещество, вызвавшее гибель бактерий, которое он назвал пенициллином. Понимая важность своего открытия для медицины, британец посвятил более десяти лет исследованиям этого вещества. Были опубликованы работы, в которых он обосновывал уникальные свойства пенициллина, признавая, однако, что на данной стадии препарат непригоден для лечения людей.
Пенициллин, полученный Флемингом, доказал свою бактерицидную активность в отношении многих грамотрицательных микроорганизмов и безопасность для людей и животных. Тем не менее, препарат был нестабилен, терапия требовала частого введения огромных доз. Кроме того, в нем присутствовало слишком много белковых примесей, дававших негативные побочные эффекты. Эксперименты по стабилизации и очистке пенициллина велись британским ученым с тех пор, как самый первый антибиотик был открыт и вплоть до 1939-го года. Однако к положительным результатам они не привели, и Флеминг охладел к идее использования пенициллина для лечения бактериальных инфекций.
Изобретение пенициллина
Второй шанс открытый Флемингом пенициллин получил в 1940-м году.
В Оксфорде Говард Флори, Норман У. Хитли и Эрнст Чейн, объединив свои познания в химии и микробиологии, занялись получением пригодного к массовому использованию препарата.
Около двух лет потребовалось на то, чтобы выделить чистое действующее вещество и испытать его в клинических условиях. На этом этапе к исследованиям был привлечен первооткрыватель. Флемингу, Флори и Чейну удалось успешно вылечить несколько тяжелых случаев сепсиса и пневмонии, благодаря чему пенициллин занял свое законное место в фармакологии.
В последующем была доказана его эффективность в отношении таких заболеваний, как остеомиелит, родильная горячка, газовая гангрена, стафилококковая септицемия, гонорея, сифилис и многих других инвазивных инфекций.
Уже в послевоенные годы было выяснено, что пенициллином можно лечить даже эндокардит. Эта сердечная патология ранее считалась неизлечимой и приводила к летальному исходу в 100% случаев.
Многое о личности первооткрывателя говорит тот факт, что Флеминг категорически отказался патентовать свое открытие. Понимая всю значимость препарата для человечества, он считал обязательным сделать его доступным для всех. Кроме того, сэр Александр весьма скептически относился к собственной роли создания панацеи от инфекционных заболеваний, характеризуя её как «Миф Флеминга».
Таким образом, отвечая на вопрос о том, в каком году изобрели пенициллин, следует называть 1941г. Именно тогда был получен полноценный действенный препарат.
Параллельно разработка пенициллина велась США и России. Американскому исследователю Зельману Ваксману в 1943 удалось получить эффективный в отношении туберкулёза и чумы стрептомицин, а микробиолог Зинаида Ермольева в СССР в это же время получила крустозин (аналог, который почти в полтора раза превосходил зарубежные).
Производство антибиотиков
После научно и клинически подтверждённой эффективности антибиотиков встал закономерный вопрос об их массовом производстве. В то время шла Вторая мировая война, и фронту очень были нужны эффективные средства лечения раненых. В Великобритании возможность изготавливать лекарства отсутствовала, поэтому производство и дальнейшие исследования были организованы в США.
С 1943 года пенициллин стал выпускаться фармацевтическими компаниями в промышленных объёмах и спас миллионы людей, увеличив и среднюю продолжительность жизни. Значимость описанных событий для медицины в частности и истории в целом переоценить трудно, поскольку тот, кто открыл пенициллин, совершил настоящий прорыв.
Значение пенициллина в медицине и последствия его открытия
Антибактериальное вещество плесневого гриба, выделенное Александром Флемингом и усовершенствованное Флори, Чейном и Хитли, стало основой для создания множества различных антибиотиков. Как правило, каждый препарат активен в отношении определённого вида болезнетворных бактерий и бессилен против остальных. Например, пенициллин не эффективен против палочки Коха. Тем не менее, именно разработки первооткрывателя позволили Ваксману получить стрептомицин, ставший спасением от туберкулёза.
Эйфория 50-х годов прошлого века по поводу открытия и массового производства «волшебного» средства казалась вполне оправданной. Грозные заболевания, столетиями считавшиеся смертельными, отступили, и появилась возможность существенно улучшить качество жизни. Некоторые учёные столь оптимистично смотрели в будущее, что предрекали даже скорый и неминуемый конец любым инфекционным заболеваниям. Однако даже тот, кто придумал пенициллин, предупреждал о возможных неожиданных последствиях. И как показало время, инфекции никуда не исчезли, а открытие Флеминга можно оценивать двояко.
Положительный аспект
Терапия инфекционных заболеваний с приходом в медицину пенициллина изменилась радикально. На его основе были получены препараты, эффективные против всех известных возбудителей. Теперь воспаления бактериального происхождения лечатся довольно быстро и надёжно курсом инъекций или таблеток, а прогнозы на выздоровление почти всегда благоприятны. Значительно снизилась детская смертность, увеличилась продолжительность жизни, а смерть от родильной горячки пневмонии стала редчайшим исключением. Почему же инфекции как класс никуда не исчезли, а продолжают преследовать человечество не менее активно, чем 80 лет назад?
Отрицательные последствия
На момент обнаружения пенициллина было известно много разновидностей болезнетворных бактерий. Учёным удалось создать несколько групп антибиотиков, с помощью которых можно было справиться со всеми возбудителями. Однако в ходе применения антибиотикотерапии выяснилось, что микроорганизмы под действием препаратов способны мутировать, приобретая устойчивость. Причём новые штаммы образуются в каждом поколении бактерий, сохраняя резистентность на генетическом уровне. То есть люди своими руками создали огромное количество новых «врагов», которых до изобретения пенициллина не существовало, и теперь человечество вынуждено постоянно искать новые формулы антибактериальных средств.
Выводы и перспективы
Получается, что открытие Флеминга было ненужным и даже опасным? Конечно же, нет, поскольку к таким результатам привело исключительно бездумное и бесконтрольное использование полученного «оружия» против инфекций. Тот, кто изобрел пенициллин, ещё в начале 20 века вывел три основных правила безопасного применения антибактериальных средств:
- выявление конкретного возбудителя и использование соответствующего препарата;
- достаточная для гибели возбудителя дозировка;
- полный и непрерывный курс лечения.
К сожалению, люди редко следуют этой схеме. Именно самолечение и небрежность стали причиной появления бесчисленных штаммов болезнетворных микроорганизмов и трудно поддающихся антибактериальной терапии инфекций. Само же открытие пенициллина Александром Флемингом – это великое благо для человечества, которому всё ещё нужно учиться использовать его рационально.
(1881-1955) английский микробиолог
Александр Флеминг родился в Шотландии 6 августа 1881 г. в семье небогатого фермера. Детство его было трудным, поскольку уже в семь лет он потерял отца и вместе со своим старшим братом Томасом должен был управляться со всеми делами на ферме. Александр учился в сельской школе, после окончания которой в числе лучших учеников был принят в Килмарнокскую академию - благотворительное учебное заведение для мальчиков из бедных семей. Однако тяжелое материальное положение в доме не позволило ему завершить курс обучения, и в возрасте тринадцати лет он уезжает в Лондон. Там Александр Флеминг проработал около 5 лет.
В 1901 г. двадцатилетний юноша, получив небольшое наследство, принял участие в национальном конкурсе для поступления в медицинскую школу. Он получил высший балл, и ему была присуждена стипендия для обучения в медицинской школе при больнице Святой Марии. В 1906 г. Александр Флеминг успешно закончил школу, и его зачислили в Королевский хирургический колледж. Он занимался под руководством известного врача профессора Алмрота Райта и в 1908 году стал бакалавром медицины в Лондонском университете. После завершения учебы Флеминг продолжает исследование влияния химических веществ на болезнетворные бактерии. Бактериология в то время находилась на переднем крае науки, и в лаборатории Райта бывали известные ученые. Приезжал Илья Ильич Мечников , который рассказывал про фагоциты. Приезжал немецкий ученый Эрлих, который открыл эффективное средство для борьбы с сифилисом. Препарат был создан на основе мышьяка и, введенный в организм, уничтожал возбудителей болезни - спирохеты. Флеминг одним из первых стал применять данный препарат и усовершенствовал способ его применения. Продолжению научной работы ученого помешала Первая мировая война. С самого ее начала Александр Флеминг служил в военно-медицинском подразделении во Франции и прошел все ужасы окопной жизни. Находясь на фронте, он совершенствовал методы обработки открытых ран, упорно искал эффективное средство против микробов.
После окончания войны ученый вернулся к своей работе. В 1922 г. Александр Флеминг совершил свое первое большое открытие. Обрабатывая разные колонии бактерий слюной, он обнаружил, что некоторые бактерии гибнут. Подобное наблюдение навело его на интересную мысль. В живом организме имеются участки, где кожа очень тонкая и соприкасается с внешней средой, например, участки поверхности рта, носа, глаз и легких. Все они покрыты влажной тонкой кожей - так называемой слизистой оболочкой. Через эти места бактерии могут проникнуть внутрь. Поэтому организм вырабатывает какое-то специальное вещество, убивающее бактерии. И Александр Флеминг занялся поисками этого вещества в выделениях слизистых оболочек. Он назвал его лизоцимом. Лизоцим был найден в слюне, слезной жидкости, женском молоке, в белке куриного яйца, в слизи, покрывающей тело лягушки. Вещество оказалось универсальным и широко распространенным в природе. К сожалению, выделить лизоцим в чистом виде в то время не удалось.
Ставя разнообразные опыты с лизоцимом, Александр Флеминг обнаружил, что он слабо воздействует на бактерии. И ученый решил заняться поиском химических антибактериальных препаратов.
В 1919 г. он обнаружил гибель бактерий - кокков около плесневых грибков, случайно попавших из воздуха в питательный раствор, где размножались бактерии. Александр Флеминг, который всю жизнь искал способы борьбы с инфекционными заболеваниями, после своих первых наблюдений сразу же задумался над тем, как использовать выделяемые грибами вещества для медицины. Ему удалось в ничтожном количестве получить вещество, вызывающее гибель бактерий (антибиотик), в виде желтого порошка из плесени пенициллиум. Найденное вещество получило название пенициллин.
Первый пенициллин, открытый в 1929 г. , оказался очень нестойким, поэтому в течение десятилетий его не удавалось использовать как лекарство. Кроме того, пенициллин Флеминга содержал в себе много побочных и далеко не безопасных белковых веществ, попавших из бульона, на котором выращивалась плесень пенициллиум. В жидком состоянии он быстро терял свою активность. В 1940 г. оксфордским химикам Флори и Чейну удалось получить пенициллин очищенный и концентрированный.
Одновременно подобная работа была сделана русскими учеными. Профессору З. В. Ермольевой удалось получить отечественный пенициллин, который оказался более дешевым и долговечным, чем полученный Флемингом.
Имя Александра Флеминга было окружено славой, которая все возрастала. Ученого, как и его лекарство, знал теперь весь мир. Английский король возвел его в дворянское достоинство. В октябре 1945 г. ему и химикам Флори и Чейну была присуждена Нобелевская премия по медицине за открытие пенициллина.
Имя: Александр Флеминг (Alexander Fleming)
Возраст: 73 года
Место рождения: Дарвел, Великобритания
Место смерти: Лондон, Великобритания
Деятельность: британский бактериолог
Семейное положение: был женат на Амалии Флеминг
Александр Флеминг - биография
В жизни Флеминга угадывается некая тайна, ведь все биографические справки о нем словно списаны с одного официального источника.
Первооткрыватель антибиотиков был седьмым из восьми детей шотландского фермера. Уже в детстве проявилась его легендарная неаккуратность. Александр тащил с улицы засушенных насекомых, листья, камни и прочие «экспонаты» - и разбрасывал по всему дому. И это было только начало.
Рассказывают, что отец будущего ученого спас из трясины мальчика - сына лорда. В благодарность лорд оплатил обучение Александра. А позже уже Александр открытым им пенициллином вновь спас сына лорда, когда тот во время Второй мировой войны заболел в Тунисе. Спасенного звали Уинстон Черчилль... «Я не спасал жизнь Уинстона Черчилля!» - не раз заявлял Александр Флеминг.
В 1943 году Черчилль действительно серьезно заболел, но лечили его не антибиотиками, а сульфаниламидами. Однако сульфаниламиды были открыты в немецкой лаборатории Байер, и говорить народу о том, что британского премьера спасло «вражеское» лекарство, сочли непатриотичным. Тем не менее некоторыми биографами Флеминга этот миф до сих пор выдается за правду.
Александр Флеминг - образование
в 1901 году Александр поступил на медицинские курсы в больнице Святой Марии - сверхэлитной клинике, где и сегодня лечатся миллиардеры и члены королевской семьи. Попасть туда на учебу для паренька из небогатой семьи крайне проблематично. Поэтому рассказ о том, что Александр решил пойти в клинику учиться, просто поиграв в водное поло с тамошними студентами, скорее всего, еще одна легенда.
Говорят еще, что на медицинскую стезю Александра увлек его брат-офтальмолог Но откуда все-таки взялись деньги на обучение? Биографы предлагают два варианта: или унаследовал 250 фунтов, или выиграл стипендию. Но в 1906 году Флеминг выиграл еще и стипендию Лондонского университета. Не многовато ли счастливых случайностей?..
Исследования Флеминга
Не очень понятно и то, почему Флеминг начал заниматься именно бактериологией. Учиться он начинал на хирурга и весьма преуспел в этом, но позже пришел в лабораторию бактериолога Алмрота Райта в клинике Святой Марии. (Годы спустя, когда лаборатория уже станет институтом, профессор Флеминг его возглавит.)
Даже окончательно определившись с областью своей деятельности, он то и дело брался за какие-то новые направления, например, изобретал оборудование для диагностики сифилиса. И целиком погруженным в бактериологию фанатиком не был: еще с 1900 года Александр активно занимался в группе по стрельбе. Изучались там и основы полевой хирургии, и патологоанатомия, поэтому когда грянула Первая мировая, он оказался к ней неплохо подготовлен.
Флеминг был капитаном медицинской службы во Франции, получил награду за отвагу. Но и науку не оставлял: в булонском казино они с Райтом создали военную медицинскую лабораторию. Одним из важнейших их открытий было то, что антисептики, вопреки мнению большинства хирургов, отнюдь не панацея от инфекции в ранах.
Александр Флеминг - случайное открытие пенициллина
После войны Флеминг вернулся в родную лабораторию, и уже в 1929 году в «Журнале экспериментальной патологии» была опубликована его статья об открытии пенициллина. Вначале на нее мало кто обратил внимание, хотя ученые многих стран работали в этом направлении, и скорое открытие антибиотиков было неизбежным. Может быть, Флеминга в научном мире просто не воспринимали всерьез?..
Предпосылки к этому были, достаточно вспомнить историю другого его открытия. В 1922 году Александр... высморкался в чашку Петри с культурой микробов и обнаружил, что некий фермент, присутствующий в носовой слизи - он назвал его лизоцим, - может их уничтожать. Получается, первоначальный толчок эксперименту дала чудовищная неряшливость ученого. Заглянуть в его лабораторию отваживались немногие: всюду валялись грязные колбы, а сев на стул можно было напороться на шприц или ланцет.
Тем не менее сенсационное открытие состоялось. В 1928 году Флеминг, утомленный исследованием стафилококков, решил взять небольшой отпуск и уехал, как всегда, оставив в лаборатории беспорядок. Вернувшись через несколько дней, он увидел, что в грязной чашке Петри наросла плесень, а содержавшиеся там колонии стафилококков погибли. Вскоре активное вещество было выделено Флемингом и названо пенициллином. «Вот так же вы открыли и лизоцим», -прокомментировал это событие его бывший помощник Мерлин Цена, скорее с осуждением...
Впоследствии Флеминг скажет: «Когда я проснулся на рассвете 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал революцию в медицине своим открытием первого в мире антибиотика или бактерии-убийцы». И тут же добавит: «Но я полагаю, что именно это я и сделал». Типичное для него высказывание.
С одной стороны, он понимал, что честь открытия далеко не полностью принадлежит ему. А с другой, не возражал против возвеличивания своей роли. Он называл свою огромную популярность «мифом Флеминга», однако не отказался от 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 13 прочих наград, почетного членства в 89 академиях и других научных обществах. Как и от посвящения в рыцари в 1944 году.
«Для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий», -писали о Флеминге французские газеты. Действительно, во время Второй мировой войны пенициллин спас десятки тысяч раненых. Но лекарство получил не Флеминг -это сделал фармаколог Говард Флори совместно с биохимиками Эрнстом Чейном и Норманом Хитли, работу которых финансировали американское и британское правительства.
А в массовое производство первый антибиотик запустили американские компании. За это Флори и Чейн в 1945 году получили Нобелевскую премию - вместе с Флемингом. Хотя Хитли премию не получил: по правилам она может быть разделена не более чем на трех персон.
Сегодня именем Флеминга названы музеи и институты, площадь в Праге, кратер на Луне. Это ему матадоры, спасенные пенициллином, воздвигли статую в Мадриде, это он изображен на 5-фунтовой банкноте, и это его журнал «Тайм» причисляет к сотне самых значимых людей XX века. Но вряд ли этот культ поддерживал сам ученый -тут явно постарались другие люди. Например, его вторая жена.
Александр Флеминг - биография личной жизни
Первый раз Флеминг женился в 1915 году на медсестре больницы Святой Марии, ирландке Саре Мак Элрой. Их сын Роберт тоже стал врачом. А в 1953 году маститый, обремененный почестями и весьма пожилой вдовец сэр Александр (Сара умерла в 1949 г.) женился на другой коллеге.
Гречанка Амалия Котсури-Вурекас была моложе его на 31 год. Она имела образование бактериолога, но известна в основном правозащитной деятельностью в различных международных организациях. Овдовев через два года после свадьбы (ученый скончался от сердечного приступа в 1955 году в возрасте 73 лет), Амалия стала главой фонда «Александр Флеминг».
Самая же тайная часть биографии ученого - масонство. Несколько коротких строк из документа, находящегося в публичном доступе, гласят, что он был Досточтимым Мастером сначала ложи «Милосердие», потом ложи «Святая Мария». С 1942 года - Первый Великий Диакон Великой Ложи Англии, Рыцарь Кадош - тридцатый градус посвящения в Шотландском уставе. Выше лишь три градуса. Столь высокого положения можно было достичь только благодаря экстраординарным заслугам. Но в чем они состояли, широкой общественности разъяснять не спешат.