Давид Шраер-Петров - Охота на рыжего дьявола. Роман с микробиологами

Другим мощным источником синтеза новых соединений акридина была кафедра органической химии Уральского политехнического института, которую возглавлял академик И. Я. Постовский (1898–1980). Ученые из лаборатории И. Я. Постовского — Г. А. Сакович, Г. Б. Афанасьева, В. Н. Конюхов, Л. Ф. Липатова — активно сотрудничали с моей группой.

В результате экспериментов in vitro удалось подтвердить высокую частотность элиминации пенизиллиназных плазмид и — вследствие этого — снижение пенициллиноустойчивости стафилококков после обработки микробных культур не только традиционными акридинами (риванол, акрихин, профлавин, акрифлавин), но и препаратами, никогда не проверявшимися в экспериментах на микроорганизмах: акридин № 27, акридин № 40, акридин № 430, акридин «Димер», полученный из Франции. Между выявлением способности того или иного соединения вызывать мутацию (в данном случае делецию пенициллиназной плазмиды) и в комбинации с пенициллином вызывать гибель стафилококковых клеток лежали серии трудоемких экспериментов in vitro, а потом in vivo. Для этих экспериментов надо было подобрать такие концентрации препаратов (бета-лактамазочувствительных пенициллинов и акридинов), которые порознь не подавляли роста тест-культуры — пенициллинорезистентного стафилококка. Пожалуй, самым важным с прикладной точки зрения был акрихин, который был разрешен Фармакопеей для лечения сельскохозяйственных животных и больных людей.

Способность акридиновых соединений не только элиминировать пенициллиназные плазмиды, но и подавлять продукцию пенициллиназы требовала теоретического обоснования. Я нашел его в монографии A. B. Зеленина «Взаимодействие аминопроизводных акридина с клеткой» (Издательство «Наука», Москва, 1971). Я позвонил А. В. Зеленину, и он пригласил меня приехать. Он работал в лаборатории функциональной морфологии клетки Института молекулярной биологии, который располагался на улице Вавилова. Кажется, недалеко от метро «Профсоюзная» или метро «Академическая»? Александр Владимирович Зеленин оказался молодым (по моим нынешним представлениям) человеком, лет тридцати пяти — сорока, весьма интеллигентным и вникающим в глубинную суть обсуждаемых экспериментов. В своей лаборатории он наблюдал, что акридины, в особенности акрихин и риванол, спустя несколько часов после добавления к культуре ткани начинают подавлять митотическую активность клеток (процесс деления). «И это, несомненно, должно сказаться на продукции бета-лактамазы!» — воскликнул A.B. На прощанье A.B. подарил мне свою монографию с надписью: «Давиду Петровичу Шраеру с пожеланиями наилучших успехов на акридиновом поприще. 30 мая — 72 г. А. Зеленин». Это было началом нашего научного знакомства, которое продолжалось до конца 70-х. Работая над этой книгой, с огромным удовольствием я нашел в Вестнике Российской Академии Наук за 2001 год статью А. В. Зеленина «Генная терапия на границе третьего тысячелетия» и пояснение, из которого следовало, что А. В. продолжает заведовать лабораторией в Институте молекулярной биологии и является заместителем председателя совета Российской программы «Геном человека».

Казалось бы, пришла пора передавать нашу схему комбинированного лечения стафилококковой инфекции в клинику. Это самый важный момент для ученого, работающего в области экспериментальной медицины. И все-таки я хотел, чтобы заключительные опыты на животных были выполнены в сотрудничестве с лабораторией патологии при клиническом институте. Тяжелые стафилококковые инфекции нередко осложняют послеоперационное течение у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, низводя на нет виртуозную работу хирургов. Эксперименты по комбинации пенициллинов с акрихином были проведены в сотрудничестве с профессором Л. Д. Крымским (Институт сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева). Пенициллиноустойчивые золотистые стафилококки вводили белым мышам внутривенно. Нелеченные (контрольные) животные погибали от генерализованной стафилококковой инфекции. Как и в прежних опытах, больше всего были поражены почки, на которых висели гроздья желтых крупных абсцессов. Когда-то в медицине XIX века подобные патологоанатомические поражения назывались карбункулами почек. Но еще тяжелее буйствовала стафилококковая инфекция, когда животных лечили пенициллином. Это было, словно сухие ветки — в костер. Мыши погибали в более короткие сроки при тяжелейших поражениях почек, легких, печени, селезенки. Иногда абсцессы обнаруживались даже в мышцах сердца, что привело к мысли о возможной стафилококковой этиологии в некоторых случаях возникновения инфарктов миокарда. Дело в том, что стафилококки выделяют во внешнюю среду фермент плазмокоагулазу, приводящую к образованию сгустка крови — потенциального тромба внутри артерий сердца, почек, легких и других органов.

Каждый день, включая субботы и воскресенья, ходил я в виварий, чтобы узнать: преодолеют ли стафилококковую инфекцию подопытные животные, которых мы лечили комбинациями пенициллина и акрихина? Опыт оказался удачным. Наша гипотеза подтвердилась. В ткани почек белых мышей абсцессы чаще всего отсутствовали, а если и обнаруживались под микроскопом, то в несравненно меньшем числе, чем в контрольных экспериментах.

Мою схему начали применять ветеринары. От профессора Н. В. Шатохина из Узбекистана пришла ошеломляющая новость: маститы и эндометриозы коров, переносящих стафилококковую инфекцию, с успехом поддавались лечению комбинациями пенициллина и акрихина в дозах, близких тем, которые мы применяли в экспериментах на лабораторных животных.

И все-таки не давал мне покоя вопросы: «Могут ли селекционироваться в процессе роста на питательной среде, содержащей акридины, спонтанные мутанты, устойчивые к этим препаратам? Изменится ли у этих мутантов чувствительность к пенициллину?» Исследования были выполнены в сотрудничестве с М. Л. Хатеневер. Для экспериментов я выбрал уникальную культуру Staphylococcus aureus 209 Р, служащую международным эталоном пенициллиночувствительности. Известно, что спонтанные мутанты, устойчивые к различным химиотерапевтическим препаратам, находятся в каждой популяции микроорганизмов или раковых клеток. Но количество мутантов столь невелико, что приходится их выбирать (селекционировать) из огромной, поистине астрономической, популяции бактерий или клеток. В наших экспериментах приходилось высевать на чашки Петри с питательной средой, содержащей акридины, микробную взвесь, содержащую 1012 стафилококков. Всего — на 10 чашках Петри выросло 111 спонтанных мутантов. У всех мутантов сохранилась такая же высокая чувствительность к пенициллину, как у исходной культуры 209 Р. Это значило, что лечение акридинами не приведет к селекции пенициллиноустойчивых стафилококков.