Жизнь и научная деятельность Александра Флеминга

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Краткая биография. Изобретение

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.

30 сентября 1928 - Александр Флеминг открыл пенициллин

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.

Применение пенициллина.

Пенициллин начал применяться в 1941 г. Под давлением необходимости во время II Мировой войны фармацевтические компании нашли способ массового производства пенициллина. В 1945 г. Флеминг был удостоен Нобелевской премии по психологии и медицине вместе с Ховардом Флори и Эрнстом Чейном, в результате совместной работы которых были глубоко исследованы свойства пенициллина и он получил широкое распространение. Пенициллин и последующие антибиотики спасли миллионы жизней, но сегодня ученые обеспокоены тем, что появляются резистентные, невосприимчивые к действию антибиотиков, формы бактерий.

В 1999 г. Смитсоновский институт (Вашингтон, США) приобрел в собственность образец плесени, из которой был впервые получен пенициллин. Он представляет собой круглое, серое образование, 3,9 см в диаметре, заключенное в стекло. Рядом располагается факсимильная копия обратной стороны футляра, на которой от руки написано: "Плесень, из которой получен пенициллин. Александр Флеминг". Образец был продан на Лондонском аукционе в 1996 г. за 35.160 долларов.

За свое открытие Флеминг назван "врачом века". В результате опроса, проводившегося в 1999 г., более 40 процентов британских врачей поставили Флеминга на первое место в списке наиболее значительных фигур в медицинской науке XX века. Второе место заняли Джеймс Уотсон и Френсис Крик, первыми ответившие на вопрос о структуре ДНК. За ними следуют француз Луис Пастер, который (правда, еще в XIX веке) доказал патогенную роль бактерий и шотландец Джозеф Листер, открывший антисептики.

Об Александре Флеминге, открывшем пенициллин, без преувеличения можно сказать: он победил не только болезни, он победил смерть. Немногие учёные-медики удостоились столь великой исторической славы. По словам Бальзака “нужны совершенно исключительные обстоятельства, чтобы имя учёного попало из науки в историю человечества”. Имя Флеминга напечатано в золотой книге медицины наряду с такими именами великих борцов за оздоровление человечества, как Пастер, Эрлих, Кох, Мечников, Пирогов, Павлов, Рентген, Майнот, Бантинг и Бест, Листер и другие.

По “масштабности” благодеяний человечеству Флеминг стоит на одном из первых мест среди великих деятелей медицины. Флеминг открыл пенициллин, который справедливо считается королём антибиотиков. Пенициллин в борьбе с инфекциями привёл к ослаблению вирулентности микробов. Многие болезни, как пневмония, менингит, заражение крови, гнойные воспаления брюшины (перитонит) острый гематогенный остеомиелит (септическое гнойное воспаление костного мозга, чаще всего поражавшее детей) перестали пугать врачей, вооружённых ампулами с пенициллином. Пенициллин - поистине мощнейшее лекарство против самых страшных болезней. Он излечивает скарлатину и дифтерию, гонорею и сифилис, помогает при всех воспалительных процессах, вызываемых кокками.

Флеминг, получив пенициллин, открыл новую эру в истории медицины - эру антибиотической терапии. Он впервые предложил новый, простой и наиболее эффективный способ борьбы с инфекциями - биологический. Он решил “столкнуть лбами” антагонистов, антибионтов - патогенного микроба и его противника - грибка. Принцип Флеминга убедил учёных и был быстро принят на вооружение. Учёные стремительно ринулись на поиски новых антибиотиков. Результаты оказались поразительными. Например, стрептомицин, который полностью победил туберкулёз и его смертельное осложнение - туберкулёзный менингит, а также лёгочную чуму. С открытием ауреомицина (отечественного биомицина) побеждён сыпной тиф и многие септические инфекции; синтомицин, хлоромицетин, эритромицин и другие вместе со стрептомицином обладают столь широким спектром, что по сути не осталось почти ни одной бактериальной инфекции, которую бы эти препараты не подавляли.

Открытие Флеминга - одно из самых удивительных в науке. Путь великих открытий тернист, тяжёл и драматичен. Даже большой талант, гениальность, бывают недостаточны для великих свершений в науке. “Не всякому помогает случай. Судьба одаривает только подготовленные умы”, - сказал Луи Пастер.

Александр Флеминг родился 6 августа 1881 года в Шотландии в большой и дружной семье. Детство его прошло на ферме, со всех сторон окружённой дикой природой, что давало богатую пищу пытливому уму живых и любознательных детей. Детям была предоставлена полная свобода. Все свободные от школы часы они обследовали окрестности. Природа, первый и самый лучший учитель, развивала в них наблюдательность, а суровый климат и привычка к труду формировали людей, требовательных к самим себе.

В семье Флемингов придавали большое значение образованию детей. Александр всегда учился в лучшей для его возраста школе, из тех, что находились поблизости. Шотландцы питают глубокое уважение к образованию. Многим из них приходится покидать Шотландию и пробивать себе дорогу в Лондоне, поэтому они знают, как важно явиться в Англию с солидным багажом знаний.

Александр приехал в Лондон, когда ему было тринадцать с половиной лет. Старший брат Джон получил здесь хорошую профессию оптика. Другой брат Том только начал практику окулиста и, хотя сам ещё не очень крепко стоял на ногах, взял младшего брата на своё иждивение. Через год сюда же приехал ещё один брат - Роберт. Сестра Мэри вела хозяйство. Александр и Роберт поступили в политехническую школу на коммерческое отделение. При поступлении Александр был зачислен в соответствующий его возрасту класс, но обнаружил настолько более глубокие знания, чем его сверстники, что через две недели его перевели сразу на четыре класса выше, так что он оказался гораздо моложе своих соучеников. Шотландский метод обучения себя оправдал.

К концу XIX века Александр поступил на службу в навигационную компанию, безукоризненно выполнял свои обязанности, хотя они ему и не нравились. Когда семья получила приличное наследство, Александр по совету Тома ушёл с работы и поступил в медицинское училище. Хотя он поступил учиться несколько поздно, никогда не пожалел о тех пяти годах, которые провёл в компании. “Я не вынес оттуда никаких университетских знаний, - говорил он, - зато я приобрёл общие сведения о реальной жизни. Это дало мне большие преимущества по сравнению с остальными студентами, которые поступили в медицинское училище прямо со школьной скамьи и ни разу не отложили своих учебников, чтобы заглянуть в книгу жизни”. Александр, сам того не замечая, становился естествоиспытателем, от взгляда которого ничто не ускользало из окружающего его мира.

Поступив в медицинское училище в октябре 1901 года, Флеминг одновременно начал готовиться к университетским экзаменам, которые и выдержал в 1902 году без особого труда. После этого он участвовал в конкурсе студентов, окончивших различные учебные заведения, на присуждение первой стипендии по естественным наукам. И был признан первым. И в учёбе и в спорте он неизменно бывал одним из первых. Пройдя определённую теоретическую подготовку, студенты допускались к работе в больнице. В отделении неотложной помощи приходилось вскрывать нарывы, производить зондирование, перевязывать раны и даже удалять зубы. В 1905 году Флеминг в течение месяца принимал роды на дому. Он учился даже хирургии, но хирургом не стал. Обстоятельства направили его по другому пути. Он посвятил себя бактериологии.

В 1906 году Флеминг стал работать в Бактериологическом отделении больницы Сент-Мэри под руководством блестящего профессора Райта. Райт считал, что медику, ведущему научно-исследовательскую работу, полезно и даже необходимо заниматься врачебной практикой, “чтобы стоять на земле обеими ногами”. Изучение живого организма подтверждает или же опровергает результаты, полученные в пробирке. Зрелище человеческих страданий пробуждает наряду с сочувствием и желание найти средства, могущие исцелить их. Медики у Райта, помимо работы в лаборатории занимались ещё и врачебной практикой. В лаборатории Райта Флеминг многому научился. Главными достоинствами молодого исследователя были сила его наблюдательности, благодаря которой ни одна мелочь не ускользала от него, умение глубоко постичь причины, вызывающие данное явление, и, наконец, способность отметать всё лишнее, чтобы раскрыть сущность проблемы. Любую работу он делал с легкостью.

Флеминг обладал ещё одним даром: он умел излагать факты с удивительной последовательностью. Даже первые его сообщения поражают великолепным и ясным научным языком.

Флеминг работал в больнице, вёл приём больных и давал консультации, проводил опыты в лаборатории и одновременно готовился к выпускным экзаменам. Он держал их в 1908 году, как всегда, занял первое место и получил золотую медаль Лондонского университета. Одновременно он без всякой подготовки принял участие в конкурсе на звание члена Королевского хирургического колледжа и добился его. Наконец, он написал работу “Острые микробные инфекции” на факультетский конкурс и тоже получил золотую медаль.

Работа Флеминга о микробных инфекциях и способах борьбы с ними как бы предвосхищала дальнейшую его исследовательскую деятельность, которой он посвятил всю жизнь. Он дал описание всего имевшегося тогда у врачей оружия для борьбы против микробов: хирургическое вмешательство в случаях, когда очаг инфекции доступен; антисептики, общеукрепляющие средства; препараты, воздействующие на определённые микробы (хинин при малярии, ртутные препараты при сифилисе и т.д.); и, естественно, сыворотки и вакцины. В своей работе Флеминг отводил почётное место вакцинотерапии Райта. Враги учёного иронически спрашивали: “Какой смысл вводить убитые микробы в организм, который борется против живых микробов?”. И ссылались на инфекционный эндокардит. При этом заболевании поражены клапаны сердца и микробы беспрерывно поступают в кровь. По теории Райта должна была бы происходить естественная вакцинация, на самом же деле ничего подобного не наблюдалось и организм не вырабатывал антител.

Флеминг, натолкнувшись на это препятствие, выдвинул следующую гипотезу: видимо, циркуляция микробов в крови не соответствует впрыскиванию вакцины. Но это требовало экспериментального подтверждения. Он не мог, да и не хотел, проделать этот опыт на одном из больных и решил произвести его на себе. По его просьбе ему ввели внутривенно стафилококковую вакцину. В те времена внутривенные вливания считались опасными, ещё не известно было, какие последствия они могут вызвать, и Флеминг своим поступком выказал немало мужества. В субботу ему ввели в вену 150 миллионов убитых стафилококков. В воскресенье у него появилась рвота, головная боль, повысилась температура. При таких симптомах можно было ожидать, что возрастёт сопротивляемость крови - появятся антитела. Их вообще не оказалось. Если же те же 150 миллионов стафилококков вводились под кожу, сопротивляемость организма резко повышалась. Значит, инокуляция непосредственно в кровеносное русло (а при эндокардите микробы циркулируют в крови) - неправильный метод лечения, дающий максимум токсического действия и минимум иммунитета. Результат опыта подтвердил предположения молодого врача.

Работа Флеминга об инфекциях очень важна и тем, что она в самом начале его жизни даёт общую картину всей дальнейшей деятельности учёного. Во всех своих исследованиях Флеминг стремился к одному: найти способ борьбы против инфекций, которые были тогда одним из самых страшных бедствий человечества. Он чувствовал себя хорошо вооружённым для этих поисков. Он был прирождённым естествоиспытателем.

Флеминг был человеком сдержанным, но приветливым, не лишённым чувства юмора. “Лучшим свидетельством хорошего характера Флеминга, - рассказывал доктор Фрай, - было то, что все его любили, хотя он неизменно оказывался прав. Обычно не любят людей, которые никогда не ошибаются. Но у него это получалось так мило, что на него нельзя было сердиться”. Он был всегда готов помочь товарищу. У Хайдена, одного из врачей Сент-Мэри, был паралич после полиомиелита. Он не мог больше работать в больнице и впал в отчаяние, тем более что должен был содержать семью. “Ноги не играют никакой роли в науке”, - сказал ему Флеминг. И без труда уговорил Райта взять в лабораторию этого замечательного исследователя, который до самой смерти передвигался по лаборатории в коляске. А когда Хайден умер, лаборатория, несмотря на свою бедность, приняла решение дать образование обоим его сыновьям.

В период первой мировой войны Райт с Флемингом и ещё несколькими учёными были посланы во Францию для создания лаборатории и научно-исследовательского центра при английском военном госпитале в Булонь-сюр-Мер. Условия были совершенно неподходящими, не было ничего, что требовалось для лаборатории: ни столов, ни водопровода, ни газа. Тут изобретательность Флеминга сослужила большую службу. Бунзеновские горелки заправлялись денатуратом, термостаты нагревались на керосинках. Для обработки стекла Флеминг сделал из резиновых трубок и мехов, надетых на бидон, очень хорошую горелку. Позже он говорил, что у него никогда не было лучшей лаборатории.

В течение всей войны лаборатория вела огромную полезную работу и не только с вакцинами. Появилось много безотлагательных проблем по оказанию помощи раненым. Противотифозные прививки стали обязательными в армии и спасли тысячи жизней. Но были ещё страшные раны - результат действия оружия; инфекции, занесённые в раны с землёй и клочьями одежды: сепсис, столбняк и особенно гангрена; переломы, рваные мышцы и разрывы сосудов

Как же бороться с этим злом? Хирурги привыкли доверять антисептике и особенно асептике. Но Флеминг убедился, что антисептики часто оказывались бессильны, микробы продолжали размножаться и раненые умирали. Он проделал серию опытов, исследуя действие нескольких антисептических растворов на разные инфекции. Опыты показали, что антисептики не только не предотвращали возникновение гангрены, но даже, видимо, ещё и способствовали её развитию. Современное оружие наносило глубокие, тяжёлые, рваные раны. Омертвевшие ткани, являясь хорошей средой для роста микробов, мешали проникновению к ним фагоцитов пострадавшего. Отсюда следовал совет хирургам: удалять, насколько это возможно, омертвевшие ткани.

Большой опыт исследовательской работы привил Флемингу глубокое уважение к защитным средствам организма. Но как дать им возможность проникнуть к микробам? Несмотря на все усилия, врачам не удавалось предохранить раненых от газовой гангрены.

После войны Флеминг продолжил научно-исследовательскую работу. Так его заинтересовало действие носовой слизи и слёз на микробы. Опыты показали, что в слезах содержится вещество, способное растворять с удивительной быстротой некоторые микробы. Явление было поразительным, и Флеминг первым его обнаружил. Новое вещество, растворявшее, а значит убивавшее некоторые микробы, назвали лизоцим.

Флеминг приступил к новым опытам с целью доказать, что лизоцим содержится и в других секретах и даже тканях. Кусочек ногтя, соскоб ткани, капля слюны, волос, помещённые в пробирку, оказывали то же чудесное растворяющее действие. Флеминг продолжал исследования и обнаруживал лизоцим всюду: в полости рта, в сперме всех животных, в икре щуки, в женском молоке, в стеблях и листьях деревьев. Но самым богатым источником лизоцима оказался яичный белок. Флеминг продемонстрировал, что яичный белок, разведённый в воде в отношении 1:60000000, сохранял способность растворять некоторые микробы. Значит, яйцо обладает сильными бактерицидными свойствами, что очень важно: ведь белок и даже желток яйца - великолепная среда для выращивания микробов. Яичная скорлупа для них не преграда. А вместе с тем яйца по несколько дней лежат на прилавках, где они подвергаются воздействию всевозможных микробов, и остаются стерильными, следовательно, они обладают защитными средствами. В самом деле, лизоцим, казалось, играл роль естественного антисептика. Флеминг открыл совершенно новое и очень важное проявление защитных сил организма, которое он упорно изучал. Ещё раньше Мечников доказал, что специализированные клетки организма, фагоциты, защищают от вторжения микробов. Флеминг установил, что в этих клетках содержится лизоцим. флеминг бактериология пенициллин инфекция

Против каких же микробов действен лизоцим? Флеминг испробовал действие человеческих слёз на три группы микроорганизмов. В первую группу входили микробы, выделенные из воздуха лаборатории; во вторую - микробы, патогенные для некоторых животных, но не патогенные для человека; третья группа состояла из микроорганизмов, патогенных для человека. Лизоцим оказывал очень сильное действие на 75% микробов первой группы и на 7 видов (из восьми) второй группы. На третью группу он тоже действовал, хотя и слабо. Значит, если найти способ повысить содержание лизоцима в организме, возможно, удастся остановить рост некоторых болезнетвор6ных микробов.

В декабре 1921 года, прежде чем приняться за новые опыты, Флеминг сообщил о своём открытии и о выводах, которые он из него сделал, в Медицинском клубе - старом научном обществе. Флемингу оказали невероятно холодный приём. Такое равнодушие собратьев по науке глубоко огорчило Флеминга. Он подготовил на ту же тему сообщение, которое Райт сделал в феврале 1922 года Королевскому медицинскому обществу. Оно тоже не вызвало достойного интереса.

Но Флеминг продолжал изучать вещество, в значение которого верил. С 1922 по 1927 год он вместе с Эллисоном опубликовал ещё пять блестящих работ о лизоциме. Обнаружив, что в яичном белке концентрация лизоцима в 200 раз выше, чем в слезах, Флеминг и Эллисон стали пользоваться им для своих опытов и установили, что при концентрации, в два раза превышающей концентрацию в слезах, это вещество оказывает бактерицидное действие почти на все патогенные микробы, в частности, на стрептококки, менингококки и на дифтерийную палочку. Они наблюдали даже, как действует яичный белок на стрептококки кишечника. Убедившись, что ферменты желудка не разрушают лизоцим, содержащийся в белке, исследователи прописали больному, в кишечнике которого было обнаружено очень много стрептококков, по четыре яичных белка в день. Количество стрептококков стало обычным. Они рекомендовали подобное лечение ещё нескольким больным с аналогичным состоянием, и состояние этих больных тоже улучшилось.

Флеминг продолжал изучать антисептики. Цель оставалась прежней - побороть инфекции. Он изучал действие других препаратов на бактерицидное свойство крови. Например, решил изучить действие солевого раствора и выяснил, что если концентрация раствора была выше или ниже, чем в организме, фагоцитоз понижался. Проводя опыты на кроликах, Флеминг обнаружил, что через два часа, когда концентрация соли падала до нормы, бактерицидность крови повышалась и не уменьшалась в течение нескольких часов. Найдя в своих опытах такую концентрацию солевого раствора, которая лишь незначительно повышала нормальную и не причиняла вреда животному, Флеминг использовал гипертонический раствор на нескольких больных. Внутривенное вливание привело к повышению бактерицидности крови, не вызвав никаких осложнений. Обычно Флемингу доверяли только безнадёжных больных, да и то очень редко. Сам он очень ценил своё небольшое открытие и всегда сожалел, что им пренебрегали. Он не понимал, почему не воспользовались совершенно безвредным и, по всей видимости, более действенным способом лечения, чем вакцинотерапия.

Флеминг никогда не оставлял исследований, поисков такого вещества, которое, убивая микробы, не ослабляло бы действие фагоцитов. Он надеялся, что нашёл его в лизоциме, и был уверен, что его лизоцим в будущем сыграет большую роль. Он не ошибся. Лизоцим и сейчас продолжает оставаться предметом многочисленных исследований. У бактериологов он вызывает интерес своим свойством растворять муцин, покрывающий микробы; у промышленников - тем, что он предохраняет продукты питания от гниения, его используют для консервирования икры; у врачей - тем, что добавленный в коровье молоко, воспроизводит состав женского молока; лизоцим применяют при глазных и кишечных заболеваниях.

В 1930 году на открытии первого Международного конгресса микробиологов председательствовавший бельгийский учёный Жюль Борде, ученик Пастера, выразил в своей речи восхищение работами Флеминга над лизоцимом.

С 1928 года Флеминг занимался изучением плесени. Он пересадил несколько спор плесени в чашку с агаром и оставил их прорастать на несколько дней при комнатной температуре. Вскоре появилась плесень. Флеминг засеял тот же агар разными бактериями, расположив их отдельными полосками, лучами, расходящимися от плесени. Подержав культуру какое-то время в термостате, он обнаружил, что некоторые микробы выдержали соседство грибка, в то время как рост других начинался на значительном расстоянии от плесени. Плесень оказалась губительной для стрептококков, стафилококков, дифтерийных палочек и бациллы сибирской язвы; на тифозную палочку она не действовала.

Открытие становилось необычайно интересным. В отличие от лизоцима, который был эффективен в основном против безвредных микробов, плесень, видимо, выделяла вещество, которое останавливало рост возбудителей некоторых самых опасных заболеваний. Значит, она могла стать могучим терапевтическим оружием. Тогда Флеминг вырастил свой “пенициллиум” в большом сосуде с питательным бульоном. Поверхность покрылась толстой войлочной гофрированной массой. Сначала она была белой, потом стала зелёной и, наконец, почернела. Бульон через несколько дней из прозрачного превратился в жёлтый. Надо было узнать, обладает ли и эта жидкость бактерицидными свойствами плесени. Флеминг применил разработанный им ещё в 1922 году метод исследования лизоцима. Жидкость оказалась такой же активной, как и плесень. Значит, она содержала то же бактерицидное вещество, которое выделяла плесень. Какова же была его сила? Флеминг испробовал действие растворов, разведённых в 20, 40, 200 и 500 раз. Последний раствор всё ещё подавлял рост стафилококков.

Таинственное вещество, находившееся в золотистой жидкости, обладало, казалось, необычайной активностью. У Флеминга тогда не было возможности установить, что полезного вещества в бульоне приходилось не более 1 грамма на тонну. Даже морская вода содержит больше золота. Опыты по изучению бактерицидного действия этой жидкости убедили Флеминга, что он столкнулся с явлением антибиоза. Простейший живой организм, плесень, выделял такое вещество, которое убивало другие живые организмы - микробы. Мирное сосуществование этих двух видов не возможно.

Антибиоз был известным явлением, но в 1928 году климат в научных кругах не был благоприятен для систематической исследовательской работы над этим вопросом. И даже наоборот. Все предыдущие опыты показывали, что любое вещество, губительное для микробов, разрушало также и ткани человека. Казалось, это не подлежало сомнению. “Тот факт что бактериальный антагонизм был известен, и хорошо известен, мешал больше, чем помогал исследованию нового вида антибиоза”, - писал Флеминг.

Но Флемингу не свойственна была предвзятость, и он увидел в непонятном действии своего бульона с плесенью луч надежды. А вдруг это и есть вещество, которое он искал всю свою жизнь? Ради этой работы он прекратил все остальные исследования. Прежде всего надо было выяснить, обладают ли другие плесени тем же свойством. Опыты показали, что ни одна другая из исследованных плесеней не выделяло антибактериального вещества. Значит, его “пенициллиум” всё больше заслуживает внимания. Флеминг изучал культуры, выясняя, на какой день роста, при какой температуре и на какой питательной среде он получит наибольший эффект. При этом следует учитывать, что исследователям не хватало специального оборудования и аппаратуры. Порой приходилось пользоваться совершенно кустарным методом. Так, при получении бульона с таинственным веществом Флеминг пропускал его через фильтр Зейца при помощи велосипедного насоса. Наконец Флемингу удалось подвергнуть свой бульон испытанию на токсичность, чего не мог выдержать ни один антисептик. Внутривенное введение кролику этого вещества не оказало токсического действия. Введение его в брюшную полость мыши тоже не вызвало интоксикации. Постоянное орошение больных участков кожи человека не сопровождалось симптомами отравления, а ежечасное орошение конъюнктивы глаза в течение всего дня также не вызвало раздражения. Это вещество, разведённое в 600 раз, задерживает рост стафилококков, но не нарушает функции лейкоцитов.

Молодой ассистент Флеминга Краддок попробовал выращивать пенициллин на молоке. Через неделю молоко скисало, и плесень превращало его в нечто вроде сыра. Этот сыр был съеден Краддоком и одним больным без дурных и без хороших последствий. Флеминг попросил разрешения у коллег по больнице испробовать свой фильтрат на больных с инфицированными ранами. Первым человеком после Краддока, кого Флеминг лечил своим бульоном, была женщина, которая попала под автобус и была доставлена в больницу с ужасной раной на ноге. Ногу пришлось ампутировать, но начался сепсис, и больную ожидала смерть. Флеминг, к которому обратились за консультацией, нашёл, что она безнадёжна. Он решил испробовать, но не возлагал на эту попытку серьёзных надежд. Он намочил повязку в плесневом бульоне и наложил её на ампутированную поверхность. Концентрация была слишком слабой, а болезнь уже распространилась по всему организму. Флеминг ничего не добился.

Тогда же он окрестил вещество, выделяемое плесенью в бульон, пенициллином. Необходимо было выделить антибактериальное действующее начало из неочищенного фильтрата. Ведь пока пенициллин не смешан с бульоном, он не может быть использован для инъекций. Его надо было очистить от чужеродного белка. Трудность состояла в том, что в лаборатории не было ни химика, ни биохимика. Тогда два молодых учёных, Ридли и Краддок, пустились в это трудное предприятие. И они чуть было не добились успеха. Не было специалиста, опытного химика, чтобы помочь им. И попытки добыть чистый пенициллин прекратились.

За это время Флеминг подготовил сообщение о пенициллине и прочитал его 13 февраля 1929 года в Медицинском научно-исследовательском клубе. Но аудитория никак не выразила своих впечатлений и вела себя удивительно высокомерно, чуть ли не враждебно, как некогда, когда он докладывал о лизоциме. После этого он написал для научного журнала статью о пенициллине. Его первая работа на эту тему - шедевр по своей ясности, сжатости и точности.

Тем временем один из лучших в Англии химиков, профессор Гарольд Райстрик, преподававший биохимию в Институте тропических заболеваний и гигиены, заинтересовался веществами, выделяемыми плесенями и, в частности, пенициллином. К нему присоединились бактериолог Ловелл и молодой химик Клеттербук. Они получили штаммы от самого Флеминга. Но и им не удалось выделить чистый пенициллин. Они проделали полезную работу и в правильном направлении, но, как до них Краддок и Ридли, пришли в отчаяние от неустойчивости вещества.

А Флеминг продолжал в больнице свои опыты по местному применению пенициллина. Результаты были довольно благоприятными, но отнюдь не чудодейственными. “Я был убеждён, - писал Флеминг, - что для широкого применения пенициллина необходимо его получить в концентрированном виде”.

В 1928 году Флеминг был назначен профессором бактериологии Лондонского университета. Как учёный Флеминг всегда охотно признавал чужие опыты. В тридцатые годы шла большая исследовательская работа с препаратом сульфамидом. Он был признан эффективным против стрептококков, менингококков, пневмококков, гонококков и даже против некоторых фильтрующихся вирусов. Однако против некоторых микробов сульфамиды оказались бессильны. Кроме того, когда бактерии вторгались в омертвевшие ткани или в гной, они становились недосягаемыми для сульфамидов. Флеминг, будучи бактериологом, хорошо зная повадки микробов, предупреждал ещё когда только появились сульфамиды, что если при борьбе с гонококками, например, применять дозы, которые их не убьют, то появятся устойчивые штаммы. В ряде сообщений, сделанных в Королевском медицинском обществе, он показал, что:

-сульфамиды имеют свою специфику, т.е. убивают определённые микробы и не оказывают никакого действия на другие;

-при наличии большого количества микробов сульфамиды малодейственны или даже совсем не оказывают действия;

-их действие в основном бактериостатично, т.е. они останавливают размножение микробов и тем самым дают возможность лейкоцитам сыграть свою бактерицидную роль.

К 1939 году Флеминг, профессор бактериологии, помощник директора Института, занимал в своей отрасли науки весьма видное место. Доктор Краддок, хорошо знавший его так писал: “Он не был похож на тех учёных, которые в течение многих месяцев выращивают сотни культур и топчутся на месте и за пять лет кропотливого труда составляют классификацию вариантов одного и того же организма. Флеминг стремился к более эффектным и более интересным результатам. Он хотел, чтобы работа доставляла ему удовольствие. Лизоцим привёл его в восторг, пенициллин в ещё больший. Это был новый мир, и он погружался в него с наслаждением. В повседневной жизни его привлекало всё странное и интересное. Остановившись на чём-то, он уверенно и быстрее, чем кто-либо, добирался до самой сути проблемы. Работал он безупречно. Ничего не делал бесполезного.”

Так проходили годы.

В августе 1939 года в Нью-Йорке на третьем Международном конгрессе микробиологов Флеминг познакомился с доктором Дюбо, чьими работами он восхищался. Здесь же он встретился с американским медиком Элвином Ф. Кобёрном, который очень интересовался лизоцимом и микробами зева, которые проявляют стойкость к слюне. Американский доктор Роджер Рид, работавший в Сельскохозяйственном колледже Пенсильвании, прочтя сообщение Флеминга, хотел испытать на заражённых пневмококками мышах плесневый бульон, а также ввести пенициллин коровам, больным маститом. Флеминг был счастлив, когда узнал, что его работы, проведённые в крошечной лаборатории, стали известны за океаном и заинтересовали американских учёных.

К большому открытию приводит длинная цепь сложных событий. Флеминг открыл пенициллин. Он доказал бактерицидное свойство неочищенного вещества, его безвредность. Он подал мысль использовать его для лечения ран, заражённых чувствительными к пенициллину микробами, и опубликовал благоприятные результаты его применения. Он пытался добиться, чтобы химики выделили это вещество в чистом виде. Всякие препятствия не позволили никому из них довести дело до конца. Но уже в 1935 году с разных концов света двинулись к Оксфорду два человека, которые должны были вместе разрешить эту задачу. Это были доктор Говард Флори, австралиец, наделённый большим и острым умом и волевым характером, добивавшийся успеха в любой области, за которую брался, и доктор из Германии Э. Б. Чэйн, занимавшийся биохимией и физиологией. Флори пригласил к себе на кафедру Чэйна, т.к. придавал большое значение биохимии, ведь в основе всякого патологического изменения лежат биохимические явления. Флори обещал Чэйну полную свободу действий и выбора темы своих исследований. Изучив литературу и старые публикации, Чэйн обнаружил около двухсот сообщений о разных антибактериальных веществах. Перед ним открылось огромное поле для исследовательской деятельности: микробный антагонизм. Самым интересным Чэйн нашёл сообщение Флеминга о пенициллине. Работа требовала больших денег, и они получили из Рокфеллеровского фонда субсидию в 5000 долларов. Было решено, что Флори проведёт с пенициллином биологические опыты после того, как Чэйн выделит его и изучит его структуру. В результате кропотливой работы учёные Оксфорда наконец получили в концентрированном виде стойкое и частично очищенное чудесное вещество, которое обладало поразительным свойством: убивало микробы не причиняя вреда клеткам организма. Флори попросил Чэйна взять себе в помощники молодого учёного Хитли, наделённого весьма деятельным и изобретательным умом. Чэйн и Хитли разработали практический метод извлечения и очистки пенициллина. Этот метод применялся для промышленного производства пенициллина вплоть до 1946 года.

Начались биологические испытания. Первые опыты показали, что частично очищенное вещество в миллион раз активнее, чем совсем не очищенное, и в 10 раз сильнее самых активных сульфамидов (когда удалось получить совершенно чистый пенициллин, он оказался в тысячу раз активнее первых образцов, полученных Чэйном, т.е. в миллион раз активнее вещества, выделенного Флемингом).

Флори и его коллеги исследовали пенициллин на токсичность при однократном внутривенном вливании. После этого они вводили крысам внутримышечно по 10 миллиграммов каждые три часа в течение 56 часов. Это не вызвало ни одного летального случая. Они изучили действие препарата на кровяное давление и дыхание кошек. Повторили опыты Флеминга с лейкоцитами. “Все наши исследования, - писали они, - ясно доказывают, что это вещество обладает свойствами, которые дают право испробовать его для лечения”.

Решительное испытание было проведено 25 мая 1940 года на трёх группах мышей, заражённых - одна стафилококками, вторая - стрептококками и третья - clostridium septicum. Какова же была радость учёных, когда они увидели, что контрольные зверьки умерли один за другим, а те, которым ввели пенициллин, выжили.

Июнь 1940 года. Это было время наступления немцев. Не подвергнется ли Англия вторжению? Оксфордская группа решила, если это произойдёт, любой ценой спасти чудодейственную плесень, огромное значение которой уже не подлежало сомнению. Они пропитали коричневой жидкостью подкладку своих пиджаков и карманов. Достаточно, чтобы хоть один из них спасся, он сохранит на себе споры и сможет вырастить новые культуры. К концу месяца в Оксфорде накопилось достаточное количество пенициллина, чтобы приступить к решающему опыту. Он был проведён на пятидесяти белых мышах. Каждой была введена более чем смертельная доза вирулентного стрептококка. Двадцать пять мышей были оставлены для контроля, остальные подверглись лечению пенициллином, который вводился каждые три часа в течение двух суток. Через шестнадцать часов все двадцать пять контрольных мышей погибли. Двадцать четыре животных, которых лечили - выжили. Результаты походили на чудо.

К группе экспериментаторов присоединились ещё несколько учёных, которых Флори пригласил, чтобы быстрее и тщательнее изучить это магическое вещество. Бактериологические исследования обнаружили ещё несколько чувствительных к пенициллину микробов, среди них микроба газовой гангрены, что в военное время имело первостепенное значение. Так комплектовалась Оксфордская группа учёных.

У Флеминга никогда не было группы, в которую входило бы столько специалистов. Но чтобы совершить это открытие, в начале потребовался труд одного учёного, а затем уже целой группы. Чэйн писал: “Коллективная работа очень важна для развития какой-нибудь уже известной идеи, но мне кажется, что ещё ни одна группа никогда не порождала никакой новой идеи”. Флеминг писал: “Чтобы родилось что-то совсем новое, необходим случай. Ньютон увидел, как падает яблоко. Джеймс Уатт наблюдал за чайником. Рентген спутал фотографические пластинки. Но все эти люди были достаточно хорошо оснащены знаниями и смогли по-новому осветить все эти обычные явления”. А сам Флеминг увидел, что плесень уничтожила микробы, и он был достаточно хорошо оснащён знаниями, чтобы из этого наблюдения сделать выводы и предугадать его практические возможности.

Оксфордская группа нашла пути и средства для претворения этих возможностей в действительность. Для Флеминга первое сообщение Оксфордской группы “Пенициллин в терапии” было самой приятной неожиданностью. Он всегда верил, что настанет день, когда пенициллин будет сконцентрирован, очищен и использован для лечения общих инфекций. Теперь им владело желание увидеть своё драгоценное вещество в очищенном виде. Флеминг поехал в Оксфорд, чтобы повидаться с Флори и Чэйном. После возвращения он сказал об Оксфордской группе: “Вот с такими учёными-химиками я мечтал работать в 1929 году!”.

Теперь следовало испытать пенициллин на больных, но для этого требовалось очень много очищенного пенициллина. Просьба Флори к руководству крупного химического завода организовать массовое изготовление пенициллина была отвергнута. Учёным оставалось рассчитывать только на себя. С начала февраля 1941 года в лабораторном холодильнике хранился небольшой запас жёлтого порошка. И тут представился случай, который из-за полной безнадёжности больного давал право провести смелый опыт. В Оксфорде от септицемии (общее заражение крови) умирал полицейский. Больного лечили сульфамидами, но безуспешно. Инфекция захватила лёгкие, всё тело покрылось нарывами. Врачи считали, что больной обречён.

12 февраля 1941 года умирающему ввели внутривенно двести миллилитров пенициллина, затем вливали каждые три часа по сто миллилитров. Через сутки состояние больного значительно улучшилось. Продолжая инъекции, лечащие врачи сделали переливание крови. К сожалению, запас пенициллина был небольшим. Больной чувствовал себя гораздо лучше, начал есть, температура упала. Дальнейшее лечение пенициллином спасло бы больного. Но из-за недостатка препарата пришлось прекратить инъекции. И 15 марта полицейский умер.

Когда накопили новый запас пенициллина, его ввели трём больным. Двое из них полностью выздоровели. Третьего - ребёнка - удалось привести в сознание, но он умер от внезапного кровотечения. Теперь было ясно, что медицина приобрела новый химиотерапевтический нетоксичный препарат небывалой силы. Но на всех крупных химических предприятиях Англии учёные по-прежнему получали отказ. Оставалось одно: обратиться к Америке.

В июне 1941 года Флори и Хитли отправились в США. Переходя от учёного к учёному, они излагали свою проблему. Надо сказать, что английские учёные (это относится и к Флемингу, и к Флори, Чэйну, Хитли и др.) не оградили своё открытие никаким патентом. Они считали, что вещество, которое способно принести такую пользу человечеству, не должно служить источником дохода. Это бескорыстие следует особо отметить и оценить. Они сообщили американцам результаты всех своих длительных исследований, поделились своими методами производства и в обмен просили только наладить производство пенициллина, чтобы иметь возможность продолжить свои клинические наблюдения.

Первой задачей было увеличить продуктивность, т.е. найти более благоприятную среду для культуры плесневого грибка. Американцы предложили кукурузный экстракт в качестве питательной среды и очень скоро повысили продуктивность в 20 раз по сравнению с Оксфордской группой. Становилось возможным изготовлять пенициллин хотя бы для военных нужд. Несколько позже, заменив глюкозу лактозой, они ещё более увеличили выход пенициллина. Пока Хитли работал с химиками, Флори разъезжал по США и Канаде, посетил множество химических заводов и пытался заинтересовать промышленников массовым производством пенициллина. Некоторые из них доброжелательно встретили планы Флори.

Между 1940 и 1942 годами об Александре Флеминге почти не говорили. Его труды были забыты. Исследователи печатали сообщения об открытиях, которые они совершенно искренне считали своими, в то время как эти факты уже были описаны Флемингом. В августе 1942 года Флемингу самому пришлось впервые испытать очищенный в Оксфорде пенициллин на своём близком друге, находившемся в безнадёжном состоянии. У больного имелись симптомы менингита, а при исследовании был обнаружен в организме стрептококк. 5 - 6 августа больной то впадал в беспамятство, то бредил. Он уже 10 дней страдал неукротимой икотой. Вначале больному вводили внутримышечно пенициллин. Через сутки наступило явное улучшение: сознание прояснилось, икота исчезла, уменьшилась ригидность затылка, температура упала. Но при исследовании спинномозговой жидкости выяснилось, что пенициллина в ней не было или было очень мало. Флеминг решил ввести пенициллин непосредственно в спинномозговой канал. Он посоветовался по телефону с Флори. “Он никогда этого не делал, - писал Флеминг, - но так как случай был безнадёжным, и я знал, что пенициллин безвреден для клеток организма, я ввёл 5000 единиц в спинномозговой канал. В тот же день Флори позвонил мне и сообщил, что он ввёл пенициллин в спинномозговой канал кошки и та умерла, но мой больной не умер”. 28 августа больной начал подниматься. У него исчезли все симптомы менингита. 9 сентября он выписался из больницы совершенно здоровым.

Приговорённый к смерти человек после лечения пенициллином оказался вне опасности. Этот случай произвёл сильное впечатление в медицинских кругах. В “Таймс” появилась статья под заголовком “Пенициллиум”. Газета говорила о больших надеждах на препарат, который оказался в сто раз активнее сульфамидов, а также о необходимости как можно скорее найти способ производить его в большом количестве. В статье не упоминалось ни о Флеминге, ни об учёных Оксфорда, но 31 августа в “Таймс” появилось письмо сэра Алмрота Райта, который требовал в нём признания заслуг своего ученика Александра Флеминга. Пенициллин открывал огромные возможности для лечения ран и многих других болезней.

25 сентября 1942 года состоялось совещание, на котором присутствовали Сесиль Вейр, генеральный директор отдела оборудования, замечательный организатор, Артур Мортимер, его заместитель, Флеминг, Флори, а также представители химических и фармацевтических предприятий - словом, все, кого могло интересовать производство пенициллина. У исследователей и промышленников была одна цель: выпускать пенициллин быстро и в большом количестве. Флори сообщил, что он познакомил американские фирмы с методами, разработанными в Оксфорде, поэтому должна быть взаимосвязь с ними. Но он выразил некоторые опасения по поводу патентов, взятых американскими исследователями на способы производства пенициллина. Он также высказал пожелание, чтобы распределение готовой продукции велось под контролем биологов в качестве гарантии против опасных злоупотреблений, которые часто бывают при появлении нового медикамента. Это было знаменательное собрание. И не только в истории медицины. Впервые все, кто имеет отношение к производству лекарства, отдадут все свои знания и опыт не ради денег или славы.

Производство было освоено очень быстро. Во всех цехах висели призывы: ”При работе соблюдайте осторожность. Загрязнённый пенициллин может убить людей. Пенициллин должен быть абсолютно стерилен. Всё ли вы делаете для этого? Больные надеются, что вы их спасёте, и полагаются на Вас”.

В Соединённых Штатах некоторые специалисты пытались получить вознаграждение за найденные ими новые способы производства. Артур Мортимер рассказывал: “Мы им ответили, что они могут предъявлять какие им будет угодно высокие требования. Они спросили, чем вызвана наша щедрость. Мы им сказали, что с того момента, как они предъявят свои права, мы тоже предъявим свои права на всю продукцию пенициллина, так как он был открыт в Англии, и полученная нами сумма будет ровно в два раза больше того, чего они могут добиться за применение изобретённых ими методов. После этого больше ни о каких правах вопрос не поднимался. Естественно, после войны на новые методы были выданы патенты, и с ними, конечно, считались. Но сам пенициллин так и остался не запатентованным, и никто на него не предъявлял никаких прав”.