Начались лабораторные опыты, и настала очередь удивляться коллегам по работе. И было чему! Смешав собранные образцы огородных почв, Дюбо поместил их в ящик. Дальше пошло самое несерьезное. Каждый день он подходил к ящику и поливал его водой.
Прошла неделя. В ящике ничего не росло. Да и не могло расти — ведь оригинал-экспериментатор ничего не посеял. Но зачем же тогда поливать? Что могут дать чистая вода и земля? Земля и вода… Разве это наука?! Однако бесполезное поливание продолжалось еще неделю, и только потом Дюбо сменил воду на… культуру стафилококков. Ежедневное орошение стафилококками длилось больше года. (Впоследствии все эти манипуляции получили название метода накопительной культуры.)
В чем же логика этого «странного» эксперимента? Дюбо рассуждал так: «Собрав землю с различных огородов, я тем самым буду иметь в опыте множество разнообразных почвенных микроорганизмов, и — кто знает! — может быть, среди них случайно окажутся враги стафилококков. Тогда останется их выявить и дать возможность размножаться в достаточном количестве. Для этого нужно создать подходящие условия.
Начнем с того, что заставим голодать всех микробов, попавших в ящик: пусть съедят всю пищу, которая есть в почве, воду же мы им дадим. Теперь, после двухнедельного „питания“ водой, добавим стафилококков. Если в ящике есть микроорганизмы, способные питаться стафилококками, то они не только выживут, но и значительно размножатся, другие же микробы погибнут».
Наступило время решающего эксперимента. Дюбо берет две чистые пробирки и наливает в них культуру стафилококков, затем в одну из них добавляет немного земли из ящика. Пробирки ставятся на сутки в термостат при температуре 37 градусов — температуре тела человека, температуре, при которой стафилококки проявляют свои заразные свойства «во всей красе». Проходят сутки ожидания и сомнений: есть ли среди миллионов и миллионов микробов, собранный в щепотках огородной земли, хотя бы несколько недругов стафилококков?
Можно себе представить волнение Дюбо, когда он вынимал из термостата заветные пробирки с мутной взвесью стафилококков! Но Дюбо повезло: в пробирке, на дне которой помещалась земля, жидкость выглядела значительно менее мутной, чем в контроле. Мало того, на поверхности располагалась тоненькая пленка каких-то посторонних микробов. Это была победа!
Тонкие палочки, составлявшие поверхностную пленку, растворяли стафилококков. Дюбо выделил чистую культуру палочек и установил, что в ней содержится вещество, убивающее стафилококков.
Антибиотик, открытый Дюбо, оказался очень устойчивым и вскоре был получен в виде белого порошка. Ученый назвал его тироцидином. Проведенный химиками анализ этого вещества показал, что, по сути дела, оно состоит из двух антибиотиков: собственно тироцидина и грамицидина, очень мощного лекарства, убивающего многих болезнетворных бактерий.
Так «странные» опыты чудака-ученого завершились открытием нового оружия для борьбы человека с микробами.
Полученные Дюбо лекарства быстро нашли широкое применение в клинике при лечении гнойных ран и ряда других воспалительных процессов. Но, к сожалению, скоро выяснилось, что эти препараты нельзя применять внутривенно, так как они губительно действуют на красные кровяные шарики.
В общем антибиотик, полученный Дюбо, не стал настоящей «магической пулей». Найти «короля антибиотиков» было суждено другим. Однако это ни в коей мере не умаляет работы талантливого исследователя, сумевшего найти способ заставить мир микробов дать в распоряжение человека именно ту культуру, которую он искал.
Забегая вперед, скажем, что немногим позже (в 1942 году) двое советских ученых, Гаузе и Бражникова, поставив перед собой задачу получить антибиотик, подобный тироцидину Дюбо, смогли даже отказаться от орошения почвы взвесью стафилококков. В отличие от Дюбо они полагали, что микробы, выделяющие антибиотики, распространены в почве очень широко. Исследователи не ошиблись. В одном из опытов удалось выделить из подмосковной почвы 70 штаммов, угнетавших развитие других бактерий.
Дальнейшее изучение вскоре показало, что один штамм из 70 выделяет вещество, не только похожее на тироцидин, но даже являющееся чистым грамицидином. Так был получен советский грамицидин — грамицидин С. Препарат этот оказался во многом еще более активным, чем его американский предшественник.
Но вернемся к судьбе пенициллина, родившего своим поведением в лаборатории много надежд и разочаровавшего исследователей нежеланием существовать в виде стойкого соединения.
…Разбитая под Дюнкерком и разбомбленная гитлеровской авиацией Англия переживала тяжелые дни. Большинство заводов работало на оборону, производство многих лекарств прекратилось. А госпитали были переполнены ранеными. И вот тогда снова вспомнили о пенициллине. В 1940 году в Оксфорде уже целый научный коллектив во главе с биохимиком Чэйном и австралийским патологоанатомом Флори пытался преодолеть препятствие, перед которым отступил Флеминг. Работала оксфордская группа не жалея сил, самоотверженно и изобретательно, преодолевая одно препятствие за другим.
Вскоре им удалось добиться и первых обнадеживающих результатов. Выяснилось, что если заморозить концентрированный водный раствор пенициллина и в таком замороженном состоянии высушить при пониженном давлении (в вакууме), то он превратится в относительно устойчивый порошок.
Полученный препарат ввели больному… Исход оказался трагическим. Пенициллин вызвал резкое повышение температуры, за которым последовала смерть. Но работа продолжалась. Нужно было найти какие-то способы дополнительной очистки препарата от примесей, вызывающих повышение температуры.
Очистка при помощи колонок с окисью алюминия решила задачу. Полученный таким образом препарат убивал многих болезнетворных бактерий, не вызывая у больных никаких нежелательных явлений. Препарат оказался стойким. Продолжительность его жизни составляла уже несколько месяцев.
В результате дальнейшей тщательной очистки пенициллин был выделен в кристаллической форме. Он обладал активностью необычайной, превосходя в этом отношении своего предка — жидкий пенициллин Флеминга — в миллион раз. Это была уже полная победа.
Так окончилась история, начавшаяся с микроскопической споры плесневого гриба, которую случай занес в крохотную лабораторию Флеминга 12 лет назад.
Узнав о том, что удалось сделать оксфордским ученым, Флеминг, познакомившись с их работой, грустно сказал:
— Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году.
И легко представить, сколько жизней было бы спасено, если бы работы Флеминга получили признание и материально-техническое обеспечение еще в то время.
Открытие пенициллина послужило толчком к изысканию новых лечебных веществ среди мира микробов. Теперь уже ни у кого не вызывало сомнения, что антибиотики, служащие производящим их бактериям, плесневым грибам и актиномицетам химическим оружием подавления микробов-конкурентов, могут оказаться мощными лекарственными препаратами.
Последние 15 лет работы по изысканию новых эффективных антибиотиков ведутся очень широко во многих странах. В разработку этой проблемы включилось несколько десятков крупных институтов, объединивших несколько тысяч научных работников: микробиологов, химиков и химиотерапевтов.
Поиски идут широким фронтом. Еще в 1956 году немецкие микробиологи Линдер и Валлахойзер подсчитали, что открыто около 400 антибиотиков, подавляющих рост болезнетворных бактерий. Однако лишь 14 из них нашли применение в медицинской практике. От остальных по тем или иным причинам пришлось отказаться.
Итак, поиски новых лекарственных препаратов — дело нелегкое, похожее на поиски иголки в стоге сена. В огромном арсенале химического оружия микробов лишь немногие вещества оказываются пригодными в качестве лекарств.
Впрочем, не все исследователи идут путем поисков антибиотиков среди естественных антагонистов — микробов, которых сама природа, борьба за существование сделали врагами.
Враги поневоле
Несколько лет назад в одной из литературных газет промелькнуло небольшое произведение, не имеющее, казалось бы, никакого отношения к серьезным научным проблемам. Это была хлестко и ярко написанная пародия на научно-фантастические рассказы. Как и полагается пародии, фантастика здесь доводилась до абсурда. Особенно запоминались следующие абзацы:
«На ракетодроме, сразу после посадки, марсианину Нави сделали земные прививки, но болезней всегда больше, чем прививок, и на другой день он схватил сразу пять болезней: холеру, свинку, коклюш, малярию и туляремию.
Свались на земного жителя столько недугов, бедняга умер бы, а Нави — ничего, излечился, даже не прилег на кровать! Он применил к себе метод лечения, называемый „науськивание микробов друг на друга“. От проглоченной марсианской таблетки микробы в животе у Нави стали ужасно нервными и пошли пожирать друг друга. Свинка съела малярию, малярия — туляремию. Эта, в свою очередь, расправилась с коклюшем, но была поглощена холерными микробами, а последние сами скончались от обжорства».
