Кто такой александр флеминг. Как флеминг случайно открыл пенициллин и почему новые антибиотики спасут только на время
Вы любите аккуратность? Считается, что порядок на столе — это порядок в голове. Флеминг, открывший пенициллин , не очень любил убирать свой лабораторный стол, что по счастливой случайности помогло ему в 1928 году сделать одно из важнейших открытий 20-го века в медицине.
Фермент лизоцим в слюне он тоже открыл случайно: однажды Флеминг чихнул в чашку Петри (в ней выращиваются бактерии на питательной среде) и через несколько дней обнаружил, что в местах, куда упали капли слюны, бактерии были уничтожены. Флеминг недооценил свое открытие пенициллина и поначалу использовал бактерицидные свойства плесени для рисования картин...
Шотландский бактериолог Александер Флеминг родился 6 августа 1881 года в графстве Эйршир в семье фермера Хью Флеминга и его жены Грейс.
Когда мальчику исполнилось семь лет, умер отец, и матери пришлось самой управляться с фермой. Она скрупулезно подсчитывала расходы и доходы, стремясь выкроить хоть какие-нибудь средства на образование детей. И это у старательной и экономной женщины получалось. Александер посещал сначала сельскую школу , расположенную неподалеку, а позже - Килмарнокскую академию . Он рано научился внимательно наблюдать за природой.
В возрасте тринадцати лет Александер вслед за старшими братьями отправился в Лондон, где работал клерком, посещал занятия в Политехническом институте, а в 1900 году вступил в Лондонский шотландский полк . Флемингу нравилась военная жизнь, он заслужил репутацию первоклассного стрелка и ватерполиста. Но к тому времени англо-бурская война уже закончилась, и Флемингу не довелось служить в заморских странах.
Спустя год он получил наследство в 250 фунтов стерлингов, что составляло почти 1200 долларов — немалую сумму по тем временам. По совету старшего брата он подал документы на национальный конкурс для поступления в медицинскую школу. На экзаменах Флеминг получил самые высокие баллы и стал стипендиатом медицинской школы при больнице Св. Марии . Александер изучал хирургию и, выдержав экзамены в 1906 году, стал членом Королевского колледжа хирургов . Работая в лаборатории патологии профессора Алмрота Райта больницы Св. Марии, он в 1908 году получил степени бакалавра и магистра наук в Лондонском университете.
После вступления Британии в первую мировую войну Флеминг служил капитаном в медицинском корпусе Королевской армии, участвовал в военных действиях во Франции. В 1915 году он женился на медсестре Саре Марион Макэлрой, ирландке по происхождению. У них родился сын.
Работая в лаборатории исследования ран, Флеминг показал, что такой антисептик, как карболовая кислота (фенол), в то время широко применявшаяся для обработки открытых ран, убивает лейкоциты, создающие в организме защитный барьер, что способствует в итоге выживанию бактерий в тканях.
В 1922 году после неудачных попыток выделить возбудителя простудных заболеваний Флеминг чисто случайно открыл лизоцим (название придумал профессор Райт) - фермент, убивающий некоторые бактерии и не причиняющий вреда здоровым тканям. К сожалению, перспективы медицинского использования лизоцима оказались довольно ограниченными, поскольку он был достаточно эффективным средством против бактерий, не являющихся возбудителями заболеваний, и совершенно неэффективным против болезнетворных организмов . Это открытие побудило Флеминга заняться поисками других антибактериальных препаратов, которые были бы безвредны для организма человека.
Следующая счастливая случайность — открытие Флемингом пенициллина в 1928 году - 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, пока его лабораторный стол не оказывался загроможденным 40-50 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 выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также имел бактерицидные и бактериологические свойства.
Флеминг рассматривает посевы в чашке Петри.
Неряшливость Флеминга и сделанное им наблюдение явились двумя обстоятельствами в целом ряду случайностей, способствовавших открытию. Плесень, которой оказалась заражена культура, относилась к очень редкому виду. Вероятно, она была занесена из лаборатории, 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.
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 ». Зная это, Флеминг не сделал тем не менее столь очевидного следующего шага, который 12 лет спустя был предпринят Хоуардом У. Флори и состоял в том, чтобы выяснить, будут ли спасены от летальной инфекции мыши, если лечить их инъекциями пенициллинового бульона. Флеминг назначил его нескольким пациентам для наружного применения . Однако результаты были противоречивыми. Раствор оказался нестабильным и с трудом поддавался очистке, если речь шла о больших его количествах.
Подобно Пастеровскому институту в Париже, отделение вакцинации в больнице Св. Марии, где работал Флеминг, существовало благодаря продаже вакцин. Флеминг обнаружил, что в процессе приготовления вакцин пенициллин помогает предохранить культуры от стафилококка . Это было техническое достижение, и ученый широко пользовался им, еженедельно отдавая распоряжения изготовлять большие партии бульона. Он делился образцами культуры пенициллина с коллегами в других лабораториях, но ни разу не упомянул о пенициллине ни в одной из 27 статей и лекций , опубликованных им в 1930-1940 годы, даже если речь шла о веществах, вызывав ющих гибель бактерий.
А еще Александер Флеминг использовал пенициллин в своих живописных изысках. Он был членом объединения художников и даже считался авангардистом с особой творческой манерой. Андре Моруа в романе «Жизнь Александера Флеминга» утверждает, что бактериолога привлекало не столько само «чистое искусство», сколько хороший бильярд и уютное кафе художников. Флеминг любил общаться и даже собирал плесень для опытов с обуви своих именитых друзей-живописцев и графиков.
Картины, восточные орнаменты и диковинные узоры кисти живописца Флеминга привлекали внимание мира искусства прежде всего потому, что написаны они были не маслом или акварелью, а разноцветными штаммами микробов, высеянных на агар-агаре, разлитом по картону.
Авангардист и большой оригинал Флеминг умело сочетал яркие цвета живых красок. Однако безмозглые микробы не могли даже представить себе, в каком великом деле они участвуют, а потому частенько нарушали творческий замысел создателя картин, заползая на территорию соседей и нарушая первозданную чистоту красок.
Флеминг нашел выход: он стал отделять микробные цветные пятна друг от друга узкими полосками , проведенными кисточкой, предварительно погруженной в раствор пенициллина.
Равно как творческое наследие художника Флеминга кануло в Лету, так и сам пенициллин едва не оказался забытым, если бы не открытие Флемингом лизоцима. Именно это открытие заставило Флори и Эрнста Б. Чейна заняться изучением терапевтических свойств пенициллина, в результате чего препарат был выделен и подвергнут клиническим испытаниям.
Нобелевская премия по физиологии и медицине 1945 года была присуждена совместно Флемингу, Чейну и Флори «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях». 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 обладают такими свойствами».
В оставшиеся 10 лет жизни ученый был удостоен 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 30 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах .
11 марта 1955 года Александер Флеминг умер от инфаркта миокарда. Его похоронили в соборе Св. Павла в Лондоне - рядом с самыми почитаемыми британцами. В Греции, где бывал ученый, в день его смерти объявили национальный траур. А в испанской Барселоне все цветочницы города высыпали охапки цветов из своих корзин к мемориальной доске с именем великого бактериолога и врача Александера Флеминга.
Чашку с разросшимся плесневым грибом Флеминг хранил до конца жизни.
По материалам журнала "Репетитор" .
Массовое производство пенициллина было налажено во время Второй мировой войны (1942 год — СССР, 1943 — США). Поначалу было всеобщее ликование — быстро излечивались самые тяжелые инфекции. Казалось, что микробам пришел конец. Но бактерии тоже хотели жить и начали вырабатывать и передавать друг другу устойчивость к антибиотикам. Сейчас идет тяжелая борьба между бактериями и фармацевтической промышленностью, и, по-моему, люди ее проигрывают.
Обычный пенициллин выпускается большей частью во флаконах по 500 000 ЕД (единиц действия) и 1 000 000 ЕД.
- В 1945 году можно было вылечить гонорею одной (!) внутримышечной инъекцией пенициллина в 300 тыс. единиц .
- В 1970 году для этого нужен был курс инъекций на 3 млн ЕД .
- По состоянию на 1998 год , 78% гонококков были устойчивы к антибиотикам группы пенициллина. Пенициллин больше не используется для лечения гонореи.
Отсюда выводы:
- нужно лечиться антибиотиками строго по показаниям . Обычная простуда не требует назначения антибиотиков, ведь против вирусов они бессильны.
- нельзя лечиться по старым схемам . Устойчивость бактерий постоянно растет. Вы можете не вылечить инфекцию, но при этом разрушить баланс нормальной микрофлоры. В результате расплодятся "неправильные" бактерии и грибы.
До 1989 года в США не было выявлено ни одного случая инфицирования энтерококком, резистентным к ванкомицину. В 2002 году были отмечены многие случаи заболевания новой формой энтерококка (называется S. aureus), в борьбе с которым ванкомицин был малоэффективен. В 2003 году впервые появился S. aureus (золотистый стафилококк), на который ванкомицин не оказывал ни малейшего воздействия. В 2004 году S. aureus выработал резистентность и к более мощным антибиотикам.
Вот еще информация к размышлению. Антибиотики свободно продаются в белорусских и российских аптеках (в США — только рецепту). Чего больше от безрецептурной продажи — вреда или пользы?
Созданием пенициллина, первого антибиотического средства, мир обязан английскому микробиологу Александру Флемингу. И хотя ценнейшее достижение медицины стало результатом творческого беспорядка, царившего в лаборатории, нельзя недооценивать заслуг Нобелевского лауреата в сфере медицины.
Детство и юность
Александр Флеминг, которого в детстве ласково называли Алек, родился 6 августа 1881 года в шотландском городе Дарвел. Отец Хуг Флеминг содержал ферму Лохфильд. Мать мальчика, англичанка Грейс Стирлинг Мортон, стала второй женой Хуга и родила четверых детей. Александр стал вторым.
От первого брака у фермера также остались четверо детей. Мужчине было 59 лет, когда он решился на второй брак, и Хуг переживал, что после смерти некому будет присмотреть за младшими детьми. Отец умер, когда Алеку исполнилось 7 лет. К счастью, Грейс оказалась сильной женщиной. Она сумела сплотить семью, разделить со старшими детьми обязанности по содержанию хозяйства и воспитанию младших. Несмотря на жизнерадостность матери, детство Алека, его братьев и сестер нельзя назвать безбедным.
В 5 лет будущего ученого отдали в сельскую школу Дарвела. Семья Флеминг жила на ферме, поэтому каждое утро детям приходилось идти пешком 7 км через поля, чтобы добраться до парт. В морозные дни Грейс давала каждому по горячей картофелине, чтобы греть руки.
Тернистый путь только укреплял тягу Алека к знаниям, и в 12 лет он поступил в академию Килмарнока. Спустя 2 года вместе со старшими братьями мальчик переехал в Лондон и стал слушать лекции в Королевском политехническом институте. Направление помог выбрать брат Томас, который работал офтальмологом. Так Алек начал изучать медицину.
Полученные на лекциях знания помогли мальчику в 1901 году поступить в медицинское училище при госпитале Святой Марии. Более того - негласно он был самым одаренным студентом. В 1906 году Флеминг стал бакалавром медицины и хирургии, в 1908-м - бакалавром бактериологии.
Наука
В 1906 году профессор патологии Алмрот Райт, создавший лекарство от брюшного тифа, пригласил Флеминга работать в отделение бактериологии, созданной при больнице Святой Марии. В тот момент ученый и трое студентов искали способ заставить антитела бороться с заразившей организм инфекцией.
Начинающий ученый Александр Флеминг
Совместные достижения Александра Флеминга и Алмрота Райта начались с малого. Профессор работал над созданием инструментов, которые позволили бы сделать процесс сбора анализов точным и безболезненным. Увидев результат трудов, воспитанник предложил методику, при которой у больных сифилисом для анализа можно было бы брать не 5 мл крови из вены, а 0,5 мл - из пальца.
В те годы сифилис считался одной из самых опасных и неизлечимых болезней. Созданный в 1907 году химиком Паулем Эрлихом препарат «Сальварсан» помогал даже в запущенных случаях, но лишь тогда, когда лекарство вводили в вену. Хотя этот процесс был трудным в современных условиях, Флеминг справился искусно. О результатах лечения 46 пациентов он рассказал в одном из первых научных докладов.
В годы Первой мировой войны Алмрота Райта попросили организовать во Франции лабораторию по исследованию инфекционных заболеваний, от которых погибали солдаты. Профессор пригласил с собой Флеминга.
Исследование показало, что антисептики, которые использовались в то время для обеззараживания ран, лишь усугубляли ситуацию. В статье для медицинского журнала «The Lancet» ученый рассказал, что антисептики действенны лишь на поверхности, а не в глубоких ранах, где скрываются анаэробные бактерии, и с помощью препаратов удаляются в том числе полезные вещества, которые способствуют заживлению. Эту точку зрения поддерживал Райт. Тем не менее, большинство армейских врачей продолжали использовать антисептики, даже если их воздействие ухудшало состояние здоровья больного.
Демобилизовавшись в 1919 году, Флеминг вернулся в Англию и продолжил исследовать бактерии. Опытным путем ученые доказали, что антисептики уменьшают или вовсе аннулируют эффект обеззараживания, которым обладают лейкоциты.
В 1922 году в биографии микробиолога наметился первый научный прорыв: совместные с Райтом исследования привели к открытию лизоцима, антибактериального вещества. В тот период Флеминг работал простуженным и однажды чихнул в чашку с бактериями. Через 5 дней обнаружилось, что в месте попадания слизи вредные вещества исчезли, мутная от микробов среда стала кристально чистой. Дальнейшие исследования показали, что «очищающей» способностью обладали также слёзы и слюна человека при добавлении яичного белка.
Лизоцим считался спасительным антибактериальным веществом до того момента, пока Флеминг не открыл пенициллин в 1928 году. Цитата ученого о том дне:
«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. Но полагаю, что именно это я и сделал».
Вернувшись из непродолжительного отпуска в 1928 году, Флеминг обнаружил в одной из чашек Петри грибок. Новообразование уничтожило хранящиеся в чашке опасные микробы. Несколько дней ученый не вылезал из-за книг и выяснил, что перед ним Penicillium chrysogenum, «пеницилл золотистый».
Флеминг понял, что это - мощнейший антибиотик. Если лизоцим сражался с безвредными бактериями, то пеницилл мог лечить сифилис, пневмонию, менингиты, гангрены, гонорею и другие смертельные заболевания. Подробности открытия ученый опубликовал в журнале «British Journal of Experimental Pathology». К его удивлению, научный мир не обратил на статью особого внимания, а знаний микробиолога не хватало, чтобы самостоятельно извлечь из грибка чистое антибиотическое вещества. Идею пришлось отложить в долгий ящик.
Лишь в 1940 году, спустя 12 лет после открытия, на помощь Флемингу пришли химики Эрнст Чейн и Говард Флори. Они очистили вещество настолько, что оно вылечило зараженных стафилококками мышей.
Проводить опыты на людях было опасно, пока в больницу Святой Марии, где работал Флеминг, не поступил его товарищ. Он умирал от менингита. Научный интерес и желание спасти друга подтолкнули ученого тайно лечить пациента пенициллином. Через месяц инъекций больной выздоровел, чем доказывалась высокая эффективность полученного антибиотика.
В 1943 году, в разгар Второй мировой войны, на фармакологических фабриках наладили массовое производство пенициллина. Благодаря препарату раненые солдаты излечивались от страшных ран и возвращались на фронт.
Александр Флеминг понимал, что неправильное использование пенициллина способно сделать бактерии устойчивыми к антибиотикам. Это могло произойти, если лечение было коротким и проводилось малыми дозами. Рассказывая об открытии миру, ученый также предостерег людей от приема антибиотиков без назначения врача.
Пенициллин - великий вклад в биологию и медицину: по сей день на основе вещества создаются антибиотики, которые спасают жизнь миллионам людей. За это открытие Флеминг удостоен множества наград, главная из которых - Нобелевская премия. «За открытие пенициллина и его лечебного эффекта в борьбе с различными инфекционными заболеваниями» микробиолога и его коллег Флори и Чейна наградили в 1945 году.
Личная жизнь
Александр Флеминг был масоном. В чине Досточтимого Мастера служил в ложе «Святая Мария», потом - в «Милосердии». В 1942 году удостоен звания первого великого диакона Объединенной великой ложи Англии. Достиг 30 градуса (из 33) согласно Древнему и принятому шотландскому уставу.
Александр Флеминг был дважды женат.
23 декабря 1915 года супругой ученого стала медсестра госпиталя Святой Марии, ирландка Сара Мак-Элрой. Год спустя у пары родился сын Роберт, который пошел по стопам отца и стал доктором. Семья оказалась крепкой - до самой смерти Сары в 1949 году супруги жили душа в душу.
В 1953 году ученый снова женился. Амалия Котсури-Вурекас, гречанка по национальности, была на 31 год младше мужа. У нее было образование бактериолога, но она посвятила себя правозащитной деятельности. Спустя 2 года после свадьбы Амалия стала вдовой.
Смерть
11 марта 1955 года, в 74 года, Александр Флеминг умер от сердечного приступа в Лондоне. По желанию усопшего тело кремировали, а прах захоронили в соборе Святого Павла, рядом с могилой адмирала Горацио Нельсона. На надгробии, судя по фото, написаны инициалы: «A.F.».
- Оба научных открытия Александра Флеминга состоялись из-за его нечистоплотности. Говорят, что лаборатория микробиолога постоянно была завалена колбами, пробирками, шприцами и ланцетами, уборка на рабочем столе проводилась редко. Естественно, что в остатках химических веществ развивалась плесень. Так, в оставленной на неделю грязной чашке Петри случайно образовался грибок рода Penicillium, который позже был преобразован в сильнейший антимикробный препарат пенициллин.
- После открытия пенициллина на Александра Флеминга свалилось научное признание. В июле 1944 года король Великобритании присвоил ему титул «сэр», в ноябре 1945-го ученый стал трижды доктором наук. Кстати, одновременно с ним докторскую степень в Лувене получили премьер-министр Великобритании и военачальник Второй мировой войны Бернард Монтгомери.
- Говорят, пути Черчилля и Флеминга сходились не раз. В 1950-е годы религиозная организация «Сила доброты» сочинила миф, согласно которому ученый, будучи еще ребенком, вытащил будущего политика из болота. В знак благодарности отец Черчилля оплатил образование Флеминга в престижных медицинских учреждениях, в том числе в Королевском политехническом институте. Также есть история, что во время войны политика от гибели спас пенициллин. Этот факт Александр Флеминг опроверг в письме к другу Андре Грация:
«Я не спасал жизнь Уинстона Черчилля во время Второй мировой войны. Когда Черчилль заболел в Карфагене в Тунисе в 1943 году, он был спасен лордом Мораном, который использовал сульфаниламиды, поскольку не имел опыта работы с пенициллином. Хотя «Daily Telegraph» 21 декабря 1943 написали, что он был спасен пенициллином, на самом деле ему помог новый препарат сульфаниламид».
Цитаты
Для исследователя нет большей радости, чем сделать открытие, каким бы маленьким оно ни было. Оно дает ему мужество продолжать свои искания...
Новую тему открывает ученый один, но чем сложнее становится мир, тем труднее нам успешно завершить что бы то ни было без сотрудничества других.
Переведите исследователя, привыкшего к обычной лаборатории, в мраморный дворец, и произойдет одно из двух: либо он победит мраморный дворец, либо дворец победит его. Если верх одержит исследователь, дворец превратится в мастерскую и станет похож на обыкновенную лабораторию; но, если верх одержит дворец, исследователь погиб.
Всякий успех вызывает новые желания.
Открытия
- 1922 - антибактериальный фермент лизоцим
- 1928 - антибиотик пенициллин
Жизнь до открытия антибиотиков вообразить трудно и страшно. Туберкулез и многие другие инфекции были смертным приговором. Судьба выносила их намного чаще, чем в наши дни: больше больных - выше шансы заразиться. Любая хирургическая операция была сравни русской рулетке. В 1920-х годах американский психиатр Генри Коттон, самонадеянно лечивший душевнобольных удалением органов, хвалился, что его методика сравнительно безопасна: умирали всего 33% его пациентов. Как выяснилось позже, Коттон привирал, и смертность достигала 45%. Больницы были рассадниками заразы (впрочем, сейчас мало что изменилось, и причина как раз в антибиотиках). Даже обыкновенная царапина могла свести в могилу, вызвав гангрену или заражение крови. Существовавшие антисептики годились только для наружного применения и часто приносили больше вреда, чем пользы.
Открытое окно и гнилая дыня изменили все
Открытие антибиотиков, точнее, пенициллина приписывают шотландцу Александру Флемингу, но необходимо сделать несколько оговорок. Еще древние египтяне прикладывали к ранам заплесневевший хлеб, размоченный в воде. Почти за четыре года до счастливого случая в лаборатории Флеминга противобактериальные свойства плесени описал его приятель Андре Грация, только он думал, что плесень не убивает микробы напрямую, а лишь стимулирует иммунитет организма, и вводил их вместе с мертвыми бактериями. Какой вид плесени разводил ученый и какое вещество она выделяла, неизвестно: Грация тяжело заболел, а когда вернулся к работе, якобы не смог найти старые записи и образцы.
Именно плесень убила стафилококки в лаборатории Флеминга. Вышло это случайно: споры грибка надуло ветром из открытого окна. Как и Грация, ученый не смог правильно определить, к какому виду относится целительная плесень. Не смог он и выделить вещество, которое назвал пенициллином, - в экспериментах шотландец использовал отфильтрованный "бульон", где росли грибки. Зато Флеминг подробно описал, как этот фильтрат воздействует на разные бактерии, сравнил плесень с другими видами, а главное - сохранил образцы и рассылал их по первой просьбе коллег.
Один такой образец почти десять лет хранился в Оксфордском университете. В 1939 году немецкий иммигрант Эрнст Чейн выделил из него чистый пенициллин, а его начальник Ховард Флори испытал на животных. В 1945 году их и Флеминга наградили Нобелевской премией по физиологии и медицине. Норман Хитли, который отвечал в команде за разведение плесени и тоже придумывал метод очистки антибиотика, остался без награды, хотя его заслуга не меньше. Достаточно сказать, что у первого пациента, 43-летнего полицейского с раной на лице, пришлось фильтровать мочу, чтобы выделить из нее драгоценный пенициллин. Ему быстро полегчало, но лекарства все равно не хватило, и через месяц он умер.
Когда оксфордские ученые доказали эффективность пенициллина, шла Вторая мировая война. Надежное противобактериальное средство требовалось как никогда: солдаты чаще гибли от инфекций, занесенных в раны, чем от самих ран. Но британские фармацевтические компании были и без того завалены оборонными заказами, поэтому в 1941 году Флори и Хитли отправились в США. Везти плесень в пузырьке было слишком рискованно: кто-нибудь мог его украсть и передать немцам. Выход нашел Хитли: он предложил пропитать грибковыми спорами пальто.
Американцы смогли точно определить, какая плесень завелась у Флеминга и досталась оксфордцам. Но для массового производства использовали не ее, а родственную, выделяющую в шесть раз больше пенициллина. Ее нашли на мускусной дыне, которую принесла с рынка ассистентка. Питанием для грибка послужили кукурузные отходы, богатые сахаром. Выращивать плесень стали в громадных баках с электрической мешалкой, сквозь которые пропускали воздух. Если в конце 1942 года американского пенициллина хватало менее чем на 100 пациентов, то в 1943-м было выпущено уже 21 млрд доз, а в 1945-м - 6,8 трлн доз. Началась новая эра.
Революция в медицине сходит на нет
Пенициллин и другие антибиотики, появившиеся в первые послевоенные десятилетия, перевернули медицину: большинство болезнетворных бактерий были побеждены. Но случилось то, что предвидел еще Флеминг. Антибиотики - древнее природное оружие в бесконечной борьбе видов за выживание. Бактерии так просто не сдаются. Они быстро размножаются: например, возбудитель холеры делится примерно раз в час. Всего за сутки у холерного вибриона появляется столько поколений потомков, сколько у людей родилось со времен Ивана III. Это значит, что эволюция бактерий происходит настолько же быстрее.
Широкое применение антибиотиков - счет идет на миллионы тонн за все время - лишь ускоряет эволюцию: потомство производят стойкие бактерии, а те, на которые действуют лекарства, исчезают. В позапрошлогоднем докладе для правительства Великобритании говорится, что из-за устойчивых к антибиотикам микробов ежегодно умирают 700 тыс. человек. Если ничего не предпринять, к 2050-му каждый год будут умирать уже 10 млн человек, а суммарный экономический ущерб достигнет немыслимых $100 трлн.
Новые антибиотики могли бы частично решить проблему, но они появляются все реже. Фармацевтическим компаниям попросту невыгодно выводить их на рынок. В отличие от каких-нибудь антидепрессантов, принимать их нужно очень редко, а с новыми лекарствами конкурируют чрезвычайно дешевые средства прошлых поколений, которые можно выпускать без лицензии в развивающихся странах. По подсчетам из того же доклада британскому правительству, в среднем антибиотики начинают приносить прибыль только на 23-й год, но вскоре после этого на них истекает патент, и производить их может кто угодно.
Но даже если новые эффективные антибиотики появятся в продаже, нет сомнений, что рано или поздно бактерии приспособятся и к ним. Как быстро это произойдет, зависит от того, как эти лекарства используются. Здесь есть две проблемы. Во-первых, по меньшей мере половина антибиотиков применяется в сельском хозяйстве: на громадных животноводческих фермах, где скот, птицы и рыбы живут чуть ли не на головах друг у друга - и где стремительно распространяется зараза. Во-вторых, во многих странах антибиотики продаются без рецепта, поэтому принимают их бесконтрольно. Но дело в том, что жителям этих стран подчас либо не к кому обратиться, либо не на что. Оставить их еще и без антибиотиков - значит обречь на смерть.
Отказаться от дешевых животных белков и обеспечить медицинской помощью всех нуждающихся намного сложнее, чем найти новую целительную плесень и вывести на рынок препарат на ее основе. Но пока эти две проблемы не будут решены, поиски новых антибиотиков будут лишь отсрочивать время, когда порез на пальце станет смертельным риском.
Марат Кузаев
Сколько случайностей привело к открытию одного из самых действенных лекарств XX века и как этому помогли окно лаборатории и стена бомбоубежища, читайте в рубрике «История науки».
13 сентября 1929 года шотландский бактериолог Александр Флеминг на заседании Медицинского исследовательского клуба при больнице св. Марии Лондонского университета впервые сообщил о том, что открыл первый антибиотик - пенициллин. Впоследствии признавали, что пенициллин стал одним из самых великих медицинских открытий двадцатого века, а этот век и без того был весьма богат на открытия в медицине. Как бы там ни было, в 1945 году Флеминг стал одним из лауреатов Нобелевской премии, присужденной именно за открытие пенициллина.
В своей Нобелевской речи Флеминг тогда заявил: «Говорят, что я изобрел пенициллин. Но ни один человек не мог его изобрести, потому что это вещество создано природой. Я не изобретал пенициллин, я всего лишь обратил на него внимание людей и дал ему название». На самом деле ситуация с пенициллином еще интереснее: похоже, что природе пришлось изрядно потрудиться и устроить целую сеть случайностей, чтобы заставить людей, в первую очередь самого Флеминга, открыть это вещество.
Начать нужно с того, что Флеминг стал врачом отчасти благодаря случайности. Учитывая весь спектр его талантов, наш герой вполне мог выбрать и другое научное направление, даже заняться искусством (с детства он увлекался живописью) или стать военным. По совету старшего брата он выбрал медицину и подал документы на национальный конкурс для поступления в медицинскую школу при больнице св. Марии. Получив на экзамене высшие баллы и став хирургом по окончании обучения, Флеминг связал с этой больницей всю свою оставшуюся жизнь.
Александр Флеминг
Imperial War Museums/Wikimedia Commons
Он стал работать в лаборатории исследования ран и проявил свои таланты исследователя, показав, что карболовая кислота, в то время широко применявшаяся для обработки открытых ран, не подходит в качестве антисептика. Дело в том, что она убивает создающие в организме защитный барьер лейкоциты и в конечном счете способствует выживанию в тканях болезнетворных бактерий.
Следующая случайность произошла с Флемингом в 1922 году, когда он открыл фермент, впоследствии названный лизоцимом. Этот фермент убивал некоторые бактерии, не причиняя вреда здоровым тканям. Случайность здесь заключалась в том, что ученый был не слишком-то аккуратен и не очень любил приводить в порядок свой лабораторный стол. Однажды, будучи простужен, он чихнул в чашку Петри, где выращивал бактерии в питательной среде, и не продезинфицировал ее, как того требовали правила. Через несколько дней по цвету остатков в этой чашке он обнаружил, что в местах, куда попала его слюна, бактерии были уничтожены.
Плесневелый грибок, содержащий пенициллин
Wikimedia Commons
Правда, в качестве антисептика лизоцим работал не слишком удачно: на большинство бактерий он действовал очень медленно, поэтому Флеминг поначалу стал использовать лизоцим при написании авангардных картин, где разные цвета на полотне создавались различными бактериями. Чтобы эти бактерии не переползали с одного цветового пятна на другое, он обрабатывал лизоцимом границы таких пятен.
Впрочем, в лаборатории Флеминг больше думал о поисках хорошего антисептика, чем о своей живописи. И в 1928 году история с его неаккуратностью повторилась. Каким-то чудом в одну из его не продезинфицированных чашек Петри, где он высеивал колонию золотистого стафилококка, попала плесень из соседней лаборатории - довольно редкий плесневый грибок Penicillium notatum . Через пару дней она растворила высеянную культуру, и там, где она попала в чашку, вместо желтой мутной массы виднелись капли, похожие на росу.
Здесь Флеминга озарило: он предположил, что смертоносное влияние на бактерии оказал плесневый грибок. Это предположение подтвердилось, и ученый получил из этого грибка вещество интенсивного желтого цвета, которое он и назвал пенициллином.
Обнаружилось, что даже разведенный в 500-800 раз пенициллин подавлял рост не только стафилококков, но также и стрептококков, пневмококков, гонококков, дифтерийной палочки и бацилл сибирской язвы, но не действовал на кишечную палочку, тифозную палочку и возбудителей гриппа, паратифа, холеры. Чрезвычайно важным открытием было отсутствие вредного влияния пенициллина на лейкоциты человека даже в дозах, во много раз превышающих губительную для стафилококков дозу. Это означало, что пенициллин для людей безвреден.
На изучение свойств открытого им вещества Флеминг потратил около года, и, хотя в чистом виде так и не сумел его получить, он все же решил рассказать о нем коллегам.
Настоящим антибиотиком пенициллин Флеминга стал значительно позже, после того как его исследования в 1938 году продолжили профессор Оксфордского университета, патолог и биохимик Говард Флори и химик Эрнст Борис Чейн, эмигрировавший из Германии после прихода к власти нацистов. Спустя год попыток ученым удалось сделать то, что не удалось Флемингу, - получить первые 100 миллиграмм чистого пенициллина. Однако грибок, из которого пенициллин был получен, оказался слишком капризным, требовалось найти ему более «послушную» и эффективную замену.
Говард Флори и Эрнст Борис Чейн
Wikimedia Commons
Для этой цели Чейн привлек к работе других специалистов: бактериологов, химиков и врачей. Была сформирована так называемая Оксфордская группа. Работа группы оказалась удачной, и в 1941 году пенициллин впервые спас от верной смерти человека с заражением крови - им стал 15-летний подросток.
Разгоревшаяся к тому времени война не позволила наладить в Англии массовое производство пенициллина, и летом 1941 года Оксфордская группа отправилась совершенствовать технологию в США. На экстракте американской кукурузы выход пенициллина увеличился в 20 раз. Затем решили поискать новые штаммы плесени, более продуктивные, чем Penicillium notatum , когда-то прилетевший в окно Флемингу. В лабораторию группы стали поступать образцы плесеней со всего мира. Группа также пополнилась Мэри Хант, которую вскоре прозвали «Заплесневелой Мэри», ведь она закупала на рынке все заплесневелые продукты. Случилось так, что именно она принесла с рынка гнилую дыню, в которой и был найден тот высокопродуктивный штамм, который ученые и искали, - P. Chrysogenum .
На основе этого штамма была разработана технология массового производства пенициллина. В 1945 году выпуск этого лекарства достиг 15 тонн в год, а в 1950-м - 150 тонн.
Механизм действия пенициллинов оказался весьма сложным, и только в 1957 году его прояснил американский исследователь Джеймс Парк, который открыл нуклеотид, подавляющий рост клеточной стенки многих микробов.
Модель химической структуры пенициллина
Wikimedia Commons
Дальнейшие исследования показали и главный недостаток пенициллинов: болезнетворные микроорганизмы быстро привыкали к их присутствию. Так, если в 1945 году гонорея полностью излечивалась одной-единственной инъекцией пенициллина в 300 тысяч единиц, то в начале семидесятых для этого нужен был курс в десять раз более мощных инъекций. По состоянию же на 1998 год 78% гонококков развили устойчивость к антибиотикам группы пенициллина. По этой причине любой антибиотик был и остается главным лекарством XX века. В XXI веке ученые стоят перед проблемой создания нового лекарства, к которому микробы привыкнуть уже не смогут.
Любопытна судьба рождения пенициллина в СССР. В 1941 году разведка получила сведения о том, что в Англии создается чудодейственный антимикробный препарат на основе какого-то вида плесневых грибков. Тут же у нас начались работы в этом направлении, и уже в 1942 году микробиолог Зинаида Ермольева получила пенициллин из плесени Penicillium crustosum , взятой со стены одного из бомбоубежищ Москвы. В 1944 году препарат был с успехом опробован на раненых солдатах.
Зинаида Ермольева
Wikimedia Commons
Однако советский пенициллин, при всей значительности этого результата, был несовершенен и не мог производиться в необходимых для фронта количествах. К тому же у пациентов из-за него сильно повышалась температура, тогда как западный пенициллин никаких побочных последствий не вызывал. Купить в США технологии массового производства этого «лекарства века» не представлялось возможным, поскольку за океаном существовал запрет на продажу любых технологий, связанных с пенициллином.
Ситуацию тогда спас Эрнст Чейн, который был автором английского патента на получение пенициллина. Он предложил свою помощь Советскому Союзу, и в 1948 году с его помощью наши ученые сумели разработать необходимую технологию, по которой один из московских фармацевтических заводов тут же стал производить лекарство.
В 1945 году Александр Флеминг, Говард Флори и Эрнст Борис Чейн были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. 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 обладают такими свойствами».
В оставшиеся десять лет жизни ученый был удостоен 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 30 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах.
11 марта 1955 года Флеминг умер от инфаркта миокарда. Его похоронили в соборе Св. Павла в Лондоне - рядом с самыми почитаемыми британцами. В Греции, где бывал ученый, в день его смерти объявили национальный траур. А в испанской Барселоне все цветочницы города высыпали охапки цветов из своих корзин к мемориальной доске с именем великого бактериолога и врача.
ФЛЕМИНГ (Fleming) Александер (6 августа 1881 года - 11 марта 1955),английский микробиолог. Труды по иммунологии, общей бактериологии, химиотерапии. Открыл (1922) лизоцим; установил (1929), что один из видов плесневого гриба выделяет антибактериальное вещество -- пенициллин. Нобелевская премия (1945, совместно с Х. У. Флори и Э. Б. Чейном).
Английский микробиолог. Труды по иммунологии, общей бактериологии, химиотерапии. Открыл (1922) "растворяющий" бактерии фермент лизоцим; установил (1929), что один из видов плесневого гриба выделяет антибактериальное вещество, названное им пенициллином. Ноб. пр. (1945; совм. с Х.У. Флори и Э.Б. Чейном).
120 лет со дня рождения Александера Флеминга - неряшливого "отца" пенициллина
Шотландский бактериолог Александер Флеминг родился 6 августа 1881 года в графстве Эйршир в семье фермера Хью Флеминга и его второй жены Грейс (Мортон) Флеминг.
Когда мальчику исполнилось семь лет, умер отец, и матери пришлось самой управляться с фермой. Флеминг посещал маленькую сельскую школу, расположенную неподалеку, а позже Килмарнокскую академию.
В возрасте 13 лет он вслед за старшими братьями отправился в Лондон, где работал клерком, посещал занятия в Политехническом институте на Риджент - стрит, а в 1900 г. вступил в Лондонский шотландский полк. Флемингу нравилась военная жизнь: он снискал славу первоклассного стрелка и ватерполиста.
Спустя год после окончания войны он получил наследство в 250 фунтов стерлингов (немалую сумму по тем временам!) и по
совету старшего брата по отцу подал документы на национальный конкурс для поступления в медицинскую школу. На экзаменах он получил самые высокие баллы и стал стипендиатом медицинской школы при больнице св. Марии. Флеминг изучал хирургию и, выдержав экзамены, в 1906 г. стал членом Королевского колледжа хирургов. Оставаясь работать в лаборатории патологии профессора Алмрота Райта больницы св. Марии, он в 1908 г. получил степени магистра и бакалавра наук в Лондонском университете.
После вступления Британии в первую мировую войну Флеминг служил капитаном в медицинском корпусе Королевской армии, участвуя в военных действиях во Франции. Работая в лаборатории исследований ран, Флеминг пытался определить, приносят ли антисептики какую-либо пользу при лечении инфицированных ран. В ходе экспериментов Флеминг доказал, 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 г. после неудачных попыток выделить возбудителя обычных простудных заболеваний Флеминг совершенно неожиданно открыл лизоцим - фермент, убивающий некоторые бактерии и не причиняющий вреда здоровым тканям. Перспективы медицинского использования лизоцима оказались довольно ограниченными, поскольку он был 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.
Открытие Флемингом пенициллина в 1928 г. явилось 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, Флеминг по неряшливости не выбрасывал культуры по 2-3 недели, 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 Staphylococcus. Отделив плесень, он установил, что "бульон, на котором разрослась плесень... приобрел отчетливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства по отношению ко многим распространенным патогенным бактериям". Плесень, которой была заражена культура, относилась к очень редкому виду Penicillium.
Примечательным является тот факт, что Флеминг делился образцами культуры Penicillium с некоторыми коллегами в других лабораториях, но ни разу не упомянул о пенициллине ни в одной из 27 статей или лекций, опубликованных им в 1930-1940 гг., даже если речь в них шла о веществах, вызывающих гибель бактерий.
Пенициллин, возможно, был бы навсегда забыт, если бы не более раннее открытие лизоцима. Именно это открытие заставило других ученых-медиков - Флори и Чеша заняться изучением терапевтических свойств пенициллина, в результате чего препарат был выделен и подвергнут клиническим испытаниям.
Нобелевская премия по физиологии и медицине 1945 г. была присуждена совместно Флемингу "за открытие, пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях". В Нобелевской лекции Флеминг отметил, что "феноменальный успех пенициллина привел к интенсивному изучению антибактериальных свойств плесеней и других низших представителей растительного мира".
За последние 10 лет своей жизни Флеминг был удостоен 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 13 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах, а в 1944 г. - дворянского звания.
В 1952 г. он женился на Амалии Куцурис-Вурека, бактериологе и своей бывшей студентке. Спустя три года он умер от инфаркта миокарда в возрасте 73 лет.
Его похоронили в соборе Св. Павла в Лондоне - рядом с самыми почитаемыми британцами. В Греции, где бывал ученый, в день его смерти объявили национальный траур. А в испанской Барселоне все цветочницы города высыпали охапки цветов из своих корзин к мемориальной доске с именем великого бактериолога и врача Александа Флеминга.
Чашку с разросшимся плесневым грибом Флеминг хранил до конца жизни.
Александр Флеминг первым обнаружил антибиотик пенициллин. Александр Флеминг (Alexander Fleming) родился 6 августа 1881 г. в Лохфилде, графство Эйршир (Великобритания), изучал медицину в госпитале Святой Марии в Лондоне, где проработал всю жизнь в бактериологическом отделении. Как повествует история, однажды Флеминг совершенно случайно обнаружил необычный грибок плесени на грязной посуде. Он поместил его в герметическую емкость и вырастил как чистую культуру; так был открыт пенициллин.
Однако будет заблуждением считать, что ученому просто повезло. На самом деле Флеминг с первых шагов научной карьеры был одержим идеей, что все живое располагает защитными механизмами. Иначе ни один организм не мог бы существовать: бактерии беспрепятственно вторгались бы в него и убивали. Поиску этих механизмов Флеминг и посвятил жизнь. Сначала исследователь обратил внимание на вещество в слизистых глаз и носа, которое он назвал лизоцимом. Флеминг был убежден, что лизоцим был в свое время оружием против всех микробов, однако они приспособились, стали устойчивее. Но в соответствии с теорией эволюции должны эволюционировать и защитные силы организма. Значит, надо продолжать поиски.
Занимаясь проблемами гриппа, Флеминг обнаружил, что рост бактерий внезапно прекратился. Скрупулезно исследовав сосуд с патогенными микробами, он нашел в нем споры грибковой плесени. Возможно, другой на его месте посчитал бы, что чистота исследования нарушена и эксперимент провалился. Самое парадоксальное - то, что плесень и убитые ею колонии микробов неоднократно наблюдали и до Флеминга. Просто никому не приходило в голову использовать эту "грязь" в борьбе с болезнями. Обычно она появляется на испорченных продуктах, поэтому на нее привыкли смотреть как на что-то вредное. Скованному предрассудками традиций человеку трудно было даже представить, что плесень можно приложить к ране или ввести в организм больного.
Величие научного ума Александра Флеминга проявилось в том, что он подобно Ньютону, Архимеду и прочим гениальным ученым воскликнул: "Вижу странное!"
Флеминг получил небольшое количество этого универсального антибиотика, но очисткой и концентрированием препарата занимались Флори и Чейн в Оксфорде.
- Правила препинания. Пунктуационная норма. Значение пунктуации в русском языке. Виды знаков препинания, которые есть в русском языке
- Пьесы на немецком языке для детей - Немецкий язык онлайн - Start Deutsch Сценарий детских пьес на немецком языке
- Запятые при обращении и междометии
- Знаки препинания при обращении