Мейер Фридман - Десять величайших открытий в истории медицины
В США исследования пенициллина проходили под надзором Управления по научным исследованиям и разработкам. Это управление провело чрезвычайно успешные клинические испытания, позволившие установить невероятную эффективность пенициллина при лечении бактериальной пневмонии, хронических костных инфекций, раневых инфекций, инфекционных поражений клапанов сердца, гонореи и сифилиса. Узнав о результатах этих испытаний, три американские фармацевтические компании («Squibb», «Merck» и «Pfizer») заявили о своей заинтересованности в производстве пенициллина, более того, «Squibb» и «Merck» разработали программу сотрудничества в этой области. Впоследствии Управление по научным исследованиям и разработкам выбрало двадцать две американские компании, которым и доверили производство пенициллина, причем каждой гарантировалась помощь в приобретении строительных материалов и поставках оборудования.
Флеминг, Флори, Чейн и Абрахам получили множество наград и почестей за их выдающийся вклад в медицину. В 1944 году Флеминг и Флори были посвящены в рыцари, а 1945 году они и Чейн получили Нобелевскую премию. Чейн и Абрахам тоже стали рыцарями — в 1965 и 1980 годах соответственно. Флеминг же удостоился наивысших в Великобритании посмертных почестей: и марта 1955 года его похоронили в склепе лондонского собора Святого Павла. Вскоре после этого отделение вакцинации в клинике Святой Марии было преобразовано в Институт Райта — Флеминга.
Пенициллин раз и навсегда изменил подход к лечению инфекционных заболеваний. За первыми достижениями последовали разработки полусинтетических пенициллинов и пенициллинов для перорального применения, в виде таблеток. Затем появились более мощные антибиотики. Первым стал стрептомицин, антибиотик широкого спектра действия, разработанный Зельманом А. Уоксманом и его коллегами в Рутгерском университете, Нью-Джерси[147]. (Кстати, именно Уоксман придумал термин «антибиотик».) Особое значение стрептомицина обусловлено его эффективностью в лечении туберкулеза и ряда других бактериальных инфекций, резистентных к пенициллину.
Вскоре после этого фармацевтические компании объявили о появлении новых антибиотиков широкого спектра действия: в 1948 году лаборатория «Lederle» выпустила ауреомицин, а в 1950 году появился террамицин производства компании «Pfizer». Первый полностью синтетический антибиотик, хлорамфеникол (левомицетин), особенно эффективный в лечении брюшного тифа, был разработан в 1949 году компанией «Parke-Davis». Таким образом, наблюдение, сделанное Флемингом в 1929 году, через полстолетия привело к развитию мощнейшей отрасли фармацевтической индустрии — производству антибиотиков. Правда, современные фармацевты и фармакологи ведут себя гораздо осторожнее, чем в середине прошлого века. Они знают, что выведение любого нового лекарства на рынок может обойтись более чем в 200 миллионов долларов — вследствие ужесточения критериев одобрения этих лекарств.
Еще одна проблема состоит в том, что бактерии постепенно вырабатывают устойчивость против лекарств, которые мы используем для борьбы с ними, в том числе и против пенициллина. Например, если в 1987 году резистентными к препаратам считались 0,2 % штаммов пневмококков, то в 1994 году таких штаммов стало уже 6,6 %. Неудивительно, что в 1994 году в больницах США от медикаментозно-резистентных инфекционных заболеваний скончались 13 300 человек[148].
Пятьдесят лет назад врачи считали, что к 2000 году благодаря стрептомицину туберкулез исчезнет с лица планеты подобно оспе. Однако некоторые штаммы туберкулезной бациллы после определенных мутаций научились каким-то образом сопротивляться стрептомицину. Вследствие появления этих резистентных штаммов ежегодно восемь миллионов человек заболевают туберкулезом, а два миллиона из них погибают.
Иногда виновниками появления инфекций, резистентных к воздействию медикаментов, становятся сами доктора. Стремясь создать у больных впечатление, что они прилагают все усилия к их излечению, они слишком часто назначают антибиотики при вирусных инфекциях, хотя прекрасно осведомлены о том, что вирусные инфекции невосприимчивы к антибиотикам.
Все эти проблемы можно решить только одним путем — разработкой антибиотиков, эффективных против новых, мутантных штаммов бактерий. Известный американский специалист по туберкулезу Барри Блум из Медицинской школы имени Альберта Эйнштейна и его коллеги Уильям Джейкобс и Джеймс Сакеттни предложили шесть новых экспериментальных препаратов с доказанной в лабораторных условиях эффективностью против медикаментозно резистентных бацилл туберкулеза; впрочем, до сих пор за их производство не взялась ни одна фармацевтическая компания[149]. Как мы уже указывали, получение разрешения правительства на введение нового лекарства может обойтись более чем в 200 миллионов долларов. Руководители фармацевтических компаний ни на минуту не забывают об этом экономическом факторе. Более того, даже после одобрения препарата его применение может быть внезапно прекращено из-за побочных эффектов, которые могут проявиться только через несколько лет. За последние десять лет такая трагическая судьба постигла несколько новых препаратов.
Однако несмотря ни на что, фармацевтические компании и дальше будут продолжать поиски новых, многообещающих антибиотиков и других видов лекарств, которые сумеют помочь человеку в борьбе с вирусными и паразитарными инфекциями, не поддающимися воздействию уже существующих антибиотиков.
Глава 10
Морис Уилкинс и ДНК
Буквально через несколько минут после того, как мы вошли в кабинет восьмидесятитрехлетнего почетного профессора биохимии Колумбийского университета Эрвина Чаргаффа, он указал нам на переплетенную подшивку немецких медицинских журналов 1871 года, лежащую на книжной полке.
— Вы хотите знать, кому на самом деле принадлежит самая большая заслуга в открытии ДНК? — воскликнул он с сильным акцентом, типичным для уроженца Вены, и, не дожидаясь ответа, продолжал: — Фридриху Мишеру, описавшему свое открытие в 1871 году[150].
Палец Чаргаффа по-прежнему был направлен в сторону переплетенных журналов.
— Увы, мы ничего о нем не слышали, — смиренно пробормотали мы хором.
— Конечно, не слышали, но я уверен, вам знакомы имена нобелевских лауреатов Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика, которых наша пресса возвела в ранг святых.
— Мы слышали также о Морисе Уилкинсе, Розалинд Франклин, Освальде Эвери, Фреде Гриффите и Максе фон Лауэ, — сказали мы, переходя к обороне и, может быть, с некоторой долей раздражения.
— Мишер открыл ДНК как химическую единицу. Это имеет для вас какое-то значение?
— Да, конечно; мы непременно постараемся узнать о нем как можно больше, когда вернемся в Сан-Франциско.
Что мы и сделали.
Чаргафф оказался прав, и мы начинаем эту главу с описания великого открытия Фридриха Мишера. Вплоть до появления знаменитой статьи о дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) в журнале «Nature» в 1953 году, в англоязычной научной и медицинской литературе Мишер удостаивался в лучшем случае одного предложения или упоминания в сносках. В 1970-х годах вышли три книги, в которых вкратце описывалась его работа[151].
Швейцарец немецкого происхождения, Мишер начал свои исследования в 1868 году в Тюбингене, в лаборатории знаменитого биохимика Эрнста Хоппе-Зейлера. Застенчивый и довольно сдержанный Мишер целеустремленно искал ответ на вопрос: из каких химических веществ состоит клеточное ядро?
До Мишера никто не знал, какую роль играет клеточное ядро, и уж подавно никому не было известно, из чего это ядро состоит. Получить чистые суспензии клеток было очень сложно, еще более сложной представлялась задача отделения или извлечения крохотных, микроскопических ядер из окружавшей их клеточной цитоплазмы.
Мишеру удалось преодолеть все эти трудности. Зная, что у белых кровяных клеток, лейкоцитов, ядра довольно крупные, а кроме того, не очень большой объем цитоплазмы, он решил собрать такие клетки. Но как получить их? Мишер не побрезговал взять использованные бинты, выброшенные из тюбингенской больницы. На бинтах скопилось огромное количество лейкоцитов в гное, следовательно, Мишер получил в распоряжение большой, пусть и довольно тошнотворный, источник ядросодержащих клеток.
Проведя многочисленные химические опыты, методом проб и ошибок Мишер сумел отделить ядерный материал от цитоплазмы лейкоцитов. Полученной и очищенной химической субстанции он дал название нуклеин. Хотя Мишеру было прекрасно известно, что в этом нуклеине содержится белок, оказалось, что с белковым компонентом связана еще какая-то, ранее неизвестная субстанция. Учитывая высокое содержание в ней фосфора, Мишер предположил, что роль нуклеина состоит в непрерывной поставке фосфора из ядра в цитоплазму. Несмотря на молодой возраст — ему тогда было всего двадцать пять лет! — Мишер понимал, что сделал важнейшее открытие; однако в 1869 году его руководитель Хоппе-Зейлер не разрешил ему обнародовать полученные результаты. Он отложил публикацию статьи на два года, чтобы лично проверить точность всех выводов. Что мог сделать Мишер в этой ситуации, дабы защитить приоритет своего замечательного открытия? Он лишь попросил указать при публикации статьи (а она увидела свет в 1871 году), что все описываемые результаты были получены двумя годами ранее.
