сколько жизней спасли антибиотики
Новости Барнаула
Опросы
Спецпроекты
Прямой эфир
Лекарство, которое спасло миллионы. 10 удивительных фактов о пенициллине
Пенициллин / Фото: ru-static.z-dn.net
13 сентября мир празднует день рождения пенициллина. Открыл это лекарство Александр Флеминг. За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько человеческих жизней. «Для победы во Второй мировой войне пенициллин сделал больше, чем 25 дивизий!» Именно такие слова прозвучали при вручении Флемингу, Чейну и Флори Нобелевской премии по биологии и медицине. ИА «Амител» подготовило подборку интересных фактов об этом удивительном лекарстве.
Факт №1
Неряшливость шотландского микробиолога Александра Флеминга явилась причиной открытия пенициллина. Когда 3 сентября 1928 года он возвратился в свою лабораторию, после того как целый месяц отсутствовал, то обратил внимание на чашку Петри, внутри которой образовался участок с плесенью. Ученый заметил, что вокруг плесени исчезли все микробные колонии. Этот феномен заинтересовал Флеминга, и он провел исследование содержимого чашки. Плесень принадлежала к роду пеницилловых, а вещество, погубившее микробов, ученый назвал пенициллином.
Отчет о своем новом открытии Флеминг опубликовал в 1929 году в одном британском журнале, который был посвящен экспериментальной патологии. В этом же году он все еще занимался исследованиями и вскоре обнаружил, что осуществлять работу с пенициллином сложно, его выработка чрезвычайно трудоемка и выделить в чистом виде его невозможно. К тому же экстракт плесени оказался нестойким, быстро выводился из тканей, и создать нужную концентрацию для полного уничтожения бактерий не получалось.
Флеминг продолжал в больнице свои опыты по местному применению пенициллина, используя экстракт плесени наружно для лечения воспалительных очагов. Результаты были довольно благоприятными, но отнюдь не чудодейственными, так как в нужный момент лекарство теряло свою активность. В 1931 году, выступая в Королевской зубоврачебной клинике, он снова охарактеризовал пенициллин как перспективный препарат. В 1932 году в журнале «Патология и бактериология» Флеминг опубликовал результаты своих опытов лечения инфицированных ран.
В середине 1939 года молодой английский профессор Хоуард Уолтер Флори, заведующий кафедрой патологии в Оксфордском университете, и биохимик Эрнест Чейн по просьбе Флеминга попытались получить в чистом виде пенициллин. Только после двух лет разочарований и поражений им удалось получить несколько граммов коричневого порошка.
Когда 3 сентября 1939 года Англия объявила войну Германии, Оксфордская группа, опасаясь немецкой оккупации, решила любой ценой спасти чудодейственную плесень. Чейн и Флори вывезли свой препарат на анализ в США контрабандным способом: они пропитали коричневой жидкостью подкладку своих пиджаков и карманов. Достаточно было выжить одному из них, чтобы сохраненные споры плесневых грибков позволили возобновить работу. Только в середине 1940 года пенициллин удалось получить в необходимом для исследований количестве.
Первые инъекции нового средства были сделаны человеку 12 февраля 1941 года. Один из лондонских полицейских во время бритья порезался. Развилось заражение крови. Первый укол пенициллина сделали умирающему пациенту. Состояние больного сразу улучшилось. Но пенициллина было слишком мало, запас его быстро иссяк. Болезнь возобновилась, и пациент умер. Несмотря на это, наука торжествовала, так как было убедительно доказано, что пенициллин прекрасно действует против заражения крови. Через несколько месяцев ученым удалось накопить такое количество пенициллина, которого могло с избытком хватить для спасения человеческой жизни. Счастливцем был пятнадцатилетний мальчик, больной заражением крови, которое не поддавалось лечению. Это был первый человек, которому пенициллин спас жизнь.
В 1941 году СССР запросил у союзников образец лекарства. Однако ответа не последовало. Тогда в 1942 году под руководством главы всесоюзного института экспериментальной медицины Зинаиды Виссарионовны Ермольевой из плесени, собранной со стен бомбоубежища, в тяжелейших условиях был получен отечественный пенициллин. Советский препарат был назван «пенициллин-крустозин». Его выпуск был начат в 1944 году на предприятиях химико-фармацевтической промышленности методом поверхностного культивирования гриба.
В 1943-м впервые пенициллин начали выпускать в массовом количестве в Пеории, штат Иллинойс, на заводе Хайрама Уолкера. Когда-то здесь с большим знанием дела «варили» виски, и на винодельческой фирме имелось превосходное оборудование для ферментации. Но вскоре выяснилось, что эти помещения слишком тесные для наращивания производства лекарства, что потребовало расширения бизнеса.
Потребность в пенициллине росла с каждым днем. Важно было увеличить не только количество препарата, но и его активность. Интересное испытание антибиотиков произошло в январе 1944 года, когда в Москву с группой зарубежных ученых приехал профессор Флори. Он привез свой пенициллин и решил сравнить его с российским. Наш препарат оказался активнее зарубежного: 28 единиц против 20 в 1 мл. Тогда профессор Флори и американский ученый Сандерс предложили провести клинические испытания по оценке действия препарата на больных. И вновь победу одержал наш отечественный пенициллин.
По просьбе профессора Флори предоставить для дальнейших исследований русский пенициллин ему намеренно, якобы как его образец, был выдан американский штамм. Вернувшись в Америку, Флори исследовал полученный материал и был разочарован. В своем отчете он написал: «Советская плесень оказалась не crustosum, а notatum, как у Флеминга. Ничего нового русские не открыли». А вот советские ученые как раз и «утерли нос» американским коллегам, но только наладить широкомасштабное производство этого препарата в разрушенной стране было непросто.
Сам пенициллин по настоянию Флеминга не был запатентован. Он считал, что лекарство, спасающее людям жизнь, не должно служить источником дохода.
Случайности не случайны: как был открыт первый антибиотик?
Историю открытия первого антибиотика, пенициллина, часто называют случайностью, реже – «научным анекдотом», а кто-то считает, что это было провидение. Первооткрывателем вещества считается микробиолог и бактериолог Александр Флеминг.
Правда, ученый всегда говорил о себе, что он всего лишь заметил свойства пенициллина и придумал ему название. Как бы то ни было, это лекарство, спасло тысячи жизней и оказало человечеству неоценимую помощь в борьбе с тяжёлыми бактериальными инфекциями.
Открытие Флеминга
Быть может, он плохо помыл лабораторную посуду, или споры залетели из соседнего помещения, важен тот факт, что, когда Флеминг пригляделся к испорченным образцам, оказалось, что стафилококков в чашках нет, плесень уничтожила их. После изучения этого случая Флеминг занялся выделением действующего вещества из плесени.
В сентябре 1929 г. в университетском медицинском клубе Лондона он сделал доклад о новом веществе Penicillium notatum, указав помимо достоинств и недостатки. Вещество было нестойким и включало в себя множество белковых примесей, затрудняющих его использование в медицине.
Опыты по очистке длились до 1941 года. Выделить пенициллин в чистом виде удалось учёным Э. Флори и Г. Чейну, и тогда же препарат начал успешно применяться в терапии. Именно 1941 г. считается началом эры антибиотиков.
В 1945 г. Флеминг, Чейн и Флори получили нобелевскую премию, но сразу отказались от патента, решив, что лекарство, спасающее тысячи жизней, не должно становиться средством материального обогащения.
В аптеках «Столички» представлен большой выбор качественных современных препаратов для борьбы с вирусами и инфекциями. Перед применением некоторых, требуется консультация специалиста.
Открытие, изменившее мир навсегда. Кто и как создал первый антибиотик, спасший миллионы жизней
В XX веке было сделано немало важнейших научных открытий, изменивших ход истории. Но одно из них стоит особняком и по степени влияния на медицину вряд ли сопоставимо с чем-либо еще. Речь про разработку первого в мире антибиотика — пенициллина. Причем его открытие произошло едва ли не случайно, но при этом спасло миллионы жизней. Рассказываем в подробностях, как это было.
Кто и почему считается «отцом» всех антибиотиков
До открытия веществ, подавляющих рост болезнетворных бактерий в организме человека, то есть антибиотиков, жизнь была ощутимо сложнее, чем сегодня. Даже обыкновенная царапина могла привести к смерти, если в кровь попадала инфекция. Шансы на выживание и восстановление тела после хирургического вмешательства если не стремились к нулю, то составляли примерно 50/50. А про туберкулез, воспаление легких, дизентерию и другие подобные заболевания упоминать и вовсе не приходится — в начале прошлого века многие из них считались практически неизлечимыми.
Но все изменилось, когда британец (вернее, шотландец) Александр Флеминг едва ли не случайно (если верить расхожей версии) приблизился к открытию пенициллина. Именно его считают «отцом» всех современных антибиотиков, а журнал Time и вовсе включил Флеминга в список из ста самых важных людей XX века.
Но тут важно понимать: Флеминг был первым (или во всяком случае одним из первых), кто сумел облечь свое исследование в научную структурированную форму, при этом сама идея использования плесени в борьбе с рядом заболеваний микробиологу не принадлежит. Если зайти совсем далеко вглубь веков, то еще жители древнего Египта прикладывали размоченный в воде заплесневелый хлеб к ранениям. В конце XIX столетия формулу схожего с пенициллином антибиотика якобы вывел итальянский врач Бартоломео Гозио. Тогда же его французский коллега Эрнест Дюшен представил аналогичное исследование, но научное сообщество его не приняло. Есть еще несколько похожих примеров.
Александр Флеминг родился 6 августа 1881 года в семье простого фермера. По примеру одного из старших братьев молодой человек решился изучать медицину и, будучи еще студентом, попал в прикрепленную к госпиталю Святой Марии в Лондоне исследовательскую лабораторию. Впоследствии микробиолог проработал в ней до самой своей смерти в 1955 году, до этого отслужив капитаном в Королевской медицинской армии Британии во время Первой мировой войны.
Случайное открытие, ставшее возможным благодаря сквозняку и открытому окну
Впрочем, со стопроцентной точностью определить причину подобного эффекта у Флеминга в тот момент не вышло. Как и некоторые его предшественники, ученый сперва предположил: плесень стимулирует иммунную систему организма, а не сам уничтожает бактерии. Затем стало понятно, что на микробы влияет именно плесень. Но с выделением отфильтрованного вещества, впоследствии названного Флемингом пенициллином, были проблемы. Поначалу использовать полученный специалистом образец на людях было слишком рискованно из-за большого количества потенциально опасных примесей.
Но зато, как упоминалось выше, ученый все подробно описал и структурировал, то есть расписал, как фильтрат действует на различные бактерии, занялся сравнением «своей» плесени с другими ее разновидностями и, что важнее, сумел сохранить образцы. В 1929 году Флеминг публично рассказал в Лондонском медицинском научно-исследовательском клубе о разработанном им потенциально перспективном антибактериальном средстве, но экспертное сообщество восприняло новость, мягко говоря, прохладно. На призывы Флеминга заняться его дальнейшей разработкой никто не откликнулся — о пенициллине забыли на 10 лет.
Нобелевская премия, мировое признание и тысячи спасенных жизней
Вновь вспомнили о нем лишь в 1939-м. Немецкий эмигрант Эрнст Чейн спустя бесчисленное множество неудачных попыток все-таки выделил чистое вещество, способное применяться для лечения, из сохраненного в Оксфордском университете образца Флеминга. Его начальник Говард Флори занялся испытанием препарата на животных. В 1942 году, во время Второй мировой войны, «чистый» пенициллин опробовали на умирающем от менингита больном, в 1943-м началось массовое производство — в основном в США. И понятно почему: на территориях, физически не затронутых военными действиями, наладить выпуск было куда проще.
Существует интересная, но неподтвержденная теория. Везти плесень из Великобритании в США в пузырьке было слишком опасно: вещество могли перехватить и передать немецким ученым. Поэтому грибковыми спорами решили пропитать подкладки пальто ученых, которые как раз переправлялись через Атлантический океан.
Так или иначе, но процесс пошел. Терапевтические свойства пенициллина быстро оценили, особенно на фронте. Счет пошел буквально на десятки, если не сотни тысяч спасенных жизней. В 1945-м Флеминг, Флори и Чейн удостоились Нобелевской премии в области физиологии и медицины. Большинство современных антибиотиков были созданы именно после исследования лечебных свойств пенициллина. В сентябре 1945 года, накануне приезда во французскую столицу Александра Флеминга парижские газеты писали: «Для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий».
Как появился первый советский антибиотик, или «Мадам пенициллин»
Массовое производство пенициллина в США стартовало в 1943 году, но до СССР доходили лишь единичные дозы препарата. Процесс его получения и вовсе оставался неизвестным. В общем, было необходимо в срочном порядке освоить технологию и наладить выпуск собственного аналога. Этим занималась микробиолог Зинаида Ермольева — позже ее даже стали называть «Мадам пенициллин».
Впрочем, путь Ермольевой к подобному «званию», как и в случае Флеминга, вряд ли можно назвать заурядным. Работа над созданием отечественного пенициллина стартовала в 1942 году, первые образцы были получены в 1943-м. Тогда же запустили производство антибиотика под названием крустозин.
«Известия» пишут, что в 1944 году в СССР прибыл один из создателей оригинального пенициллина Говард Флори — специалист привез с собой штамм их препарата. И советское лекарство, если верить изданию, даже оказалось в 1,4 раза эффективнее. Но в ТАСС при этом добавляют: полученный Ермольевой и ее командой антибиотик терял свойства при хранении и вызывал у пациентов повышение температуры. Ресурс также приводит такие данные: в 1945 году в Советском Союзе начались испытания пенициллина, разработанного по западному образцу. Технология его производства была освоена НИИ эпидемиологии и гигиены Красной армии под руководством Николая Копылова.
Панацея для фронта: как биохимики помогли выжить на войне
24 ноября 1944 года советские войска освободили Латвию, Литву и Эстонию. Именно в ходе Прибалтийской наступательной операция впервые в полевых условиях был применен только что полученный советский антибиотик — крустозин, аналог пенициллина. Благодаря ему смертность от ран и инфекций в армии снизилась на 80%, а количество ампутаций конечностей — на 20–30%. Руководила внедрением лекарства микробиолог Зинаида Ермольева, которую зарубежные коллеги почтительно называли «Мадам Пенициллин». В годовщину освобождения прибалтийских стран «Известия» публикуют уникальные фотографии, связанные с работой Зинаиды Ермольевой, а также комментарии экспертов о роли созданного ею лекарства в развитии медицины и врачебной помощи во время боевых действий.
Стратегический препарат
Огнестрельные и осколочные ранения чаще всего становятся причиной смерти солдат, а также приводят к инвалидности тех, кто выжил. Причем страшна не только потеря крови в первые часы после ранения, но и последующие инфекции, приводящие к гибели людей после операции.
Справился с этой проблемой пенициллин — первый в мире антибиотик, открытый в 1928 году шотландцем Александром Флемингом. В 1943 году технологию получения препарата передали американским ученым, которые наладили его массовое производство в США. При этом у советских медиков имелся лишь ограниченный доступ к новому лекарству, которое в страну поставляли в небольших количествах, а технология получения пенициллина оставалась неизвестной.
Операция в полевом госпитале, 1943 год
Во время войны перед отечественными микробиологами встала задача в кратчайшее время создать аналог лекарства и наладить его выпуск для минимизации человеческих потерь. Руководить проектом поручили микробиологу Зинаиде Ермольевой. К тому времени у нее уже был успешный опыт работы на фронте, ей удалось остановить вспышку холеры и брюшного тифа в Сталинграде в 1942 году.
Двойная победа
В том же году Зинаида Ермольева вернулась в Москву, где возглавила работу по созданию лекарства. Первоочередной задачей ее команды стал поиск особого вида плесени, который можно использовать в качестве продуцента пенициллина. Согласно воспоминаниям сотрудницы лаборатории Тамары Балезиной, необходимый для производства грибок искали везде, где он только мог появиться: в траве, на земле, даже на стенах бомбоубежищ. Из собранных сотрудниками образцов выделяли грибковые культуры и проверяли их воздействие на патогенные бактерии стафилококка, которые умирают при контакте с антибиотиком.
Микробиолог Зинаида Виссарионовна Ермольева
Вскоре тестирование одного из образцов показало положительный результат, и уже в 1943 году в СССР запустили массовое производство первого отечественного антибиотика под названием «крустозин». Целебную плесень выращивали на поверхности питательного раствора, расположенного в специальной лабораторной посуде, напоминавшей широкие поддоны. Ученые называли их «матрасами». Производимое лекарство сразу испытали на нескольких тяжелых пациентах.
— Одним из первых, кого вылечили с помощью этого препарата, стал раненый в голень красноармеец с повреждением костей, у которого начался сепсис после ампутации бедра, — рассказала заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии №2 Ростовского государственного медицинского университета (ранее — Донской медицинский университет, который окончила Ермольева) Галина Харсеева. — Уже на шестой день применения пенициллина состояние безнадежного больного значительно улучшилось, а посевы крови стали стерильными, что свидетельствовало о победе над инфекцией.
Прорыв по всем фронтам
После успешного проведения испытаний ученые начали внедрение пенициллина в военно-медицинскую практику. Испытания на передовой было решено начать с наступательной операции, в которой участвовали войска Первого, Второго и Третьего Прибалтийских фронтов. В зону боевых действий Зинаида Ермольева отправилась осенью 1944 года. В то время на данном направлении советские войска сумели преодолеть мощную многополосную оборону немцев и рассечь их войсковую группировку, после чего был освобожден Таллин, а затем и вся материковая часть Эстонии. Продолжилась Рижская операция тяжелыми боями за острова Моонзундского архипелага, которые удалось захватить с помощью десанта, а также стремительным продвижением советской армии на запад к Балтийскому морю, в результате чего группа армий Север была отрезана от основных войск в Курляндском котле. Итогом данного этапа боевых действий стало освобождение от гитлеровцев территории Латвии и дальнейшее продвижение советских войск к Берлину.
Салют в честь выхода советских войск на Балтику, октябрь 1944 года
Появление нового лекарства стало настоящим прорывом в лечении.
— По данным историков и военно-медицинских экспертов, смертность раненых и больных с началом широкого применения антибиотиков в Советской армии снизилась на 80%, — заявил начальник Центрального военного клинического госпиталя им. А.А. Вишневского Министерства обороны РФ Александр Есипов. — Кроме того, после внедрения лекарства врачам удалось снизить количество ампутаций на 20–30%, что позволило большему количеству солдат избежать инвалидности и вернуться в строй для продолжения службы.
Об успешном применении лекарства рассказывала и сама Зинаида Ермольева одной из газет Ростовской области: «Больные с тяжелыми ранениями, с первого дня получавшие пенициллин, не имели осложнений — ни заражения крови, ни газовой гангрены. Наш препарат применялся также для лечения пневмонии, рожистых воспалений и других заболеваний».
При внедрении антибиотика ученые постарались максимально расширить возможности его применения. Например, в случаях когда введение пенициллина с помощью венозных и внутримышечных инъекций было затруднено из-за обширных ожогов, врачи научились вводить его в костный мозг грудины либо ключицы — после этого препарат эффективно усваивался через лимфатическую систему.
«Мадам Пенициллин»
В коллекции музея Ростовского государственного медицинского университета до сих пор хранятся уникальные документальные фотографии времен работы Зинаиды Ермольевой в Прибалтике. На них микробиолог находится среди врачей и ученых, занимавшихся внедрением первого советского антибиотика в госпиталях. Сегодня «Известия» впервые публикуют их для широкой публики.
Работа Ермольевой получила и международное признание — в 1944 году в СССР прибыл один из создателей пенициллина профессор Говард Флори и привез с собой штамм препарата. Узнав об успешном применении отечественной разработки, ученый предложил сравнить ее с американским аналогом. В результате эксперимента советское лекарство оказалось в 1,4 раза эффективнее, после чего пораженный Флори почтительно назвал Ермольеву «Мадам Пенициллин».
Также Зинаиде Ермольевой удалось модифицировать метод Александра Флеминга по определению активности антибиотиков, который позволяет правильно рассчитать лечебную дозу при различных заболеваниях. Это было отражено в ее монографии «Пенициллин», выпущенной издательством «Медгиз» в 1956 году. Этот уникальный труд «Известия» нашли в архивах Российской государственной библиотеки.
Зинаида Ермольева (справа) за работой
Согласно данным в книге инструкциям, технология основана «на способности болезнетворных микроорганизмов ферментировать глюкозу, изменяя реакцию среды с щелочной на кислую». В ходе опытов ученые брали контрольные микроорганизмы гемолитического стрептококка (в другом случае — стафилококка) и помещали их в питательный раствор, формируя образцы с различной концентрацией бактерий. Затем в колбы с зараженной жидкостью добавляли антибиотик, и спустя 16–18 часов специалисты оценивали его эффективность по изменениям кислотности образцов, которые можно было проследить по цвету.
После окончания войны Зинаида Ермольева продолжила научную работу. В частности, под ее руководством в СССР были разработаны такие важнейшие антибиотики, как левомицетин и стрептомицин, а также противовирусный препарат интерферон.
— Зинаида Виссарионовна сплотила вокруг себя наиболее сильных микробиологов и очень ценила их труд, сохраняя команду и позитивную рабочую атмосферу в течение многих лет, — вспоминает доцент кафедры микробиологии Российской медицинской академии непрерывного медицинского образования (РМАНПО) Любовь Тараненко, которая работала под началом Ермольевой с 1961 года.
В 2018 году кафедре РМАНПО, которой руководила великий микробиолог, было присвоено ее имя. Кроме того, история жизни Зинаиды Ермольевой легла в основу романа Вениамина Каверина «Открытая книга». Это произведение до сих пор вдохновляет молодых ученых на совершение научных открытий в медицине.