Нобелевские лауреаты

Представления многих людей о том, как делаются научные открытия, сводятся к фразе завхоза Бубенцова из замечательной советской кинокомедии «Весна»: «Задумался на минуту — и пожалуйста, сделал открытие!» В действительности порой невозможно определить не только время, когда был сделан переворот в науке, но даже его автора.

На вопрос о том, кто изобрел пенициллин, любой мало-мальски образованный человек уверенно ответит — британский микробиолог Александр Флеминг. Однако до середины 50-х годов в советских энциклопедиях имя Флеминга вообще не упоминалось. Зато энциклопедии рассказывали о том, что впервые на лечебные свойства плесени указали российские врачи Вячеслав Манассеин и Алексей Полотебнов. Это была сущая правда. Еще в 1871 году они обнаружили способность плесени подавлять рост бактерий. Более того, спустя два года терапевт Полотебнов опубликовал научную работу «О патологическом значении зеленой плесени», в которой отметил, что грибы рода Penicillium glaucum способны задерживать развитие возбудителей кожных заболеваний человека.
Отчего же все лавры достались Флемингу, а имена первооткрывателей сегодня почти забыты?

Микробиолог больницы св. Марии

Вообще-то, об антибактериальном эффекте плесени — грибка Penicillium — было известно еще в незапамятные времена. Упоминания о лечении гнойных заболеваний плесенью можно встретить еще в трудах Авиценны (XI век) и Филиппа фон Гогенгейма, известного под именем Парацельс (XVI век). Но проблема была в том, как использовать не саму плесень, а то вещество, благодаря которому проявляются ее чудодейственные свойства. Именно это удалось сделать скромному микробиологу лондонской больницы св. Марии Александру Флемингу. Поскольку плесень, с которой он работал, носила латинское название Penicillium notatum, полученное антибактериальное вещество он назвал пенициллином. Ассистент Флеминга доктор Стюарт Греддок, заболевший гайморитом, был первым человеком, который испробовал на себе действие препарата. Ему ввели в гайморову полость небольшое количество вещества, и уже через три часа состояние его здоровья значительно улучшилось. 13 сентября 1929 года на заседании медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете Александр Флеминг сообщил о своих исследованиях. Этот день принято считать днем рождения пенициллина, однако до того момента, когда его начали использовать в медицине, было еще очень далеко.
Трижды по просьбе Флеминга биохимики приступали к очистке вещества от посторонних примесей, но неудачно: хрупкая молекула разрушалась, утрачивая свои свойства. Использовать же для внутренних инъекций грязный пенициллин Флеминг считал недопустимым, опасаясь за здоровье пациентов. Решить эту задачу удалось лишь в 1938 году группе ученых Оксфордского университета, получивших на проведение исследований грант в размере $5 тысяч от фонда Рокфеллера. Возглавлял эту группу профессор Оксфорда Говард Флори, но считается, что ее мозговым центром был талантливый биохимик, внук могилевского портного Эрнст Чейн. Впрочем, некоторые эксперты полагают, что успех был достигнут в основном благодаря третьему члену группы, замечательному конструктору Норману Хитли, который с успехом использовал новейшие для того времени технологии лиофилизации (выпаривание посредством низких температур).
Однако душой всего дела был Александр Флеминг. Убедившись в том, что оксфордской группе удалось очистить пенициллин, он воскликнул: «Да, вы сумели обработать мое вещество! Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году».
Однако для массового производства пенициллина тот тип плесени, который использовали ученые, не годился, так как вещество формировалось медленно. Именно Флеминг подсказал биохимикам, что следует использовать грибок Penicillium chrisogenum, споры которого растут гораздо быстрее. Он же слегка остудил энтузиазм молодых ученых, попросив Чейна выяснить, не производят ли бактерии вещество, способное нейтрализовать пенициллин. Опасения микробиолога подтвердились — Чейн открыл фермент пенициллаза. Видимо, Александра Флеминга действительно следует считать первооткрывателем пенициллина, так как он не только обосновал возможность использования этого вещества, но и безошибочно указал последователям путь, по которому нужно идти.

Миф о «заплесневелой Мэри»

Но на этом история пенициллина не закончилась. Наладить массовое производство лекарства в Англии, ежедневно подвергавшейся бомбардировкам, не было никакой возможности. Осенью 1941 года Флори и Хитли отправились в Америку, где предложили технологию производства пенициллина председателю научно-исследовательского медицинского совета США Альфреду Ричардсу. Тот немедленно связался с президентом Рузвельтом, который согласился финансировать программу.
Американцы подошли к делу со свойственным им размахом — пенициллиновая программа в миниатюре напоминала «Манхэттенский проект» по созданию атомной бомбы. Все работы были строго засекречены, к делу привлечены ведущие ученые, конструкторы и промышленники. В результате американцам удалось разработать эффективную технологию глубинного брожения. Первый завод стоимостью $200 млн. был построен ударными темпами менее чем за год, причем батареи его огромных ферментеров, где выращивалась плесень, напоминали оборудование для обогащения урана. Вслед за этим в США и Канаде были построены новые заводы. Производство пенициллина росло как на дрожжах: июнь 1943 года — 0,4 млрд. единиц, сентябрь — 1,8 млрд., декабрь — 9,2 млрд., март 1944 года — 40 млрд. единиц. Уже в марте 1945 года пенициллин появился в американских аптеках.
Лишь когда из США начали поступать сенсационные известия об исцелениях, а вслед за ними появился сам чудодейственный пенициллин, в Англии спохватились, обнаружив, что используемая технология поверхностного брожения плесени мало того что не дает достаточного количества пенициллина, вдобавок он получается значительно дороже американского. За технологию и оборудование, которые англичане попросили передать им, американцы заломили огромные деньги. Пришлось ставить зарвавшихся заокеанских друзей на место. С помощью нескольких публикаций в прессе англичане убедительно доказали всему миру свой приоритет в изобретении пенициллина. Для убедительности шустрые репортеры даже кое-что присочинили. До сих пор ходит байка о том, что микробиолог Флеминг был таким неряхой, что у него в лабораторной посуде заводилась плесень. Впрочем, в появлении этой газетной утки не было ничего удивительного — журналисты, посещая лабораторию Флеминга, совали нос в склянки и всюду натыкались на разнообразную плесень, истолковывая это по своему разумению.
Также репортеры придумали миф о «заплесневелой Мэри» — женщине, которая якобы приносила сотрудникам оксфордской группы с базара заплесневевшие овощи и фрукты и в один прекрасный день порадовала их дыней, на которой ученые обнаружили размножавшийся со страшной силой грибок Penicillium chrisogenum. Как бы то ни было, но эти запоминающиеся байки, которые были близки и понятны читателям, склонили общественное мнение к тому, что американцы нагло украли у англичан технологию производства пенициллина. Последним аккордом этой истории было присуждение в 1945 году Нобелевской премии по физиологии и медицине Александру Флемингу, Говарду Флори и Эрнсту Чейну. Нормана Хитли, помогавшего американцам освоить технологию производства пенициллина, англичане из списка вычеркнули. Между прочим, их усилия доказать свое первенство не пропали даром — в конце концов американцы были вынуждены поделиться с англичанами технологией производства пенициллина.
Флеминг на церемонии вручения премии чувствовал себя неловко, так как считал, что он недостоин столь высоких почестей. Он часто повторял: «Меня обвиняют в том, что я изобрел пенициллин. Но ни один человек не мог его изобрести, потому что это вещество создано природой. Я не изобретал пенициллин, я всего лишь обратил на него внимание людей и дал ему название». Тем не менее в 1999 году британские врачи поставили Флеминга на первое место в списке наиболее значительных фигур в медицинской науке XX века.

Чудодейственный крустозин

История производства пенициллина в СССР тоже обросла множеством легенд и мифов. Например, Хрущев вспоминал о том, как лечили раненого генерала Николая Ватутина: «Врачи считали, что следует применить пенициллин. Но они могли, как мне рассказывали, сделать это только с согласия Сталина, а Сталин воспротивился. Мотив выдвигался такой: пенициллин был не советским (а у нас он не имелся), американским, и Сталин считал, что пенициллин может оказаться зараженным, чтобы ослаблять наши силы, так что лечить этим лекарством такого крупного военного деятеля, как Ватутин, недопустимый риск». Эти слова Хрущева, конечно, не следует принимать всерьез. Насколько известно, Сталин, напротив, добивался увеличения поставок в СССР американского пенициллина, но при этом считал, что страна должна освоить производство этого лекарства, и даже намеревался купить у американцев лицензию на его производство. Заместитель наркома здравоохранения СССР А.Г.Натрадзе спустя полвека рассказывал: «Мы направили за границу делегацию для закупки лицензии на производство пенициллина глубинным способом. Они заломили очень большую цену — $10 млн. Мы посоветовались с министром внешней торговли А.И.Микояном и дали согласие на закупку. Тогда они нам сообщили, что ошиблись в расчетах и что цена будет $20 млн. Мы снова обсудили вопрос с правительством и решили заплатить и эту цену.
Потом они сообщили, что не продадут нам лицензию и за $30 млн.».
Что оставалось делать в этих условиях? Последовать примеру англичан и доказать свой приоритет в производстве пенициллина. Советские газеты запестрели сообщениями о выдающихся успехах микробиолога Зинаиды Ермольевой, которой удалось произвести отечественный аналог пенициллина под названием крустозин, причем он, как и следовало ожидать, намного лучше американского. Из этих сообщений нетрудно было понять, что американские шпионы выкрали секрет производства крустозина, потому что у себя в капиталистических джунглях они ни за что бы до этого не додумались. Позже Вениамин Каверин (его брат, ученый-вирусолог Лев Зильбер, был мужем Ермольевой) опубликовал роман «Открытая книга», рассказывающий о том, как главная героиня, прототипом которой была Ермольева, вопреки сопротивлению врагов и бюрократов, подарила народу чудодейственный крустозин.
Однако это не более чем художественный вымысел. Пользуясь поддержкой Розалии Землячки («фурия красного террора», как назвал ее Солженицын, некоторое время училась на медицинском факультете Лионского университета, а потому считала себя непревзойденным знатоком медицины), Зинаида Ермольева на основе грибка Penicillium crustosum действительно наладила производство крустозина, однако по качеству отечественный пенициллин уступал американскому. Кроме того, пенициллин Ермольевой производился методом поверхностного брожения в стеклянных «матрацах». И хотя они устанавливались везде, где только можно, объем производства пенициллина в СССР в начале 1944 года был примерно в 1000 раз меньше, чем в США.
Кончилось дело тем, что технология глубинного брожения в обход американцев была куплена у Эрнста Чейна, после чего НИИ эпидемиологии и гигиены Красной Армии, директором которого был Николай Копылов, освоил эту технологию и запустил ее в производство. В качестве основного производственного штамма использовался Penicillium chrysogenum. В 1945 году после испытаний отечественного пенициллина большой коллектив во главе с Копыловым был удостоен Сталинской премии. Что касается Зинаиды Ермольевой, то она была снята с должности директора Института пенициллина, а ее полукустарный крустозин благополучно канул в Лету.
Однако вскоре вера во всепобеждающую силу пенициллина была поколеблена. Выяснилось, что болезнетворные бактерии со временем приобретают невосприимчивость к этому лекарству. Тут бы ученым следовало задуматься, но они принялись изобретать все новые и новые антибиотики в надежде обмануть коварного микроба. Однако эти надежды оказались тщетными.
Недавно директор Европейского регионального бюро Всемирной организации здравоохранения вынужден был сделать неутешительный вывод: «Еще Александр Флеминг предостерегал, что чрезмерное увлечение антибиотиками формирует у бактерий сопротивляемость к этим медикаментам. Если все будет идти так же, как и сейчас, то вскоре наступит время, когда против некоторых бактерий просто не будет лекарств».