23 сентября 2023

Рассказываем, как был получен первый в мире антибиотик пенициллин и как это открытие разделило историю медицины на до и после

Автор: Елизавета Макаревич

Фото: Пенициллин / Фото: ru-static.z-dn.net

В начале XX века человечество убедилось: случай вершит историю. Везение и неосторожность привели к спасению миллионов жизней. А все благодаря немытой чашке Петри и упорству группы ученых. Обратимся к истории открытия пенициллина и выясним, как был создан первый антибиотик. А также узнаем, почему врачи скептически относятся к использованию антибиотиков в будущем.

До пенициллина: применение плесени в истории медицины

Еще древние египтяне прикладывали заплесневелый хлеб к ранам и порезам. Описания чудодейственных свойств плесени встречаются в трудах персидских ученых. А индейские знахари эпохи инков использовали плесневые грибы в лекарственных целях. Их методы были описаны ботаником Энрике Облитасом Поблете.

В XIX веке военный врач Эрнест Дюшен изучал плесень, которой арабские конюхи лечили раненых лошадей. Наконец в 1913 году ученые Карл Альсберг и Отис Фишер Блэк выделили плесневую кислоту с противомикробными свойствами. Но их дальнейшие исследования были прерваны с началом Первой мировой войны. Все перечисленные методы подводили человечество к событию, разделившему историю медицины на до и после, — открытию пенициллин.

Фото: public domain/wikipedia/commons Эрнест Дюшен

1928-й — год открытия пенициллина

Историю создания пенициллина называют то «научным анекдотом», то волей провидения. В 20-х годах прошлого века шотландский бактериолог Александр Флеминг искал способ борьбы со стафилококками. По общепринятой версии, ученый не отличался аккуратностью. Десятки немытых чашек Петри могли подолгу лежать на его рабочем столе. Это, а также пытливый ум Флеминга и поспособствовало открытию пенициллина.

1928-й считается годом открытия пенициллина. Именно в 1928 году Флемингу пришлось отлучиться из лаборатории на несколько недель. По возвращении он обнаружил, что в некоторых чашках со стафилококком выросла кольцевидная плесень. Вместо того чтобы вымыть чашки, Флеминг решил рассмотреть их под микроскопом. Он обнаружил, что колония бактерий в области, поросшей грибками, была уничтожена.

Флеминг продолжил исследования, экспериментируя с плесенью Penicillium Notatum и разными видами бактерий. Во всех случаях результаты были аналогичные: плесневые грибки препятствовали размножению болезнетворных микробов. Ученый занялся выделением действующего вещества из плесени. Полученную субстанцию он назвал пенициллином.

Фото:https://ru.wikipedia.org/wiki/BB

Плесневый «сок» обладал антибактериальными свойствами. В этом бактериолог убедился, сначала испытав вещество на грызунах, а позже — на собственном ассистенте, страдавшем от синусита. Но субстанция имела и недостаток — большое количество примесей. Из-за занятости Флеминг не стал продолжать эксперименты. Он ограничился статьей о проведенном эксперименте, которую опубликовал в 1929 году.

Десятилетие спустя: новая страница в истории пенициллина

Спустя 10 лет, в 1939 году, эксперименты Флеминга были продолжены, но уже другими учеными. Профессор Оксфордского университета Говард Флори и его коллега Эрнст Чейн исследовали влияние плесневых грибов на микроорганизмы. Им помогал биохимик Норман Хитли. Ученые убедились в антибактериальных свойствах пенициллина. Далее им предстояло найти действенный способ выделения очищенной лечебной субстанции.

Новым этапом в истории пенициллина стал 1941 год. Испробовав десятки способов выпаривания и просеивания, Флори и его коллеги получили достаточное количество вещества, чтобы начать эксперименты. Сначала они провели успешные опыты на мышах. Убедившись в эффективности средства, ученые решили применить его на людях.

Говард ФЛори https://www.peoples.ru/medicine/pharmaceutics/houard_florey/

В 1941 году очищенный пенициллин был опробован на человеке. Испытуемым стал 43-летний мужчина с заражением крови. Ему вводили пенициллин в течение нескольких дней. Уже в первые сутки инфекция стала отступать.

Но Флори не хватило пенициллина, чтобы продолжить лечение больного. В результате мужчина скончался. Однако для науки эксперимент оказался удачным, ведь он доказал эффективность антибиотика. 1941 год вошел в историю как начало «эпохи пенициллина».

Флеминг, Флори, Чейн: кто же открыл пенициллин

Новость об открытии антибактериального средства стала распространяться за рубежом. Было ясно, что чудодейственное средство может спасти тысячи людей, раненных во Второй мировой войне. Уже в 1943 году производство пенициллина стало массовым. Большая часть вещества производилась в США — на территориях, фактически не затронутых войной.

Широкое применение пенициллина в очередной раз доказало эффективность вещества. В 1945 году Флеминг, Флори и Чейн удостоились Нобелевской премии. Хитли тоже не остался в стороне: ему присвоили звание почётного доктора медицины Оксфордского университета.

Так кто же изобрел пенициллин? Отцом первого антибиотика принято называть Александра Флеминга. Однако на самом деле в выделении, очистке и распространении вещества участвовала целая группа ученых.

«Госпожа Пенициллин»: история открытия антибиотика в СССР

Известие о разработке чудодейственного средства не обошло стороной и СССР. Советские ученые запросили у союзников образец целебной субстанции, но не дождались ответа. В итоге они самостоятельно взялись за разработку пенициллина.

История получения пенициллина в СССР связана с именами микробиолога Зинаиды Ермольевой и ее помощницы Тамары Балезиной. Именно они провели более 90 экспериментов с плесенью, пока наконец не добились успеха. Им удалось создать собственный антибиотик, не прибегая к наработкам иностранных ученых.

Лауреат Сталинской премии и Государственной премии СССР, микробиолог и эпидемиолог, член Академии медицинских наук СССР Зинаида Виссарионовна Ермольева

На фото середины 1960-х годов Зинаида Ермольева – создательница отечественного аналога антибиотика. / Зинаида Ермольева / Из личного архива

Впервые в СССР пенициллин получили в 1942 году. Ермольева и Балезина выделили штамм Penicillium Crustosum из плесени, которую обнаружили на стенах бомбоубежища. Советский антибиотик получил название крустозин. Он поступил в массовое производство спустя 2 года после получения вещества. Ермольева была награждена Сталинской премией I степени.

В 1944 году в СССР прибыла научная делегация, возглавляемая профессором Флори. Целью ученых было сравнение американского и советского штаммов. Эксперименты показали, что вещество, открытое Ермольевой, более эффективно, нежели зарубежный аналог. Следуя медицинской легенде, Флори, восхищенный достижением советских ученых, назвал Ермольеву «госпожа Пенициллин».

По окончании войны Ермольева продолжила исследования. Ее перу принадлежат более 500 научных работ. Под руководством ученой были открыты и переданы в производство многочисленные лекарственные препараты, включая:

• стрептомицин;
• тетрациклин;
• бициллин;
• экмоновоциллин и другие.

Новейшая история: почему антибиотики скоро станут бесполезными

Открытие пенициллина стало началом «эпохи антибиотиков». На первый взгляд, может показаться, что Флеминг изобрел панацею. Однако в действительности все намного сложнее. И былое воодушевление сменилось разочарованием и даже настороженностью.

ВОЗ делает неутешительные прогнозы: пенициллин и другие антибиотики могут стать бесполезными уже в ближайшие 30 лет. Об этом в 2018 году сообщил Европейский центр профилактики и контроля заболеваний. Причиной беспокойства стала стремительно развивающаяся бактериальная резистентность.

Бактерии «учатся» сопротивляться антибиотикам и вырабатывают устойчивость против лекарств. Новое поколение бактерий наследует мутации предшественников. В том числе они перенимают свойства, которые способствуют антибиотикорезистентности.

Борьба антибиотиков и бактерий напоминает гонку вооружений. Но микроорганизмы опережают человечество: новое поколение микробов появляется каждые 20 минут. Между тем на разработку нового антибиотика требуются не только время, но и деньги. На один препарат уходит более миллиона долларов. Фармкомпаниям невыгодно тратить средства на лекарства, которые вскоре придут в негодность.

Профилактика болезней как способ избежать катастрофы

К развитию антибиотикорезистентности приводят следующие ошибки:

• прием антибиотиков без рекомендаций врача;
• самостоятельное снижение дозировки антибиотиков;
• самостоятельное сокращение периода приема антибиотиков;
• составление некорректной схемы лечения.

Самый простой способ избежать проблем — соблюдение врачебных предписаний и профилактика заболеваний. Это соблюдение здорового образа жизни и посещение плановых осмотров в поликлинике.

Отчаиваться рано. Среди новейших изобретений интерес представляют препараты, разрушающие защитные биопленки бактерий. Они могут стать подспудным средством в борьбе с антибиотикорезистентностью.

Не исключается, что в будущем в изучении патогенных микробов будут задействованы нейросети. У человечества еще есть шанс ускорить исследования и создать лекарства нового поколения. Остается только ждать, когда «эпоху антибиотиков» сменит новая эра развития медицины.

https://news.ru/society/sluchajnost-izmenivshaya-mir-kak-otkryli-antibiotik-penicillin/