На главную

Журнал Знак вопроса

 


«Знак вопроса» 12/90


Что может биотехнология?

 

СКЛАДНЕВ Дмитрий Анатольевич

 

"Для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий"

 

Так писали в сентябре 1945-го парижские газеты по случаю приезда во французскую столицу Александра Флеминга, приветствуя его горячее многих боевых генералов. Один из английских высокопоставленных военных прямо заявил: "Пенициллин спас жизнь 95 процентов всех раненых, считавшихся еще несколько лет назад безнадежными". Сам же Флеминг, выступая во Французской академии с речью, отметил, что у него были многочисленные предшественники.

 

Да, это действительно так. Само название антибиотиков — а пенициллин был первым в этой серии чудодейственных лекарств — происходит от термина "антибиозиз", который в 1889 г. предложил французский врач П.Вниллемэн для обозначения взаимного подавления организмов. В 1877 г. Л.Пастер писал о подавлении некоторыми грибками роста столбнячной бациллы. За четыре года до Вниллемэна В.Бабес говорил о том, что микроорганизмы могут выделять особые вещества, которые подавляют другие...

 

В 1896. г. из грибков был выделен первый антибиотик, который его первооткрыватель Б.Гозио назвал "микофеноловая" кислота ("микос" по-гречески — гриб, фенол — это карболка, известное дезинфицирующее вещество, тем самым показывающее химическую природу выделенного антибиотика). В том же году никому неизвестный студент Лионской военно-медицинской академии Э.Дюшен описал в своей дипломной работе "жизненную конкуренцию" микроорганизмов и плесеней. Особенно зеленых, хорошо знакомых французам по их великолепным сырам рокфор и камамбер. Читатель уже наверное догадался, что речь идет о грибке "пенициллюм".

 

Дюшен в работе над своим дипломом пошел дальше всех. После серии опытов он решился ввести небольшое количество бульона, на котором рос великолепный изумрудный "пенициллюм", морским свинкам, зараженным брюшным тифом. Результат был поразительным: свинки остались живы и были здоровыми. Идея, как всегда витала в воздухе. В 1913 г. К.Алсберг выделил пенициллиновую кислоту! Врачи пытались до первой мировой войны лечить больных смесью антибиотиков, получаемых из микроорганизмов группы "псевдомонас". Русские врачи в 80-е годы прошлого века лечили нагноившиеся раны прикладывание!* зеленой плесени. Но все это считалось "лабораторным курьезом": кто же из уважающих себя специалистов будет лечить людей плесенью!

 

Надо сказать, что и Флеминг не очень-то обратил внимание на свое открытие, сделанное в 1928 г. Даже в 1940 г. он говорил, .что "пенициллином не стоит заниматься". Но к тому времени это уже не зависело от его воли. Вторая мировая война обернулась катастрофой миллионов раненых и покалеченных, которых невозможно было спасти обычными» лекарствами и даже новомодными сульфаниламидами.

 

Первый сульфаниламид ~ пронтозил — был открыт немецким врачом Г.Домагком, увлекавшимся к тому же и фармакологией. Пронтозил творил буквально чудеса, спасая людей от неминуемой смерти. Суть его действия заключалась в том, что микроорганизмы "обманывались", принимая молекулу пронтозила за серосодержащую аминокислоту. Бактериальные ферменты включали молекулу лекарственного средства в белковую цепь, которая, таким образом, оказывалась дефектной, и клетка гибла. Пронтозил спас жизнь одного из племянников американского президента Ф.Д.Рузвельта, который был так поражен этим, что послал в Стокгольм предложение наградить Г.Домагка Нобелевской премией по медицине. Кроме этого, были и другие многочисленные письма в пользу кандидатуры немца, в результате чего ему была присуждена эта самая почетная научная награда.

 

Но получить ее в 1939 г. он не смог, потому что после нашумевшего "дела Осецкого" Гитлер специальным указом от 27 января 1937 г. запретил гражданам "своей" Германии получать Нобелевские премии. Домагка арестовало гестапо, в доме его произвели обыск, в ходе которого были изъяты все газетные вырезки о награждении, присланные ему из-за границы; с ним беседовал "папаша Мюллер", после чего его заставили написать письмо "отказа", высказав на словах, что "фюрер очень недоволен". Вместе с Домагком премию запретили получать и А.Бутенандту — самому молодому химику, когда-либо удостоенному этой награды. Бутенавдт первым начал синтезировать гор моны, также необходимые для лечения людей. Только после окончания войны Домагк и Бутенавдт смогли поехать в Стокгольм и получить причитающиеся им дипломы и медали.

 

Как-то, простуженный, он нечаянно чихнул на чашку с бактериальным "газоном", то есть сплошным слоем выросших микроорганизмов. Капельки слизи из хлюпающего носа попали на чашку, а на следующий день он обратил внимание на разной величины пятна "лизиса", то есть "разрушения газона". Поскольку в то время очень много говорили о разных недавно открытых "энзимах , то он назвал неизвестное лизирующее вещество лизоцимом. Удивительно, что лнзоцим в действительности, как потом, много позже, выяснилось, является лизйрующим ферментом, растворяющим бактериальные стенки и делающим в них самые настоящие "дырки".

 

Надо сказать, что Флеминг стал врачом довольно случайно. Будучи младшим сыном в большой шотландской семье, занимавшейся фермерством в бедном графстве Айршир, он был вынужден уехать на поиски счастья в далекий и манящий Лондон. Жил в комнате брата, посещал лекций в Политехническом колледже на знаменитой Рид-жентстрит с ее полукружием у Пикадилли-серкус и работал младшим клерком в компании "Американ лайн", продававшей билеты на трансатлантические лайнеры, бороздящие волны океана, разделяющего Старый и Новый Свет. Рассчитывать как младшему сыну ему было не на что, но-вдруг, буквально как дар с неба он получил небольшое наследство в 250 фунтов, которое решил истратить на медицинское образование. Он выбирает медицинский колледж госпиталя Св.Марии, потому что когда-то играл против его команды в ватерполо. Поначалу он хотел стать хирургом, так как имел крепкую руку, проверенную в стрелковых соревнованиях, в которых он выступал теперь на стороне госпиталя. Однако его .товарищ по команде уговорил сэра Э.Райта взять Флеминга к себе ассистентом.

 

Райт был известным исследователем, уверенным в возможности решения всех медицинских проблем. Он придумал английскую вакцину против тифа и был уверен, что с помощью вакцинаций можно справиться со всеми болезнями.

 

Флеминг более твердо стоял на земле, не уходя От конкретные результатов эксперимента. Тем не менее с радостью согласился стать ассистентом в новом отделе "инокуляций" — так англичане называли вакцинации. Отдел существовал на "хозрасчете", получая средства на свое существование за счет продажи вакцин. В 1921 г. он открывает лизоцим. Это открытие он считал всегда своей самой главной и важной работой. Лизоцим резко поднял его акции и дал некоторую творческую свободу.

 

В 1928 г. Флеминга попросили написать, статью об изменчивости стафилококков, вызывающих нагноение, с которым в то время никто не знал как бороться. Так получилось, что в одну из чашек со стафилококковым газоном попали по неосторожности споры пенициллюма. По счастливой случайности окно лаборатории было приоткрыто, два дня был туман, что привело к резкому увеличению влажности, в результате чего питательная среда в приоткрытой чашке не засохла.

 

Вернувшись после уик-энда в лабораторию, Флеминг увидел гибель болезнетворных бактерий вокруг разросшегося пенициллюма. Сочетание случайностей было уникальным: холодная влажная погода позволила грибку разрастись и наработать вещества, которые убивали стафилококк. Уик-энд дал для этого время, поскольку в обычный день чашку бы просто вымыли, и ничего бы не произошло. Ну и сам Флеминг обратил на странное поведение грибка внимание, а не выбросил чашку как "рабочий брак", отругав за это лаборантку.

Началась совершенно новая работа по выяснению "неожиданного загрязнения", как писал потом сам Флеминг. Фильтрат культуры имел "селективную активность", то есть приостанавливал рост микроорганизмов. Флеминг.даже решил лечить этим фильтром загноившиеся раны, но "успеха не было". Тем не менее в 1929 г. он опубликовал свою статью, в которой, описалкультуры пенициллюма.

 

И практически забыл об этом. В 1936 г. его коллега по Св.Марии показал губительное действие пронтозила на стрептококк — еще один гноеродный микроорганизм. И Флеминг с энтузиазмом принялся за исследование нового лекарства. Пенициллином он не интересовался и, как уже упоминалось, говорил, что "им не следует заниматься". Его, слава богу, не послушался Э.Чейн.

 

Э.Чейн родился в Германии в семье русского химика, который основал в Берлине небольшое химическое производство, обанкротившееся со смертью отца. Тем не менее Чейн смог закончить университет и активно занимался музыкой, мечтая стать известным исполнителем.

 

Второй его страстью была наука, в частности химия и физиология. В знаменитом'берлинском госпитале Шарите ("Милосердие") он увлекался химической патологией. Если бы не фашизм, он возможно, так и продолжал бы разрываться между двумя своими увлечениями. Но в апреле 1933 г. из-за нарастания антисемитизма он бежал в Англию. Жизнь в изгнании была не из легких, но в конечном итоге он попадает к Ф.Г.Гопкинсу в Кембридж. Гопкинс только что в 1929 г. получил Нобелевскую премию по медицине за свои исследования в области биохимии и физиологии. Здесь у Чейна дела пошли; он говорил о своем шефе как об одном "из самых умных и добрейших человеческих существ". В лаборатории Гопкинса Чейн показал, что змеиный яд — это белковый фермент, который нарушает дыхание и работу нервных клеток.

 

В 1935 г. Говард Флори из Оксфорда, которому требовался молодой биохимик, предложил место Чейну с тем, чтобы он начал заниматься лизоцимом. Именно Чейн доказал} что это белковый фермент, разрушающий целлюлозу в стенке бактерий. После успешного окончания работы Чёйн предложил Флори "посмотреть", что .представляет собой второе открытие Флеминга. Чейн потом говорил, что первым прочитал работу Флеминга от 29-го года.

 

Флори, правда, утверждал, что он узнал о пенициллине от известного биохимика Райстрика, которому так и не удалось выделить стабильное вещество из культуры грибка. "Райстрик, должно быть, не такой уж и хороший химик", огрызнулся Чейн, энтузиазм которого сдвинул дело с мертвой точки. Чейна привлекала биохимическая сложность. Флори же — действие пенициллина на болезнетворный стафилококк.

 

Чейн начал в 1938 г., а поначалу "результаты не были обнадеживающими". Потом удалось кардинально усовершенствовать экспериментальную установку, в.резальтате чего Чейй получил достаточное количество ценного экстракта. Он попросил Флори проверить новый продукт на токсичность. Нетерпение было настолько велико, что не дождавшись результатов, он сам ввел вещество мыши. Поскольку та осталась жива и здорова, Чейн воскликнул: "Это решающий день в истории пенициллина".   На самом деле отсутствие токсичности уже было доказано Флемингом. Флори взял все в свои руки.

 

Именно он 25 мая 1940 г. провел первые испытания пенициллина на животных. Эти опыты показали великолепные, результаты и огромный потенциал пенициллина в борьбе с инфекциями. Чейн очистил пенициллин и установил его молекулярную структуру. Он же стал требовать подачи заявки на патент, зная от отца их огромную важность в промышленном производстве. Но Флори категорически отказался это сделать, считая патентование в области биомедицинских исследований неэтичным. Ошибочность своей точки зрения ему пришлось осознать в скором будущем.

 

В 1941 г. Флори отправляется с пузырьком наработанного в лаборатории пенициллина в США в поисках коммерческой помощи, оставив Чейна в бомбардируемой Англии. В 1944 г. пошли слухи о том, что Нобелевскую премию дадут только Флемингу и Флори, но потом все, слава 6017, утряслось. В 1945 г. их наградили всех троих.

 

Первое испытание пенициллина прошло в 1941 г. в Лос-Анджелесе, где им уже почти вылечили раненного в перестрелке полицейского. Почти — потому что он, к сожалению, погиб, когда кончился пинициллин.

 

Американская пресса превозносила до небес успех своих союзников. После этого Флори поехал в СССР, где профессор З.В.Ермольева создала собственный пенициллин, оказавшийся даже лучше английского. Флори был вынужден это признать. Нобелевскую премию Ермольевой не дали, но тем не менее этот успех помог в марте 1944 г. спасти из тюрьмы Л.А.Зильбера> что для неё было дороже всех наград, вместе взятых. Именно Зильбер создал первую советскую стройную вирусную теорию рака — во многом в тюрьме, нелегально передав написанные на папиросной бумаге материалы Ермольевой при свидании в изоляторе...    -

 

Американцы не были столь щепетильными в вопросах этики. Англичане после вступления США в войну на стороне союзников передали всю информацию, касающуюся пенициллина, безвозмездно, стремясь только к тому, чтобы его быстрее и в возможно больших количествах начали производить за океаном. Истекающая кровью Англия не могла себе этого позволить — разворачивать целую совершенно новую дорогостоящую и сложную промышленность. Многие фармацевтические компании, в том числе "Мерк", бросились патентовать все, что" только было возможно. Последняя, правда, считала себя вправе это сделать, поскольку с 1939 г. поддерживала в финансовом плане исследования и разработки С.Ваксмана, приведшие в конечном итоге к получению стрептомицина — мощного лекарства против туберкулеза, за что он в 1952 г. был удостоен Нобелевской премии.Как раз накануне известия из Стокгольма в октябре 1952 г. пришлось оправдываться Дж.Коннору, главе Комиссии по научным исследованиям и развитию США. Он явно пытался наяадать: "Только непонимание может привести людей к заявлению о том, что Америка "украла" пенициллин у Британии, Это был счастливый пример англо-американского сотрудничества" (!) Нечто подобное произойдет, через четверть века, но уже в эру биотехнологии, которая во многом использовала, те же заводы и оборудование,' что были созданы для производства пенициллина...

 

 

Оглавление:

К читателю

Вступление

Когда началась биотехнология

Ее величество ДНК

В чем сходство между шифровкой и ДНК

Мораторий Берга

"Для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий"

Проект "ГЮГО"    

 

 

На главную

Журнал Знак вопроса