Історія відкриття, або життя проти життя - український Клуб ре
Сучасну медицину неможливо уявити без багатьох ліків, про які ми навіть не замислюємося, – вони для нас завжди були, є і будуть. Насамперед це стосується антибіотиків. Мабуть, важко зустріти в цивілізованому світі того, хто жодного разу в житті не лікувався. І хоча світ дізнався про антибіотики трохи більше 70 років тому, їхнє відкриття мало велике значення. Наприклад, вважається, що саме ця група препаратів дозволила продовжити життя людини в середньому на 20 років.
Антибіотики існували завжди – стільки ж, скільки існують мікроорганізми. Справа в тому, що мікроорганізми – бактерії та гриби – виробляють спеціальні речовини – антибіотики для захисту своєї території проживання від конкурентів. Ці речовини смертельно небезпечні ворогів, але абсолютно нешкідливі для господаря. Вони допомагають мікробам вижити в боротьбі за існування, а в останні десятиліття – після впровадження антибіотиків у медичну практику – допомагають людям, які страждають на бактеріальні інфекції. Але ідея застосувати антибіотики для придушення хвороботворних бактерій виникла у науці не відразу.
Ще до відкриття антибіотиків (речовин природного походження) лікарі намагалися штучно створити антибактеріальні препарати. Спочатку німецький мікробіолог Роберт Кох виділив так званий туберкулін – стерильну рідину, що містить речовини, що виробляються бацилою туберкульозу під час зростання. Але цей препарат виявилося неможливим застосувати для лікування туберкульозу через його токсичність. Натомість туберкулін почали використовувати для діагностики цього захворювання.
Дещо пізніше також німецький вчений Пауль Ерліх, багато років працюючи над проблемою лікування інфекційних захворювань, отримав речовину, що вибірково діяла назбудника сонної хвороби – трипаносому. Воно являло собою з'єднання миш'яку і отримало назву «сальварсан» (від лат. Salvare – рятувати і arsenicum – миш'як). У 1906 році, після відкриття збудника сифілісу - блідої спірохети, сальварсан став використовуватися як ліки проти цього захворювання. Так, ще до появи антибіотиків було створено речовини для боротьби з інфекціями.
Початок ери антибіотиків
В історії антибіотиків треба відзначити одну дату – 1929 рік. Саме цього року англійський мікробіолог Олександр Флемінг відкрив пеніцилін. Флемінг працював в одній із лондонських лікарень та проводив експерименти з бактеріальними культурами. Одного разу він помітив, що пліснява, що потрапила в чашку Петрі, ніби розчинила культуру мікробів. В результаті проведення серії дослідів вчений з'ясував, що цвілеві гриби справді вбивають багато мікроорганізмів, виділяючи при цьому специфічну речовину. Цю речовину А. Флемінг назвав пеніциліном (від латів. penicillium – пліснява). Як часто буває, відкриття вченого не привернуло увагу широкого медичного загалу. Крім того, сам мікробіолог також не надавав великого значення встановленим ним фактом.
Пеніцилін у масиА. Флемінг так і не зміг виділити чистий пеніцилін, стійкий до зовнішнього середовища. Після тривалої роботи його змогли отримати Ернест Чейн та Хоуард Флорі. Чейн був талановитим піаністом, що концертує, а також музичним критиком берлінської газети. Однак у проміжках між концертами та репетиціями молодик пропадав у хімічній лабораторії найвідомішої берлінської клініки «Шаріте». У 1933 р. Чейн був змушений залишити фашистську Німеччину: він поїхав до Англії і почав працювати у Кембриджі.
Англійський патолог ХоуардФлорі запросив Чейна в Оксфорд, де вони почали працювати над проблемою очищення пеніциліну. Вони ж уперше випробували препарат на людині. Сталося це в такий спосіб. До лікарні надійшов поліцейський, у якого маленька ранка на обличчі ускладнилася тяжкою інфекцією. Лікарям дозволили використати пеніцилін. Протягом місяця хворий почував себе непогано, але отримані з такою працею кристали пеніциліну швидко скінчилися, і повністю зупинити поширення інфекції не вдалося - пацієнт помер. .Флорі (потай від Чейна) поїхав до Америки, сподіваючись отримати там фінансову та державну підтримку. Саме в США пеніцилін був застосований для лікування стрептококового сепсису у молодої жінки. На тлі температури, що трималася вже 11 днів, вище 40оС їй ввели фантастично малу дозу - 850 одиниць, потім ще 3500 (сучасна середня добова доза - 1-2 мільйони одиниць). Наступного ранку температура нормалізувалася, жінка почала одужувати. Через 48 років, 1990 р. цю жінку – Анну Міллер – вшановували у Смітсоніанському музеї природничих наук у Вашингтоні як першу людину, чиє життя врятував пеніцилін.
Експерименти Флорі дали змогу поставити виробництво пеніциліну на широку ногу. Під час Другої світової війни ці ліки активно застосовувалися на фронті. Недарма в момент вручення Нобелівської премії творцям пеніциліну було сказано, що Флемінг зробив для перемоги більше 25 дивізій солдатів.
Після успішного отримання та застосування пеніциліну антибактеріальні препарати стали з'являтися з неймовірною швидкістю: стрептоміцин, хлортетрациклін, хлорамфенікол. Наразі їх відомо понад 7 000.
Одним із перших був відкритий стрептоцид – представник групи сульфаніламідів. Німецький лікар Герхард Домагк у ході експерименту вводив мишам, зараженим стрептококом, різні речовини та спостерігав за реакцією. Незважаючи на всі його зусилля гризуни гинули за кілька годин після зараження. Успіхів не вдавалося досягти протягом п'яти років. Потім раптом миші, яким було введено пронтозил (червоний стрептоцид), залишилися живими, тоді як усі інші тварини контрольної групи загинули. Так було відкрито сульфаніламідні препарати.
Однак Домагк не поспішав повідомляти про своє відкриття – він продовжував дослідження, з'ясовуючи спектр антибактеріальної активності речовини та безпеку її застосування. Причому клінічний експеримент Домагк провів на власній дочці. Дівчинка необережно вкололася голкою, яка так і залишилася під шкірою руки. При спробі витягти її, голка зламалася. Довелося звертатися до хірургів. Голку дістали, наклали шви. А наступного дня рука розпухла, підвищилася температура – почалося виражене запалення, яке невдовзі дійшло до ліктя. На той час був лише один шлях порятунку життя дитини – ампутація. Тоді Домагк зважився і, за згодою хірургів, розпочав лікування пронтозилом, вводячи його внутрішньовенно. На другий день температура почала знижуватися, набряк зменшився, і незабаром дівчинка повністю погладшала.
Як з'ясувалося пізніше, пронтозил, або червоний стрептоцид, сам по собі не має антибактеріальної активності. В результаті перетворень в організмі він перетворюється на сульфаніламід (білий стрептоцид), який впливає на мікробні клітини. Сульфаніламід був синтезований ще 1908 р. австрійським студентом-хіміком П. Гельмо як основа для стійких барвників, і протягом 20 років ніхто не здогадувався про його антимікробну дію.
Зараз сульфаніламіди втрачають свою популярність, тому що мікроби здебільшого мають властивість трансформуватися і тому можуть протистояти дії цих речовин. Ця проблема не минула і антибіотики - багато мікроорганізмів виробили стійкість до них. Саме тому у світі активно ведеться пошук нових антибіотиків та синтез нових протимікробних препаратів.