Synthetic_Production_of_Penicillin_TR1468

Профессор Александр Флеминг в своей лаборатории. Госпиталь Святой Марии. Лондон

О случайном открытии на дне грязной чашки

 Александр Флеминг родился в 1881 году в графстве Эйршир в семье фермера. Учился в сельской школе, а в 13-летнем возрасте вслед за старшими братьями отправился в Лондон, где работал клерком и посещал занятия в Политехническом институте. Став постарше, подал документы на национальный конкурс для поступления в медицинскую школу. На экзаменах получил самые высокие баллы и стал стипендиатом школы при госпитале Святой Марии. В 1902 году в госпитале встретился со знаменитым врачом-иммунологом Алмротом Райтом – первым своим учителем.

В 1906 году, выдержав экзамены, Александр становится членом Королевского колледжа хирургов. Оставаясь в лаборатории патологии профессора Райта при госпитале Святой Марии, в 1908 году Флеминг получает степени магистра и бакалавра наук в Лондонском университете.

 В поисках «волшебной пули»

В Первую мировую войну Флеминг служил армейским врачом, участвовал в военных действиях во Франции. На его глазах раненые погибали от сепсиса, столбняка и гангрены. Пытаясь их спасти, хирурги применяли антисептики. Флеминг, занимаясь исследованием ран, доказал, что широко применявшаяся для обработки открытых ран карболовая кислота неэффективна, а иногда и опасна, так как убивает лейкоциты, способствующие выживанию бактерий в тканях. И тогда же приступил к поискам, по его выражению, «волшебной пули», губительной для микробов, но безвредной для человеческого организма.

В 1922 году Флеминг сделал своё первое важное открытие: он случайно обнаружил в тканях человека вещество лизоцим (lysozyme), разрушающее клеточные стенки бактерий и не причиняющее вреда здоровым тканям.

Сам термин «лизоцим» придумал начальник Флеминга профессор Алмрот Райт, который увлекался созданием «греческих» слов. Логика у него была такая: новое вещество напоминает фермент (энзим), значит, его название должно оканчиваться на zyme, а раз оно разрушает микроорганизмы, пусть будет лизоцимом (англ. lyse – разрушать).

Как выяснилось, в больших количествах лизоцим содержится в слюне человека, и этим объясняются её антибактериальные свойства. Кроме того, лизоцим был обнаружен в слёзной жидкости и в носовой слизи, а в грудном молоке его концентрация составляет почти 400 мг/л, что намного больше, чем в коровьем молоке.

Казалось бы, победа! Есть универсальный природный антисептик! Но оказалось, что вещество это всё-таки малоэффективно в борьбе с наиболее патогенными микроорганизмами.

Коллега Флеминга доктор Эллисон вспоминал: «В 1922 году я поступил в госпиталь Святой Марии, чтобы работать с ним в одной лаборатории. Флеминг сразу же стал подшучивать над моей педантичной опрятностью. Каждый вечер я <…> выбрасывал всё, что не могло больше пригодиться. Флеминг сказал, что я слишком аккуратен. Сам он сохранял свои культуры по две-три недели и, прежде чем уничтожить, внимательно их изучал, чтобы проверить, не произошло ли случайно какого-нибудь неожиданного и интересного явления. Дальнейшая история доказала, что он был прав и что если бы сам был таким же аккуратным, как я, то, скорее всего, не открыл бы ничего нового.

Как-то вечером, это было через несколько месяцев после того, как я стал работать в лаборатории, Флеминг отбирал ненужные чашки Петри (лабораторная посуда в форме невысокого плоского цилиндра, изобретена в 1877 году немецким микробиологом Юлиусом Рихардом Петри. – Авт.), которые уже стояли много дней. Взяв одну из них, он долго рассматривал культуру и, наконец, показал мне, заметив: «Вот это интересно!» Я посмотрел. Агар (растительный заменитель желатина. – Авт.) покрылся большими жёлтыми колониями. Но поразительно было то, что обширный участок оставался чистым <…>

Флеминг объяснил, что в этой чашке он, когда был простужен, посеял слизь из собственного носа. Зона, где была нанесена слизь, не содержала никаких колоний, стала стерильной. Он тут же сделал вывод, что в слизи находилось вещество, которое или растворяло, или убивало находящиеся по соседству микробы».

флеминг 5
В 1999 году журнал «Тайм» назвал Флеминга одним из ста самых важных людей XX века

 Чих на чих не приходится

Открытие Флеминга произвело впечатление. С одной стороны, своим значением, с другой – невероятным, практически случайным способом осуществления. Как писали газеты, «гениальный растяпа однажды чихнул в чашку Петри и открыл лизоцим». Конечно же, падкая до сенсаций публика не осталась равнодушной, и рассеянность учёного стала притчей во языцех. Даже многие коллеги стали считать его открытие лишь счастливым стечением обстоятельств. Но самого Флеминга оно подтолкнуло к поискам других антибактериальных препаратов, безвредных для человека.

И ещё один важный момент. Все разговоры о неряшливости Флеминга, безусловно, соответствовали действительности, но, с другой стороны, как говорил в своё время его кумир Луи Пастер, удача произрастает только на подготовленной почве. Довольно часто в истории научных открытий случалось так, что успех приходил к упорному исследователю при наличии определённой доли везения. Вот и Александра Флеминга «волшебная пуля» всё-таки настигла. В 1928 году.

Многие опять сочли это чистой случайностью, ведь новое открытие Флеминга стало результатом стечения совсем уж невероятных обстоятельств. Дело в том, что, в отличие от аккуратных коллег, мывших чашки с бактериальными культурами сразу после окончания работы с ними, Флеминг неделями не делал этого, пока не загромождал посудой весь свой лабораторный стол. И вот однажды в одной из лабораторных чашек он обнаружил плесень, которая, к его удивлению, угнетала высеянную культуру бактерии. Отделив плесень, он установил, что бульон, на котором она разрослась, «приобрёл отчётливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства».

Да, наверное, это и было то самое счастливое стечение обстоятельств: плесень, которой была заражена культура, относилась к очень редкому виду. Возможно, в открытую чашку с культурой занесло «непонятно что» через окно с улицы или из лаборатории, расположенной этажом ниже, где выращивались образцы плесени, взятые из домов больных бронхиальной астмой. Флеминг, оставив эту чашку Петри на лабораторном столе, на несколько дней уехал из города. Наступившее в Лондоне похолодание создало благоприятные условия для роста плесени, а наступившее затем потепление – для бактерий. Как выяснилось позднее, стечению именно всех этих обстоятельств и было обязано открытие грибка penicillium.

Доктор Прайс, приятель Флеминга, восхищался: «Меня поражало, что он не ограничивался наблюдениями, а тотчас же принимался действовать. Многие, обнаружив какое-нибудь явление, чувствуют, что оно может быть значительным, но лишь удивляются и вскоре забывают о нём. Флеминг был не таков».

Как потом выяснилось, плесень оказалась губительной для стрептококков, стафилококков, дифтерийных палочек и бациллы сибирской язвы. В отличие от лизоцима, эффективного в основном против совершенно безвредных микробов, эта плесень выделяла вещество, останавливавшее рост возбудителей самых опасных заболеваний. Значит, она вполне могла быть той самой «волшебной пулей», которую так упорно искал Флеминг.

Занявшись изучением плесени, Флеминг с удивлением узнал, что penicillium notatum был впервые найден на иссопе – лекарственном многолетнем растении, родиной которого считают Средиземноморье и южные области Малой Азии. В Европе иссоп с раннего Средневековья использовали в качестве лекарственного средства против глазных болезней, а также составной части напитков, улучшающих здоровье пожилых людей. А великий Гиппократ использовал это растение для лечения болезней сердца. 

Сергей Нечаев

Продолжение читайте в мартовском номере (№3, 2015) журнала «Чудеса и приключения»

Теги: , ,