Джон Кейжу - Открытия, которые изменили мир
Чейн приступил к изучению грибка, и к началу 1940-х он, благодаря своим познаниям в биохимии, совершил то, что не удалось Флемингу: произвел небольшое количество концентрированного пенициллина. По сравнению с «сырым», работать над которым Флеминг отчаялся и который подавлял бактерии, будучи растворенным в пропорции 1 к 800, концентрированный препарат, полученный Чейном, был в 1000 раз мощнее и мог подавлять бактерии, будучи растворенным в пропорции 1 к 1 млн. И при этом, как ни удивительно, он не был токсичен и не представлял опасности для здоровья.
Чейн и Флори были хорошо осведомлены о недавнем успехе пронтозила, давшего надежду на возможность избавления от инфекций с помощью лекарств, — и поспешили изменить цели своего исследования. Пенициллин теперь был для них не просто абстрактным объектом любопытства в рамках изучения клеточных стенок бактерий. Он стал потенциальным антибиотиком, терапевтическим препаратом, который, вероятно, можно было использовать для лечения инфекционных заболеваний. Воодушевленные новыми задачами, Чейн и Флори запланировали протестировать новый потенциальный пенициллин на животных. 25 мая 1940 г. восемь мышей получили смертельную дозу Streptococcus pyogenes, после чего четыре из них также получили пенициллин. Чейн и Флори были настолько взволнованы, что не ложились спать всю ночь в ожидании результата. К 3:45 утра они его достигли: все не получившие пенициллин мыши погибли, а получившие — выжили.
Но возникла еще одна трудность. Чейну пришлось потратить массу времени и сил на то, чтобы произвести крошечную дозу пенициллина, необходимую для четырех мышей. Как же произвести количество, достаточное для человека? Вскоре научный сотрудник Норман Хитли подошел к решению проблемы творчески, поставив краткосрочную цель: подготовить лекарства для нескольких человек в рамках клинического исследования. Он закупил медицинские судна — сотни суден, — чтобы выращивать в них грибок, и использовал шелк из старых парашютов (подвесив их на библиотечный шкаф), чтобы слить и отфильтровать грибковый «бульон». Чейн химическим способом получал пенициллин, используя разработанные им самим методы. К началу 1941 г. у ученых было достаточно пенициллина для терапии людей. Первым пациентом, на котором был испробован препарат, оказался сорокатрехлетний полицейский, умирающий от септицемии. Введенная ему доза пенициллина оказалась недостаточной, и он скончался. После этого ученые ввели лекарство ребенку, которому требовалась меньшая доза. Ребенок был излечен от инфекции, однако скончался от осложнений основного заболевания. Последующие группы пациентов, получающие пенициллин, демонстрировали чрезвычайно впечатляющие улучшения.
Но к воодушевлению исследователей снова примешивалось осознание, казалось бы, неразрешимой проблемы: как им теперь произвести достаточно пенициллина для более масштабного исследования, включавшего чуть менее тысячи пациентов по всему миру? К тому моменту, то есть к середине 1941 г., новости о первых опытах с пенициллином уже успели распространиться повсюду. Речь шла не просто о каком-то новом антибиотике — пенициллин казался намного перспективнее, чем пронтозил и прочие сульфаниламиды. Как сообщалось в августе 1941 г. в издании The Lancet, у пенициллина было «огромное преимущество» перед пронтозилом. Он не только боролся со множеством разнообразных патогенных бактерий, но и не терял эффективность при воздействии гноя, крови и других микробов, то есть был именно таким, каким должно быть лекарство для обработки инфицированных ран.
Однако перед Флори и Чейном все еще стояла проблема производства больших доз. Ведь они были ограничены возможностями медицинских суден и старых парашютов. К сожалению, на помощь британских фармацевтических компаний рассчитывать было нельзя. Их мощности уже и так были исчерпаны до предела в связи с участием Великобритании во Второй мировой войне. Так что в июне 1941 г. Флори и Хитли отправились в США с целью получить помощь от правительства и бизнесменов Америки. Через полгода, благодаря удаче и связям, Хитли удалось попасть в лабораторию Пеории. Причем это была лаборатория исследований ферментации при кафедре сельского хозяйства, и ее мощность позволяла «варить» более 200 тыс. литров грибкового фильтрата. Конечно, этого количества едва хватало для лечения нескольких тысяч пациентов — нужно было около 100, — но все же это намного лучше, чем 11 литров в час, которые Хитли удавалось производить в Англии.
И снова в истории пенициллина нашлось место счастливым случайностям — на этот раз двум. Сперва исследователи обнаружили, что они смогут увеличить объемы производства пенициллина примерно в десять раз, если дополнят процесс ферментации кукурузным экстрактом — побочным продуктом производства кукурузного крахмала, который в тот момент был доступен только в Пеории. Затем, в результате еще одной счастливой случайности, один из работников обнаружил плесень, которая, как оказалось, росла на сгнивающей дыне и позволяла произвести в 6 раз больше пенициллина, чем плесень Флеминга.
И вот, благодаря волшебному стечению обстоятельств по обе стороны Атлантики, фармацевтические компании США и Британии вскоре производили достаточно пенициллина, чтобы лечить ранения, полученные солдатами в ходе Второй мировой войны, — от простых поверхностных травм до угрожающих жизни ампутаций. Рост производства был необычайным. В марте 1942 г. пенициллина едва хватало для лечения одного пациента; к концу 1942 г. число прошедших лечение достигло 90, к августу 1943-го — 500, а к 1944 г., благодаря технологии культивирования в глубине питательной среды, разработанной биофармацевтической компанией Pfizer, было уже достаточно пенициллина, чтобы лечить всех солдат, получивших ранения в ходе вторжения в Нормандию, а также ограниченное количество рядовых американцев.
Открытие антибиотиков — и революция антибиотиков — наконец стали реальностью. Но кто же был первым пациентом в США, которого спас пенициллин?
Веха № 5
«Черная магия»: первый пациент, спасенный благодаря пенициллину
В марте 1942 г. сорокатрехлетняя Анна Миллер умирала в госпитале Йель-Нью-Хэвен от серьезной стрептококковой инфекции, которая развилась в результате выкидыша. В течение месяца врачи безуспешно пытались вылечить ее с помощью лекарств, операций и переливаний крови. Теперь же, когда состояние Анны начало ухудшаться, она то и дело теряла сознание, а температура 41 градус держалась уже в течение 11 дней, врачи смирились с тем, что жить ей осталось недолго. Именно в этот момент терапевт Анны, доктор Джон Бамстед, предложил идею, которая, по его мнению, могла спасти пациентке жизнь.
Бамстед успел прочесть о новом препарате, предназначенном для лечения бактериальных инфекций. Ему было хорошо известно, что возможности производства пока ограничивались крошечными дозами, но знал он и еще кое-что очень важное: другой терапевт больницы, доктор Джон Фултон, во время учебы в Оксфорде дружил с одним из немногих людей в мире, у которых был доступ к лекарству, — Говардом Флори. Как ни удивительно, сам Фултон в тот момент тоже лежал в больнице — по соседству — и лечился от тяжелой инфекции легких. И вот, решив во что бы то ни стало спасти свою пациентку, Бамстед обратился к захворавшему врачу и попросил его как-нибудь уговорить Флори отправить ему небольшое количество редкого лекарства. Несмотря на свое ослабленное состояние, Фултон согласился и приступил к телефонным переговорам прямо на больничной койке. Настойчивость и терпение оправдали себя: в субботу 14 марта почтальон в сопровождении полиции доставил в больницу небольшую посылку. Внутри оказалась склянка с резко пахнущим коричнево-красным порошком.
Вокруг этой небольшой порции пенициллина собралась группа врачей: они не до конца понимали, что с ним делать. После недолгого обсуждения было решено растворить порошок в соляном растворе и пропустить его через фильтр для стерилизации. Затем получившийся раствор доставили в палату умирающей Анны Миллер и ввели внутривенно первую дозу в 850 единиц, после чего врачи давали ей соответствующие дозы каждые 4 часа. Перед первым введением препарата в субботу температура Миллер снова поднялась до 41°. Однако введение пенициллина мгновенно дало мощный эффект: уже к утру жар резко спал. К понедельнику температура снизилась до 37°, у Анны появился аппетит. Когда врачи пришли взглянуть на нее во время традиционного утреннего обхода, один из старших консультантов, увидев ее график изменения температуры, пробормотал: «Черная магия…»
Лечение Миллер длилось несколько месяцев — до тех пор, пока ее температура не стабилизировалась. После этого случая, буквально вернувшего ее к жизни, Анна прожила еще 57 лет и скончалась в 1999 г. И хотя врачи, вылечившие ее в 1942 г., не могли знать, сколько лет жизни подарит ей это уникальное лекарство, история Анны Миллер все же имела мгновенный эффект. Новости о ее выздоровлении подтолкнули американские фармацевтические компании к заметному увеличению объемов производства пенициллина: с 400 млн единиц в первые 5 месяцев 1943 г. до 20,5 млрд единиц в последующие 7 месяцев, то есть в 500 раз. К 1945 г. производство пенициллина было поставлено на поток — 650 млрд единиц в месяц.
