Как Ваксман открыл стрептомицин

Как Ваксман открыл стрептомицин

Когда Флеминг работал в своей лондонской больничной лаборатории, неустанно и безмолвно изучая пенициллин и со свойственным ему спокойствием мирясь со всяческими проволочками, на расстоянии многих тысяч километров от него другой ученый старался раскрыть тайны почвенных бактерий. И нашел стрептомицин, чудодейственное средство против туберкулеза, которое, после пенициллина, следует считать важнейшим антибиотиком. Надо сказать с самого начала: хотя Флеминг и Ваксман в конце концов пришли к вполне сравнимым результатам, получили могущественные лечебные средства, доставляемые природой, одно — грибками, другое — бактериями, все же ни один из них не знал ни о существовании и ни о работах другого, пока оба не прославились. Флеминг был врачом и бактериологом; Ваксман ни тем, ни другим.

Зельман Ваксман, он на семь лет моложе Флеминга, родился в маленьком городке на Украине. Вначале мальчик брал частные уроки, а затем поступил в одесскую гимназию. Но царская Россия не так-то легко открывала какому-то Ваксману путь к высшему образованию, и поэтому он уехал в Америку, куда в те времена стремились многие молодые люди. Там он не стал поначалу ни портовым грузчиком, ни солдатом, а сразу посвятил себя изучению естественных наук. Но не бактериологии и не медицины, как это можно было бы предположить, исходя из его дальнейших успехов, а изучению почвы, ее плодородия.

— Конечно, — сказал он однажды много лет спустя, — именно об украинской земле, о черноземе я всегда и думал. Я не забывал о нем ни в Одессе, ни в американском колледже, ни в университете. Как можно было бы забыть о нем?

Он унес с собой воспоминания о родной земле, она и дала направление его исследованиям. И все же, занявшись почвоведением, решив стать агрономом, Ваксман обратился к бактериологии. Если начинают изучать перегной и. его значение для урожайности полей, тотчас же сталкиваются с почвенными бактериями, с этими важнейшими тружениками пахотной земли и любой почвы, действующими подобно невидимым гномам и снова превращающими лишенные ценности и даже просто вредные предметы — мириады мертвых насекомых и отмершие корни растений — в полноценные вещества, дающие жизнь, а именно в почву, мать всего живого.

Вначале Ваксман работал в штате Нью-Джерси, на востоке страны, потом на другом конце страны, в знаменитом Калифорнийском университете; без особых усилий достиг первых академических степеней и затем сотрудничал в разных отделениях институтов, пока, наконец, не нашел себя и не занялся в 1915 году экспериментальной микробиологией, которой оставался всегда верен.

Впоследствии Ваксмана не раз спрашивали:

— Как же вы, в сущности, обратились именно к тем грибкам или бактериям почвы, которые вырабатывают стрептомицин?

Это был, конечно, простой вопрос, но, отвечая на него, Ваксману пришлось бы рассказать, что произошло в течение последующих двадцати пяти лет. В почве растет и развивается много видов бактерий и грибков. Здесь обитает и большая группа лучистых грибков. Среди многочисленных видов таких грибков Ваксман нашел штамм, показавшийся ему особенно подходящим для исследований, и хотя этот грибок был известен раньше, ученый выращивал все новые и новые культуры этого вида, так называемого стрептомицета. Много лет спустя Ваксман воспользовался этим названием и дал антибиотику, который его прославил, имя «стрептомицин». Но на протяжении тех долгих лет Ваксман не думал о стрептомицетах, и ему, конечно, даже и не снилось средство против туберкулеза. Ученый без устали трудился в лаборатории и руководил своими помощниками, изучавшими биологические особенности грибков почвы.

И все-таки возникает вопрос: где переход от изучения определенного штамма почвенных грибков к туберкулезу и открытию стрептомицина? Где и каков мост, который соединил почвенные микроорганизмы, биологию почвы и перегной, с одной стороны, и медицину и туберкулез, одного из величайших врагов человечества, с другой стороны?

Тогда, как, впрочем, и теперь, во многих странах мира существовали научные общества, занимавшиеся борьбой с туберкулезом или поддерживавшие последнюю. Такое общество по борьбе с туберкулезом было и в Америке. Во время какого-то из очередных заседаний общества одним из его членов был поставлен вопрос:

Чем объяснить, что туберкулезные палочки, содержащиеся в большом количестве в мокроте (и не только в мокроте) туберкулезного больного, погибают, когда попадают в землю? Не следует ли нам подумать, кому могли бы мы поручить такое исследование?

После продолжительных прений изучение вопроса была поручено Ваксману. Ведь в то время его уже знали в кругах специалистов как большого знатока почвенных бактерий, а ответ на поставленный вопрос мог быть дан только таким ученым, как он.

Ваксман охотно принял предложение, но сказал:

Посмотрим сначала сами, верно ли это.

В лаборатории Ваксмана культуру туберкулезных палочек покрыли землей — это можно сделать, не повреждая культуры, — и стали наблюдать за их судьбой. Исследователям не пришлось особенно долго ждать. Вскоре туберкулезные палочки исчезли, земля уничтожила их; это, очевидно, сделали какие-то микробы, находившиеся в почве. Но какие? Задачей ученых стало выяснить какие.

Это был детективный роман в биологии. Надо было разгадать тайну и найти злоумышленника, но не для того, чтобы привлечь его к суду, а чтобы поблагодарить, так как он — эта мысль возникла тотчас же — в состоянии помочь врачам справиться с туберкулезом, жесточайшим врагом человечества. Можно подумать, что такие поиски не трудны. В небольшом количестве почвы, уничтожившей туберкулезные палочки, должны содержаться бактерии и грибки, уничтожавшие туберкулезные палочки. Но этот малый комок земли — при сравнении его с микроскопическими размерами туберкулезной палочки — вырастает до гигантской величины, и положение оказывается труднее, чем в популярном примере поисков булавки в стоге сена.

В 1939 году, когда на Ваксмана возложили эту задачу, он и его сотрудники отложили всю остальную работу, желая ответить на вопрос, важность которого была вне всяких сомнений. Они исследовали больше 10 тысяч разных микроорганизмов почвы, и можно себе представить, что только тесное содружество и большая преданность делу помогли им справиться с такой задачей. И они делали свою работу, твердо убежденные, что рано или поздно обнаружат именно микроорганизм, который находился в том комке земли.

Через год они уже могли говорить о первом успехе, небольшом и, разумеется, не решающем, но все-таки успехе, и это обстоятельство укрепило их уверенность. Они посеяли культуру лучистого грибка и нашли в ней антибиотик. Это вновь открытое вещество Ваксман назвал актиномицином — красивое название, но актиномицин оказался слишком ядовитым, чтобы его можно было применять. Но это обстоятельство не повергло ученых в уныние. Поиски продолжались.

Один вид почвенных микроорганизмов давал одно вещество, другой — другое. Это была интересная работа, но ни один из найденных антибиотиков не удовлетворял требованиям и не мог быть применен. Опыты на животных показали, что все они чересчур ядовиты. Только в 1942 году в одном из видов лучистого грибка, в стрептомицете, было найдено неядовитое антибиотическое вещество. Оказалось, что оно уничтожает культуры туберкулезных палочек, выращенных в стеклянных чашках. Ваксман назвал это вещество стрептотрицином.

То время уже было эрой пенициллина, и всем ученым Америки были известны имена Флеминга, Флори, Чэйна и их успехи. Ваксман уже точно и безусловно знал, чего следует добиваться: надо получить антибиотическое средство против тех бактерий, на которые пенициллин, открытый Флемингом, не действовал; надо просто заполнить пробелы, оставленные пенициллином. Ибо, как бы ни был ценен пенициллин, на ряд бактерий он не действовал, а сам Флеминг сказал, что надо искать другие антибиотики, способные на то, на что пенициллин не способен, так как универсальным лечебным средством против всех инфекций пенициллин не стал.

Это было именно то, что Ваксман искал, — средство, вырабатываемое бактериями, которое могло бы служить дополнением к пенициллину. Цель стала Ваксману ясна только по мере продолжения исследований. В конце 1942 года ученый получил такое средство. И назвал стрептомицином. Это имя он выбрал вместе со своим сотрудником Шацем.[1]

Только теперь и началась действительно напряженная работа. Прежде всего надо было выяснить, каковы свойства нового вещества. Оказалось, что стрептомицин во многом отличается от пенициллина. Но решающее значение имел следующий, единственно важный вопрос: как стрептомицин влияет на человека; при каких болезнях, на которые пенициллин не оказывает действия, он помогает; наконец, является ли он тем средством против туберкулеза, которое имело в виду американское общество по борьбе с туберкулезом? На эти вопросы могли ответить только врачи. Клиника братьев Мейо в Рочестере, знаменитое учебное, исследовательское и лечебное учреждение, поставила себе задачу разработать медицинскую часть вопроса о стрептомицине.

Задача, которую клиника взяла на себя, была весьма ответственной. Ведь речь шла об одной из величайших надежд медицины, о борьбе с туберкулезом. Вначале надо было провести опыты на животных. При туберкулезе это не представляет трудностей. Если ввести туберкулезные палочки в брюшную полость морской свинки, у нее через несколько недель развивается милиарный туберкулез брюшины, которая оказывается обсемененной туберкулезными узелками. Животное вскоре погибает. В экспериментальном отделе клиники Мейо группе морских свинок впрыснули туберкулезные палочки и одновременно дали стрептомицин; эти животные не заболели. Опыт повторили, и результат был тот же. Он возвестил о ценности и о победе антибиотика, открытого Ваксманом и его сотрудниками.

Публикация первых сообщений о новом препарате против туберкулеза и об исключительно благоприятных результатах, которые достигаются с его помощью, привлекла всеобщее внимание. У миллионов больных появилась надежда на выздоровление, и они, разумеется, пожелали немедленно подвергнуться лечению этим новым препаратом.

Для Ваксмана и Шаца наступили трудные времена. Они начали отовсюду получать телеграммы с просьбами немедленно прислать стрептомицин, а когда это оказалось невозможным, то против обоих ученых разразилась буря возмущения. Возбуждение больных и их близких вполне понятно, так как ожидание препарата было для них равносильно ожиданию смерти. Но Ваксман и Шац еще не располагали таким количеством стрептомицина, какого от них отовсюду требовали.

— Зачем же вы встревожили весь мир и сказали, что нашли средство, уничтожающее туберкулезные бациллы, раз не можете дать его больным? — такой вопрос задавали люди и некоторые газеты.

Люди не хотели понять, что должно пройти некоторое время, прежде чем производство стрептомицина будет развернуто и станет возможным удовлетворить все требования. Впрочем, это длилось не особенно долго, и в ноябре 1949 года промышленное производство стрептомицина началось.