Насколько важно создание новых пенициллинов, можно лойять на примере бациллоносителей. Не одну эпидемию тифа можно объяснить их присутствием. Бациллоносители сами по себе — люди здоровые, но их выделения, об опасных свойствах которых они не подрзревают, могут стать причиной бедствия.
Оздоровить таких бацилловыделителей, освободить их от болезнетворных возбудителей, которые они в себе носят, до последнего времени оставалось трудной задачей, так как можно применять только средства, безвредные для человека, а они помогали очень слабо. Некоторые из новых антибиотиков пригодны для этой цели, и теперь уже не трудно обезвредить бациллоносителя, как только он обнаружен.
В некоторых случаях у особо чувствительных людей введение пенициллина может вызвать аллергическую реакцию, явление невосприимчивости к данному веществу, при этом наблюдаются сыпь, зуд, отеки и многие другие, иногда тяжелые, явления. Но если они своевременно распознаны, то с ними быстро удается справиться. О механизме этой реакции рассказано дальше. Тут мы хотим отметить, что получение препарата, который бы не вызывал такой реакции, имеет большое значение. Такие препараты сейчас создаются и даже созданы.
Пенициллин, несомненно, не только одно из важнейших, но и одно из интереснейших лечебных средств, и изучать его — весьма благодарная задача для медика, биолога, химика и биохимика. Химики должны были работать над пенициллином уже потому, что надо было получить представление о его сущности и его способности уничтожать бактерии.
При рассматривании плесневого грибка, так называемого Penicillium chrysogenum, под микроскопом мы видим очень изящный клубок ветвей с шаровидными кончиками, напоминающий своеобразную кисточку. Как всем живым существам, так и этим грибкам свойствен обмен веществ. Они выделяют при этом вещества, подлежащие удалению из организма. Оказалось, что они помогают грибкам защищать свое жизненное пространство и обеспечивать себя пищей.
Если на стеклянную чашку, куда Флеминг высевал культуру бактерий, попадал плесневой грибок и препятствовал росту бактерий по соседству, для плесневого грибка это было очень полезным, защитным процессом и обеспечивало его пищей в виде той питательной среды, которая находилась в чашке. Плесневой грибок побеждал, выделяя продукт своего обмена веществ, вредный для бактерий и не дававший им приблизиться к грибку. И вовсе не заботился о выработке продукта, полезного человеку.
Химики нашли, что ядром пенициллина является 6-амино-пенициллиновая кислота. Она соединяется с другими молекулами, имеющимися в питательной среде для соответствующей культуры бактерий.
Чтобы получить препарат с определенными свойствами, надо было только влиять на питательную среду. К ней прибавили фенилуксусной кислоты, и благодаря этому грибки стали выделять пенициллин в большем количестве и более сильный, что очень важно для фабричного производства этого лекарства. Кроме того, изменение питательной среды привело к изменению качества продукта.
Это позволяет производить пенициллины с широким спектром, как их называют специалисты, пенициллины, способные убивать ряд бактерий, более длинный, чем тот, на который действовал исходный. Слова «широкий спектр» теперь приводятся как рекомендация ряда пенициллинов. Внося изменения в питательную среду, благодаря чему возникают новые антибиотики, биохимики стремятся получать лекарства широкого спектра.
Во всяком случае, уже в течение первых лет работы над новыми препаратами после многих тысяч опытов было получено около ста пятидесяти новых средств, признанных пригодными и даже очень ценными. Конечно, не всякое вещество, прибавленное к питательной среде, было благоприятным для грибка и побуждало его вырабатывать хороший пенициллин. Даже грибкам подходит не всякая пища.
Ученые искали и новый исходный материал, новые грибки. Достигнув даже значительных успехов, исследователи не прекращали поисков, которые иногда были удачными. Так Бротцу нашел на острове Сардинии грибок цефалоспориум, которым занялись два исследователя из Оксфорда, Абрагам и Ньютон. Им удалось получить из этого грибка новый пенициллин. Он, правда, не обладал широким спектром, но на некоторые бактерии действовал лучше, чем пенициллин G.
Этими работами, разумеется, были разрешены далеко не все задачи, связанные с пенициллином и поставленные перед химиками. В настоящее время главное — стать независимыми от грибков, этих естественных производителей чудодейственного лечебного средства. Не полусинтез, а полный синтез — таков теперь лозунг. В сущности, ученые однажды уже думали, что это достигнуто. В 1959 году, когда Шиэн провел продолжительные опыты, чтобы искусственно получить ядро пенициллина, уже упомянутую нами пенициллиновую кислоту. Казалось, этим все достигнуто, но метод настолько сложен, что оказался непригодным для фабричного производства пенициллина.
Потом другие химики пришли к мысли пойти противоположным путем. Они сказали себе: «А что будет, если мы не станем мучиться, искусственно получать 6-аминопенициллиновую кислоту, а затем присоединять к ней другое вещество, чтобы, таким образом, возник новый пенициллин? Возьмем готовый пенициллин и расщепим его. Тогда мы будем иметь в своих руках ядро, пенициллиновую кислоту, и сможем дальше работать с этим ядром и создавать новые пенициллины». Хорошая мысль, но не так уж легко осуществимая. Японские ученые, работавшие над этой проблемой, не достигли успеха. Им не удалось разорвать связи, созданные природой, и они в конце концов отказались от этой задачи.
Но двое ученых из Эльберфельда, Кауфман и Бауер, оказались более счастливыми. Они пользовались кишечной палочкой, микроорганизмом, в нормальных условиях обитающим в кишечнике. Достаточно умертвить бактерии, чтобы они приобрели способность расщеплять пенициллин G на две части: 6-аминопенициллиновую и фенилуксусную кислоты. Расщепление происходит легко, и при этом получаются достаточные количества пенициллиновой кислоты. Как оказалось, путь был совсем простым, но только надо на него напасть. А это в конце концов тайна всякого успеха в науке.
Все остальное не представляет особых затруднений для химиков. В настоящее время они уже умеют получать чистую кристаллическую 6-аминопенициллиновую кислоту, что дает им возможность создавать полусинтетические пенициллины. Но, несмотря на это, старый пенициллин G не забыт; более того, многие врачи снова охотно возвращаются к нему.
Когда бактериология, казалось, достигла зенита своей славы и в поле зрения микроскопа могло быть обнаружено и показано всякому человеку, интересующемуся этой великой главой медицины, множество возбудителей важнейших инфекционных болезней, исследователи были вправе с гордостью подвести итог своим победам. Но, делая это, они должны были признать, что в их науке еще много пробелов. Конечно, при сильном увеличении можно увидеть возбудителей холеры и туберкулеза, гноеродные кокки и многие другие бактерии. Но где возбудители оспы, кори, гриппа, инфекционного детского паралича и некоторых других болезней, не обнаруженные до сего времени, хотя во всех странах земного шара в лабораториях всех бактериологических институтов их искали со всем усердием, какого этот вопрос заслуживал?
Ведь возбудители этих болезней должны быть тут же, совсем близко. Если капелька из оспенного гнойничка больного попадала хотя бы даже в ссадину здорового человека, последний непременно заболевал оспой, если только ему ранее не сделали предохранительную прививку. Следовательно, в этой крохотной капельке должен содержаться болезнетворный возбудитель. Но найти его не удавалось. Так же обстояло дело и при некоторых других инфекционных болезнях, передававшихся очень легко. В течение многих лет ученые ломали голову, почему не удается открыть их возбудителей.
Они, очевидно, так мелки, что увеличения обыкновенного микроскопа недостаточно, чтобы их обнаружить, или столь своеобразны, что не могли быть найдены по другим причинам. Позднее, когда Шаудин открыл возбудителя сифилиса, бледную спирохету, которая на протяжении многих лет ускользала от исследователей и была обнаружена только в затемненном поле микроскопа, подобный метод решили применить и при поисках вирусов. Однако и это был ложный путь. Нет, вирусы оставались невидимы только из-за малых размеров.
Первым, кто заговорил о вирусе в современном смысле этого слова, был великий Пастер. Тогда он изучал бешенство и предложил знаменитые предохранительные прививки против этой страшной болезни, хотя и не знал его возбудителя, вируса, и даже еще не составил правильного представления о нем. Когда ученые приступили к исследованию вирусов, они прежде всего применили фарфоровые фильтры. Поры такого фильтра настолько мелки, что даже бактерии не проходят через них и задерживаются.
