Содержание

Пять ошибок, навсегда изменивших мир

https://ria.ru/20181216/1548015221.html

Пять ошибок, навсегда изменивших мир

Пять ошибок, навсегда изменивших мир — РИА Новости, 16.12.2018

Пять ошибок, навсегда изменивших мир

Многие важные открытия сделаны случайно или по недоразумению. Не всегда их значение удавалось оценить сразу, но рано или поздно они позволяли человечеству… РИА Новости, 16.12.2018

2018-12-16T08:00

2018-12-16T08:00

2018-12-16T08:00

наука

рентген

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154801/05/1548010577_0:474:2048:1626_1920x0_80_0_0_2ec9c45010fd97cb293490a5831d50c8.jpg

МОСКВА, 16 дек — РИА Новости, Альфия Еникеева. Многие важные открытия сделаны случайно или по недоразумению. Не всегда их значение удавалось оценить сразу, но рано или поздно они позволяли человечеству совершить громадный шаг вперед. Как научные ошибки меняют историю — в материале РИА Новости. Жизнь заиграла новыми красками До середины XIX века большинство европейцев носили одежду серого, белого и коричневого цветов. И дело было не в моде или вкусовых предпочтениях — позволить себе яркие вещи могли только очень богатые люди. Большинство красителей получали из природных материалов, которые быстро портились и поэтому дорого стоили. В 1856 году профессор Королевского химического колледжа в Лондоне Август Вильгельм Гофман поручил студенту-химику Уильяму Генри Перкину исследовать анилин, выделенный из каменноугольной смолы. Ученый надеялся получить хинин, который в то время использовали для лечения малярии. Вместо искомого соединения Перкин выделил странный темный порошок. Он растворил его в спирте и увидел, как цвет изменился на ярко-фиолетовый. Как выяснилось впоследствии, этот порошок хорошо окрашивал шелк. Полученное вещество Перкин назвал мовеином, ушел из науки, основал первую в мире фабрику по производству искусственных красителей и разбогател. Впоследствии ученые стали делать из каменноугольной смолы красители и других цветов, что поставило крест на индустрии натуральных красок. Не всегда полезно мыть руки В 1879 году химик Константин Фальберг в лаборатории Университета Джонса Хопкинса (США) исследовал свойства битума. Вернувшись домой, ученый забыл помыть руки и сел ужинать, но вся еда казалась ему сладкой на вкус. Тогда он вернулся в лабораторию и по очереди стал изучать посуду, в которой производил опыты в этот день. Выяснилось, что вещество со сладковатым вкусом, осевшее на его пальцах, — продукт смешения орто-сульфобензойной кислоты с хлористым фосфором и аммиаком.Ученый назвал его сахарин, а через несколько месяцев в соавторстве с коллегой Айрой Ремсен опубликовал статью о синтезе нового вещества. Но научный мир встретил это открытие сдержанно. Только когда в 1884 году Фальберг запатентовал химическую формулу сахарина и наладил его промышленное производство, искусственный подсластитель стал невероятно популярным. Врачи прописывали его от головной боли, ожирения и тошноты, а с 1907 года стали рекомендовать диабетикам в качестве сахарозаменителя. Таинственные лучиВильгельм Конрад Рентген изучал электрические разряды и свойства катодных лучей в стеклянных вакуумных трубках, часто допоздна засиживаясь на работе. Так было и 8 ноября 1895 года, когда, выходя вечером из лаборатории, он заметил странное свечение. Это светился экран из синеродистого бария, за которым находилась катодная трубка: физик забыл ее обесточить по окончании опыта. Рентген выключил трубку — и свечение исчезло. Это так заинтересовало ученого, что он начал экспериментировать. Ставил перед трубкой разные предметы и проверял, отражают они лучи или пропускают. В конце концов Рентген поместил перед трубкой свою руку и заметил, что она просвечивает на изображении, проецируемом на экране. После этого исследователь заменил трубку фотографической пластиной и получил первую рентгенограмму. Это был снимок руки его жены, который впоследствии облетел весь мир. В 1901 году Рентген получил за свое открытие Нобелевскую премию по физике. Еще немного о пользе грязи Шотландский бактериолог Александр Флеминг славился своей неаккуратностью. В его рабочем кабинете реактивы, инструменты и еда лежали вперемешку, а чашки Петри — используемые для культивирования бактерий лабораторные сосуды — мылись очень редко. Именно это обстоятельство позволило Флемингу совершить два крупных открытия, одно из которых произвело настоящую революцию в медицине. Сначала в 1922 году ученый, простудившись, высморкался в чашку Петри, где росла бактериальная культура Micrococcus lysodeicticus. Через некоторое время он вспомнил про этот сосуд и решил его проверить. Оказалось, что все микробы в нем погибли. Так Флеминг открыл новое вещество, обладающее антибактериальным действием, — лизоцим. Осенью 1928 года после месячного отсутствия исследователь вернулся в свою лабораторию и на одной из пластин с культурами стафилококков заметил плесень. При ближайшем рассмотрении это оказались грибки вида Penicillium notatum, а вот микробов в чашке уже не было. Флеминг решил, что плесень вырабатывает убивающее бактерии вещество. Через полгода он сумел его выделить и назвал пенициллином. Так началась эра антибиотиков.Только за годы Второй мировой войны пенициллин, способный лечить множество болезней — от пневмонии до туберкулеза, спас около двухсот миллионов жизней, а сам Флеминг за свое открытие получил в 1945 году Нобелевскую премию. Лекарство от сердца лечит любовь Первое в истории лекарство для лечения эректильной дисфункции (иными словами, импотенции) изобрели совершенно случайно. В 90-х годах прошлого века сотрудники фармацевтической компании Pfizer работали над созданием препарата от стенокардии и ишемической болезни сердца.Исследователи хотели получить вещество, которое заставляло бы кровеносные сосуды расширяться, ведь при стенокардии сердце ощущает недостаток кислорода. Однако клинические испытания раз за разом проваливались. Либо препарат UK-92480 не оказывал никакого действия, либо эффект был очень недолгим, а постоянный прием лекарства вызывал у добровольцев мышечные боли.Таблетки вызывали еще один побочный эффект, на который исследователи вначале не обратили особого внимания — через несколько дней приема у добровольцев улучшалась эрекция. Даже в тех случаях, когда мужчины не помнили, когда она была у них в последний раз. Компания снова организовала клинические испытания (на этот раз успешные), в которых приняли участие около трех тысяч добровольцев. В начале 1998 года лекарство, получившее торговое название «Виагра», поступило в продажу.

https://ria.ru/20181017/1530870718.html

https://ria.ru/20160923/1477732018.html

https://ria.ru/20160623/1449867993.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154801/05/1548010577_0:282:2048:1818_1920x0_80_0_0_193f922c46ac7f37bb3607bb3a18cefa.jpg

РИА Новости

[email protected] ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

рентген

МОСКВА, 16 дек — РИА Новости, Альфия Еникеева. Многие важные открытия сделаны случайно или по недоразумению. Не всегда их значение удавалось оценить сразу, но рано или поздно они позволяли человечеству совершить громадный шаг вперед. Как научные ошибки меняют историю — в материале РИА Новости.

17 октября 2018, 15:27НаукаРоссийские химики создали сверхчувствительный детектор ядов

Жизнь заиграла новыми красками

До середины XIX века большинство европейцев носили одежду серого, белого и коричневого цветов. И дело было не в моде или вкусовых предпочтениях — позволить себе яркие вещи могли только очень богатые люди. Большинство красителей получали из природных материалов, которые быстро портились и поэтому дорого стоили.

В 1856 году профессор Королевского химического колледжа в Лондоне Август Вильгельм Гофман поручил студенту-химику Уильяму Генри Перкину исследовать анилин, выделенный из каменноугольной смолы. Ученый надеялся получить хинин, который в то время использовали для лечения малярии.

Вместо искомого соединения Перкин выделил странный темный порошок. Он растворил его в спирте и увидел, как цвет изменился на ярко-фиолетовый. Как выяснилось впоследствии, этот порошок хорошо окрашивал шелк.

Полученное вещество Перкин назвал мовеином, ушел из науки, основал первую в мире фабрику по производству искусственных красителей и разбогател.

Впоследствии ученые стали делать из каменноугольной смолы красители и других цветов, что поставило крест на индустрии натуральных красок.

Не всегда полезно мыть руки

23 сентября 2016, 17:41НаукаПодсластители не вызывают рак, заявляют ученыеБританские ученые не обнаружили никаких намеков и экспериментальных свидетельств в пользу того, что употребление сукралозы и других подсластителей увеличивает вероятность развития рака.

В 1879 году химик Константин Фальберг в лаборатории Университета Джонса Хопкинса (США) исследовал свойства битума. Вернувшись домой, ученый забыл помыть руки и сел ужинать, но вся еда казалась ему сладкой на вкус. Тогда он вернулся в лабораторию и по очереди стал изучать посуду, в которой производил опыты в этот день. Выяснилось, что вещество со сладковатым вкусом, осевшее на его пальцах, — продукт смешения орто-сульфобензойной кислоты с хлористым фосфором и аммиаком.

Ученый назвал его сахарин, а через несколько месяцев в соавторстве с коллегой Айрой Ремсен опубликовал статью о синтезе нового вещества. Но научный мир встретил это открытие сдержанно. Только когда в 1884 году Фальберг запатентовал химическую формулу сахарина и наладил его промышленное производство, искусственный подсластитель стал невероятно популярным. Врачи прописывали его от головной боли, ожирения и тошноты, а с 1907 года стали рекомендовать диабетикам в качестве сахарозаменителя.

Таинственные лучи

23 июня 2016, 14:35НаукаРентген помог ученым застать черную дыру-«киллера» в момент убийстваАстрономам впервые удалось «промотать» время назад и проследить за тем, как сверхмассивная черная дыра в центре далекой галактики Swift J1644+57 захватила и разорвала на части звезду, пробудившись после долгой спячки.

Вильгельм Конрад Рентген изучал электрические разряды и свойства катодных лучей в стеклянных вакуумных трубках, часто допоздна засиживаясь на работе. Так было и 8 ноября 1895 года, когда, выходя вечером из лаборатории, он заметил странное свечение. Это светился экран из синеродистого бария, за которым находилась катодная трубка: физик забыл ее обесточить по окончании опыта. Рентген выключил трубку — и свечение исчезло.

Это так заинтересовало ученого, что он начал экспериментировать. Ставил перед трубкой разные предметы и проверял, отражают они лучи или пропускают. В конце концов Рентген поместил перед трубкой свою руку и заметил, что она просвечивает на изображении, проецируемом на экране.

После этого исследователь заменил трубку фотографической пластиной и получил первую рентгенограмму. Это был снимок руки его жены, который впоследствии облетел весь мир. В 1901 году Рентген получил за свое открытие Нобелевскую премию по физике.

Еще немного о пользе грязи

Шотландский бактериолог Александр Флеминг славился своей неаккуратностью. В его рабочем кабинете реактивы, инструменты и еда лежали вперемешку, а чашки Петри — используемые для культивирования бактерий лабораторные сосуды — мылись очень редко. Именно это обстоятельство позволило Флемингу совершить два крупных открытия, одно из которых произвело настоящую революцию в медицине.

Сначала в 1922 году ученый, простудившись, высморкался в чашку Петри, где росла бактериальная культура Micrococcus lysodeicticus. Через некоторое время он вспомнил про этот сосуд и решил его проверить. Оказалось, что все микробы в нем погибли. Так Флеминг открыл новое вещество, обладающее антибактериальным действием, — лизоцим.

Осенью 1928 года после месячного отсутствия исследователь вернулся в свою лабораторию и на одной из пластин с культурами стафилококков заметил плесень. При ближайшем рассмотрении это оказались грибки вида Penicillium notatum, а вот микробов в чашке уже не было. Флеминг решил, что плесень вырабатывает убивающее бактерии вещество. Через полгода он сумел его выделить и назвал пенициллином. Так началась эра антибиотиков.

Только за годы Второй мировой войны пенициллин, способный лечить множество болезней — от пневмонии до туберкулеза, спас около двухсот миллионов жизней, а сам Флеминг за свое открытие получил в 1945 году Нобелевскую премию.

Лекарство от сердца лечит любовь

Первое в истории лекарство для лечения эректильной дисфункции (иными словами, импотенции) изобрели совершенно случайно. В 90-х годах прошлого века сотрудники фармацевтической компании Pfizer работали над созданием препарата от стенокардии и ишемической болезни сердца.

Исследователи хотели получить вещество, которое заставляло бы кровеносные сосуды расширяться, ведь при стенокардии сердце ощущает недостаток кислорода. Однако клинические испытания раз за разом проваливались. Либо препарат UK-92480 не оказывал никакого действия, либо эффект был очень недолгим, а постоянный прием лекарства вызывал у добровольцев мышечные боли.

Таблетки вызывали еще один побочный эффект, на который исследователи вначале не обратили особого внимания — через несколько дней приема у добровольцев улучшалась эрекция. Даже в тех случаях, когда мужчины не помнили, когда она была у них в последний раз.

Компания снова организовала клинические испытания (на этот раз успешные), в которых приняли участие около трех тысяч добровольцев. В начале 1998 года лекарство, получившее торговое название «Виагра», поступило в продажу.

Пенициллин значение для человечества. Кто открыл пенициллин? История открытия пенициллина

Сотни человеческих жизней спасены за время применения в медицинской практике антибиотиков. Открытие пенициллина позволило легко избавлять людей от тех болезней, которые вплоть до начала XX века считались неизлечимыми.

Медицина до изобретения пенициллина

Многие столетия медицина была не в силах сохранить жизнь всех заболевших. Первым шагом к прорыву стало открытие факта о природе происхождения многих недугов. Речь идет о том, что большинство заболеваний возникает вследствие губительного воздействия микроорганизмов. Достаточно быстро ученые поняли, что можно уничтожить с помощью других микроорганизмов, проявляющих «враждебное отношение» к возбудителям недугов.

В процессе своей медицинской практики сразу несколько ученых еще в XIX пришли к такому выводу. Среди них был и Луи Пастер, который открыл, что действие некоторых видов микроорганизмов приводит к гибели бацилл Но этих сведений оказалось недостаточно. Нужно было найти конкретные действенные способы решения проблемы. Все попытки медиков создать универсальное лекарство заканчивались неудачно. И лишь чистая случайность и блестящая догадка помогли Александру Флемингу, тому ученому, кто изобрел пенициллин.

Полезные свойства плесени

Сложно поверить в то, что самая обычная плесень обладает бактерицидными свойствами. Но это действительно так. Ведь это не просто зеленовато-серая субстанция, а микроскопический грибок. Он возникает из зародышей еще меньшего размера, которые витают в воздухе. В условиях плохой циркуляции воздуха и других факторов из них образуется плесень. Пенициллин еще не был открыт, но в трудах Авиценны XI века есть упоминания о лечении гнойных заболеваний с помощью плесени.

Спор двух ученых

В 60-х годах XIX века российские медики Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин всерьез поспорили. Предметом спора была плесень. Полотебнов считал, что она является родоначальников всех микробов. Манассеин настаивал на противоположной точке зрения, и чтобы доказать свою правоту, провел серию исследований.

Он наблюдал за ростом спор плесени, которые посеял в питательную среду. В результате В. Манассеин увидел, что развитие бактерий не происходило именно на местах роста плесневого грибка. Его мнение теперь было подтверждено опытным путем: плесень действительно блокирует рост других микроорганизмов. Его оппонент признал ошибочность своего утверждения. Мало того, Полотебнов сам начал пристально изучать антибактериальные свойства плесени. Имеются сведения, что он даже успешно применял их в лечении плохо заживающих кожных язв. Полотебнов посвятил несколько глав своего научного труда описанию свойств плесени. Там же ученый рекомендовал использовать эти особенности в медицине, в частности, для лечения кожных заболеваний. Но эта идея не вдохновила других медиков и была несправедливо забыта.

Кто изобрел пенициллин

Эта заслуга принадлежит ученому-медику Он был профессором в лаборатории больницы св. Марии города Лондона. Основная тема его научной деятельности — это рост и свойства стафилококков. Открытие пенициллина он совершил случайно. Особой аккуратностью Флеминг не славился, скорее, наоборот. Однажды, оставив на рабочем столе немытые чашки с бактериальными культурами, спустя несколько дней он заметил образовавшуюся плесень. Его заинтересовало то, что в пространстве вокруг плесени бактерии были уничтожены.

Флеминг дал название субстанции, выделяемой плесенью. Он назвал ее пенициллином. После проведения большого количества опытов Ученый убедился в том, что это вещество может убивать разные виды болезнетворных бактерий.

В каком году изобрели пенициллин? В 1928 наблюдательность Александра Флеминга подарила миру это чудодейственное по тем временам вещество.

Производство и применение

Флеминг не смог научиться получать пенициллин, поэтому сначала практическая медицина не очень заинтересовалась его открытием. Теми, кто изобрел пенициллин как медицинский препарат, были Говад Флори и Чейн Эрнст. Они вместе со своими соратниками выделили чистый пенициллин и создали на его основе первый в мире антибиотик.

В 1944 году, во время Второй мировой войны, ученые Соединенных Штатов смогли промышленным способом получать пенициллин. Апробация препарата заняла немного времени. Практически сразу пенициллин стали использовать вооруженные силы союзников для лечения раненых. Когда война закончилась, гражданское население США тоже смогло приобрести чудо-лекарство.

Все, кто изобрел пенициллин (Флеминг, Флори, Чейн), стали обладателями Нобелевской премии в области медицины.

Пенициллин: история открытия в России

Когда Великая Отечественная война еще продолжалась, И. В. Сталин предпринимал многочисленные попытки покупки лицензии на производство пенициллина в России. Но Соединенные Штаты вели себя неоднозначно. Сначала была названа одна сумма, надо сказать, астрономическая. Но позже ее еще два раза увеличивали, объясняя эти повышения неправильными первоначальными расчетами. В результате переговоры не увенчались успехом.

На вопрос о том, кто изобрел пенициллин в России, нет однозначного ответа. Поиск способов производства аналогов был поручен микробиологу Зинаиде Ермольевой. Она смогла получить вещество, названное впоследствии крустозином. Но по своим свойствам этот препарат сильно уступал пенициллину, да и сама технология производства была трудоемкой и дорогостоящей.

Было принято решение все же купить лицензию. Продавцом выступил Эрнст Чейн. После этого началось освоение технологии и запуск ее в производство. Этим процессом руководил Николай Копылов. пенициллина было налажено достаточно быстро. За это Николай Копылов был удостоен

Антибиотики в общем и пенициллин в частности, безусловно, обладают поистине уникальными свойствами. Но сегодня все чаще ученые проявляют беспокойство тем, что многие бактерии и микробы вырабатывают устойчивость к такому лечебному действию.

Эта проблема сейчас требует тщательного изучения и поиска возможных решений, ведь действительно, может наступить время, когда некоторые бактерии уже не будут реагировать на действие антибиотиков.

О пенициллине знают все. Этот антибиотик спас немало жизней. Но сегодня он уже не столь популярен, так как появились более современные медикаменты. Однако, не смотря на это, его все еще можно найти в аптеке. Почему так? Дело в том, что пенициллин гораздо лучше помогает при гнойных инфекциях и некоторых воспалениях, чем другие антибиотики. К тому же он более безопасен для человеческого организма. Более подробнее о пенициллине и об истории его открытия мы вас ознакомим в этой статье.

Пенициллин — первый антибиотик, который был открыт в начале 20 века. Открыл его один известный бактериолог — Александр Флеминг. Во время войны он работал военным врачом. И в то время антибиотиков не существовало, поэтому множество людей погибало из-за заражения крови, воспалений и осложнений. Флеминга это очень огорчало и он начал работать над созданием лекарства, которое смогло бы спасти людей от различных инфекций.

Благодаря своему таланту и упорству Флеминг уже к 20 годам был известным в научных кругах.

При этом он был ужасным неряхой, но как ни странно, именно это и сыграло решающую роль в его открытии. На тот момент все опыты с бактериями проводились в самом простом биореакторе (чашке Петри). Это стеклянный широкий цилиндр с низкими стенками и крышкой. После каждого опыта данный биореактор необходимо было хорошо стерилизовать. И вот однажды Флеминг заболел и во время опыта чихнул, прям в эту чашку Петри, в которую уже поместил культуру бактерий. Нормальный врач сразу бы все выкинул и заново все простерилизовал. Но Флеминг этого не сделал.

Через пару дней он проверил чашку и увидел, что в некоторых местах все бактерии погибли, а именно там, куда он чихнул. Флеминга это удивило и он начал более подробно работать над этим. Немного позже им был открыт лизоцим — естественный фермент слюны человека, животных и некоторых растений, который разрушает стенки бактерий и растворяет их. Но лизоцим действует слишком медленно, да и не на все бактерии.

Как говорилось выше, Флеминг был неряхой и очень редко выбрасывал содержимое чашек Петри. Делал он это только тогда, когда чистые уже заканчивались. И вот однажды он уехал отдыхать, а все чашки оставил немытыми. За это время погода менялась много раз: холодало, теплело, повышался уровень влажности. Из-за этого появились грибок и плесень. Когда ученый вернулся домой, он занялся уборкой и заметил, что в одной чашке со стафилококками плесень, которая убивала эти бактерии. Кстати, данная плесень также была занесена совершенно случайно.

До 40-х годов Флеминг активно изучал свое новое открытие и пытался разобраться в технологии производства. И много раз ему пришлось терпеть неудачи. Пенициллин было очень сложно выделить, а его производство оказалось не только дорогим, но и медленным. Поэтому он почти забросил свое открытие. Но врачи из Оксфордского университета увидели будущий потенциал данного лекарства и продолжили работу Флеминга. Они разобрали технологию производства пенициллина, и уже в 1941 году благодаря этому антибиотику была спасена жизнь 15 летнего подростка, у которого было заражение крови.

Как выяснилось позже, в СССР также проводились подобные исследования. В 1942 году пенициллин был получен Зинаидой Ермольевой — советским микробиологом.

К 1952 году технология была усовершенствована, и этот антибиотик можно было приобрести в любой аптеке. Его стали широко применять для лечения различных воспалений: пневмонии, гонореи и так далее.

Всем нам известно, что антибиотики уничтожают не только болезнетворные микробы, но и нашу микрофлору, то есть полезные микробы. Пенициллин действует совсем иначе. Он не приносит никакого вреда человеческому организму и действует только на бактерии. Этот антибиотик блокирует синтез пептидогликана, который принимает участие в строительстве новых клеточных оболочек бактерий. В результате этого размножение бактерий прекращается. Наши клеточные мембраны имеют другое строение, поэтому никак не реагируют на введение препарата.

С создания пенициллина прошло много времени. Ученые уже успели открыть четвертое поколение антибиотиков. Поэтому большинство врачей стали предъявлять претензии к пенициллину — мол он уже не эффективен, так как бактерии привыкли к нему. К тому же он нарушает микрофлору кишечника. Но так ли это на самом деле?

Насчет того, что антибиотики нарушают микрофлору кишечника, врачи правы. Но не стоит забывать и о том, что сегодня существуют и специальные препараты, которые помогают восстановить эту микрофлору. К тому же, антибиотики вредны не больше, чем курение, алкоголь и так далее.

Аллергия на пенициллин

На любое лекарство у человека может возникнуть аллергическая реакция. Поэтому прием любого медикамента, а особенно антибиотика, должен назначаться и контролироваться врачом.

Аллергическая реакция на пенициллин проявляется следующим образом:

  • могут появиться признаки крапивницы;
  • анафилаксия;
  • приступы удушья;
  • ангионевротический отек;
  • лихорадка.

Чтобы избежать подобных симптомов рекомендуется перед тем, как назначать лечение пенициллином провести аллергическую пробу. Для этого необходимо малое количество антибиотика уколоть больному и посмотреть, какой будет реакция организма. В малых количествах препарат не нанесет никакого вреда, поэтому не стоит опасаться, что проба может вызвать один из вышеперечисленных симптомов.

Стоит отметить и тот факт, что аллергия на пенициллин со временем может исчезнуть. Об этом говорят некоторые исследования, проведенные специалистами.

Как видите, пенициллин — очень полезный антибиотик. За то время, которое он просуществовал, этот медикамент смог спасти множество жизней. Его назначают при воспалительных процессах. Со времен своего открытия он не раз усовершенствовался. Благодаря этому микробы еще к нему не приспособились. Этим и обусловлено высокоэффективное действие данного антибиотика.

Открытие любого лекарственного препарата всегда провоцирует огромный резонанс в обществе. Ведь это означает, что еще одна болезнь поддалась лечению, а значит, появилась возможность сохранить еще больше жизней. Особенно было значимо появление новых медикаментозных препаратов в период массовой гибели людей — войн, чем ознаменовывается 20-й век.

Разумеется, ученый, открывший жизненно необходимый препарат, удостаивается лавров почета, а его имя остается памятным в истории человечества.

Пенициллин — важнейшее открытие 20-го века. О его открытии и других важнейших фактах пойдет речь далее.

Открытие антибиотика

Пенициллин относится к тем открытиям, которые происходят случайно. Однако значимость его для человечества огромна.

Это был первый открытый антибиотик, полученный из плесневого гриба пенициллума.

Первым, кто открыл пенициллин, был бактериолог из Англии Александр Флеминг. Его открытие случилось внезапно, во время исследований плесневых грибов. В ходе эксперимента он установил, что плесневые грибы вида пенициллум содержат антибактериальное вещество, которое в дальнейшем получило название пенициллин. В каком году открыт был этот антибиотик — известно доподлинно. 7 марта 1929 года — дата довольно значимая для науки и для человечества в целом.

Александр Флеминг: биография

Александр Флеминг — ученый, открывший пенициллин — родился 6 августа 1881 года в графстве Эйршир. Его родители были обычными людьми, не имевшими никакого отношения к науке.

Когда Александру исполнилось 14 лет, он переехал работать в столицу Соединенного Королевства вместе со своими братьями. Изначально он подрабатывал клерком, параллельно посещая Политехнический институт. С наступлением 1900 года будущий ученый поступил на службу в Лондонский полк.

Через год Флеминг получает наследство размером в 250 фунтов стерлингов, что на то время было солидной суммой. По совету своего старшего брата он проходит конкурс на поступление в медицинскую школу. Экзамены он сдает с блеском и становится стипендиатом медшколы при больнице святой Марии. Флеминг успешно изучает курс хирургии и в 1908 году становится магистром и бакалавром медицинских наук в Лондонском университете.

В 1915 году Флеминг женится на медсестре Саре Макэлрой, с которой у ученого родился сын. Его жена умерла в 1949 году, а в 1953 Флеминг женился во второй раз. Второй его избранницей стала его бывшая студентка, бактериолог Амалия Котсури-Вурекас. Через два года Александр Флеминг скончался. Блистательный ученый, тот, кто открыл пенициллин, умер от инфаркта. На тот момент ему было 73 года.

С чего все началось

Александра Флеминга всегда интересовала научная деятельность, несмотря на то что он окончил медицинскую школу. В своих экспериментальных порывах был весьма неаккуратен. Его товарищи отмечали, что в лаборатории, где работал Флеминг, всегда царил беспорядок, в котором реактивы, препараты, инструменты — все вперемешку валялось по всему помещению. За это он неоднократно получал выговоры. Поэтому с уверенностью можно сказать, что пенициллин открыт в полнейшем беспорядке и абсолютно случайно.

Еще задолго до открытия пенициллина, во время Первой мировой, Флеминг пошел на фронт в качестве военного врача. Параллельно с оказанием помощи пострадавшим солдатам молодой ученый занимался исследованием бактерий, которые проникали в раны и провоцировали тяжелые последствия для раненого.

В 1915 году Флеминг написал и представил доклад, в котором доказывал, что в открытые раны пострадавших попадает большинство видов бактерий, которые еще не были известны ученым тех лет. Кроме этого, он сумел доказать, вопреки мнению многих хирургов, что применяемые в течение короткого промежутка времени антисептические препараты не способны полностью уничтожить бактерии.

В вопросе получения нового препарата с антибактериальным воздействием Флеминг поддерживал идеи своего начальника, профессора Райта, считавшего, что все применяемые антисептики не только не способны погубить большинство бактерий в организме, но и ведут к ослаблению иммунной системы. Исходя из этого, требовался новый препарат, который бы активизировал иммунную деятельность организма, в результате чего организм бы стал способен самостоятельно бороться с вирусами.

Флеминг рьяно стал развивать свою гипотезу о том, что в организме человека должны содержаться вещества, способные подавлять распространение попавших в организм бактерий. Стоит учесть, что понятие антител стало известно не ранее 1939 года. Ученый стал проводить экспериментальные работы над всеми жидкостями организма, а именно поливал ими культуры бактерий, наблюдая за результатом.

Все решил случай

Александр Флеминг открыл пенициллин по воле случая. До 1929 года все его исследования не приносили особых результатов.

В 1928 году ученый, тот, кто открыл пенициллин в дальнейшем, стал изучать бактерии рода Кокки — стафилококки. Исследования не приносили ожидаемых результатов, поэтому Александр решил сделать перерыв и взял отпуск, покинув лабораторию в конце лета. Естественно, оставленное ученым место работы находилось в полном беспорядке.

Вернувшись в начале сентября, Флеминг обнаружил, что в одной из чашек Петри, где находились колонии бактерий, появилась плесень, которая спровоцировала гибель стафилококков.

Исследовав образовавшуюся плесневую массу, ученый пришел к заключению, что это гриб вида Penicillium notatum и что он содержит антибактериальное вещество, способное уничтожить бактерии. И только в марте 1929 года Флеминг сумел выделить из этих плесневых грибов антисептик, дав ему название «пенициллин». С того времени Флеминг признан тем ученым, кто первый открыл пенициллин. А время этого великого открытия послужило началом разработки антибиотиков.

Пенициллин. Строение

Пенициллин — первый антибиотик, разработанный в прошлом веке, но своей значимости он не теряет до сих пор.

Это антисептическое средство получается в процессе жизнедеятельности некоторых видов плесневого гриба. Самый активный называется бензилпенициллин. Препарат способен бороться со стрептококками, пневмококками, гонококками, менингококками, дифтерийной палочкой, спирахетами. Но он не способен подавлять активность при заболеваниях, вызванных микробами кишечной палочки грибов.

В современной науке существует два способа получения этого препарата:

1. Биосинтетический.

2. Синтетический.

По химическому строению пенициллин представляет собой кислоту, из которой есть возможность получать различные соли. Главная молекула данного антибиотика — 6-аминопенициллановая кислота.

Как действует антибиотик

Принцип действия пенициллина основан на том, что он подавляет реакции химического характера, за счет которых осуществляется жизнедеятельность бактерий. Помимо этого, антибиотик устраняет молекулы, которые служат строительным компонентом для новых клеток бактерий. Важным является то, что, оказывая губительное действие на бактерии, пенициллин абсолютно не вредит организму человека и животных, так как клеточная оболочка клетки человека и животных значительно прочнее таковой у бактерий.

Открытие пенициллина в России

Зинаида Виссарионовна Ермольева — тот советский ученый-микробиолог, кто открыл пенициллин в России, а точнее в СССР.

В период Великой Отечественной войны госпитали были переполнены ранеными солдатами. Смертность от инфекций, занесенных в раны, была колоссальной. И на помощь в этом вопросе пришел пенициллин, который являлся отличным антибиотиком.

На западе это антисептическое средство активно использовалось, принося положительные результаты. Власти Советского Союза вели переговоры с зарубежными представителями по вопросу приобретения антибиотика. Однако дело значительно затягивалось. В связи с этим появилась необходимость в создании собственного пенициллина.

Решение данной проблемы было поручено советскому ученому-микробиологу Ермольевой. И уже в 1943 году она получила «свой» антибиотик, который был признан самым лучшим в мире.

Так какой ученый открыл пенициллин? Первооткрывателем остается Александр Флеминг.

Кто еще причастен к открытию пенициллина

В 40-х годах прошлого века свой вклад в улучшение первого антибиотика внесли еще несколько ученых.

Британские ученые-бактериологи Хоуард У. Флори, Эрнст Чейн и Норман У. Хитли сумели разработать и получить чистую форму пенициллина. Эта разработка поспособствовала спасению миллионов человеческих жизней в период Второй мировой войны.

Это спасительное открытие принесло своим владельцам Нобелевскую награду по физиологии и медицине «За открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях».

Заключение

С момента совершения важнейшего открытия — пенициллина — прошло более 80 лет. Однако своих достоинств этот антибиотик не утратил. Скорее наоборот, претерпел некоторые изменения: со временем из него получили более усовершенствованные виды атибиотиков — полусинтетические.

Конечно же, сейчас получено огромное множество антибиотиков, но подавляющее число этих медикаментов основаны именно на открытии лечебных свойств пенициллина.

Значимость первого в истории антибиотика неоценима, а следовательно, не стоит забывать, кто открыл пенициллин. Александр Флеминг — ученый, положивший начало новому этапу развития медицины.

Вплоть до XX в. бактериальное заражение, к примеру, туберкулезом, означало в большинстве случаев смертный приговор. Шотландский врач Александр Флеминг открыл в 1928 г. вещество, вызывающее гибель бактерий, — пенициллин. Однако его труды долго оставались без внимания.

Систематические исследования

Флеминг работал в бактериологической лаборатории больницы св. Марии в Лондоне, с 1928 г. на должности профессора. Он занимался проблемой роста и свойств стафилококков. Профессор славился неаккуратностью — чашки с остатками бактериальных культур неделями стояли немытыми на его рабочем столе. Неудивительно, что в конце концов в них заводилась плесень. Просматривая чашки перед очередной уборкой, Флеминг заметил, что вокруг пятен плесени (обычного грибка пенициллин) бактерий не было. Ученый исследовал пенициллий и обнаружил, что грибок выделяет вещество, обладающее бактерицидными свойствами. Эту субстанцию Флеминг назвал пенициллином. Впоследствии оказалось, что пенициллин способен уничтожать многие виды бактерий.

Долгий путь к лекарству

Поскольку Флеминг так и не научился получать пенициллин, открытие не вызвало у медиков большого интереса. Лишь в 1939 г. коллективу ученых под руководством Говарда Флори и Эрнста Чейна удалось выделить из плесени чистый пенициллин и создать на его основе прославленный во всем мире антибиотик В 1941 г. в США начались его клинические испытания, в 1944 г. начато промышленное производство. Сперва новое лекарство было доступно лишь вооруженным силам союзников. После окончания Второй мировой войны его стали продавать и гражданскому населению. В 1945 г. Флемингу, Флори и Чейну была присуждена Нобелевская премия по медицине.

Бактерии приобретают устойчивость

С тех пор на фармакологическом рынке постоянно появляются новые антибиотики. Это связано не только с любовью ученых к экспериментам, но и с фактической необходимостью: оказалось, что

  • 1877 г.: Луи Пастер провозгласил принцип антибиоза, невозможности существования одних видов в присутствии других, позже подтвержденный действием антибиотиков.
  • 1935 г.: в аптеках появился первый сульфонамид под торговым названием «пронтозил».
  • 1940 г.: коллектив исследователей под руководством американского микробиолога Зельмана Ваксмана создал антибиотик стрептомицин.
  • 1946 г.: Герхард Домагк разработал первое лекарство против туберкулеза.

Всемирно известный изобретатель антибиотиков – шотландский ученый Александр Флеминг, которому приписывают открытие пенициллинов из плесневых грибов. Это был новый поворот в развитии медицины. За такое грандиозное открытие изобретатель пенициллина получил даже Нобелевскую премию.

Ученый достиг истины исследовательским путем, спас от смерти ни одно поколение людей. Гениальное изобретение антибиотиков позволило истреблять патогенную флору организма без серьезных последствий для здоровья.

Что такое антибиотики

С момента появления первого антибиотика прошло уже много десятилетий, но об этом открытии хорошо знают медицинские работники во всем мире, простые обыватели. Сами по себе антибиотики – это отдельная фармакологическая группы с синтетическими компонентами, цель которых – нарушить целостность мембран патогенных возбудителей, прекратить их дальнейшую активность, незаметно вывести из организма, предотвратить общую интоксикацию. Первые антибиотики и антисептики появились в 40-х годах прошлого века, с того времени их ассортимент значительно пополнился.

Полезные свойства плесени

От повышенной активности болезнетворных бактерий хорошо помогают антибиотики, которые были выработаны из плесневых грибов. Лечебное действие антибактериальных препаратов в организме системное, все это благодаря полезным свойствам плесени. Первооткрывателю Флемингу лабораторным методом удалось выделить пенициллин, польза такого уникального состава представлена ниже:

  • зеленая плесень подавляет бактерии устойчивые к другим лекарственным средствам;
  • польза плесневого грибка очевидна при лечении брюшного тифа;
  • плесень истребляет такие болезненные бактерии, как стафилококки, стрептококки.

Медицина до изобретения пенициллина

В средние века человечество знало о колоссальной пользе плесневого хлеба и отдельного вида грибов. Такие лекарственные компоненты активно использовали для обеззараживания гнойных ран участников боевых действий, исключения заражения крови после оперативного вмешательства. До научного открытия антибиотиков было еще много времени, поэтому положительный аспект пенициллинов медики черпали из окружающей природы, определили путем многочисленных экспериментов. Проверяли эффективность новых средств на раненых бойцах, женщинах в состоянии родильной горячки.

Как лечили инфекционные заболевания

Не зная мир антибиотиков, люди жили по принципу: «Выживает только сильнейший», по принципу естественного отбора. Женщины умирали от сепсиса при родах, а бойцы – от заражения крови и нагноения открытых ран. Найти средство для эффективного очищения ран и исключения инфицирования в то время не могли, поэтому чаще знахари и врачеватели пользовались местными антисептиками. Позже, в 1867 году хирург из Великобритании определил инфекционные причины появления нагноения и пользу карболовой кислоты. Тогда это было основное лечение гнойных ран, без участия антибиотиков.

Кто изобрел пенициллин

На главный вопрос, кто открыл пенициллин, имеется несколько противоречивых ответов, однако официально считается, что создатель пенициллина – шотландский профессор Александр Флеминг. С детства будущий изобретатель мечтал найти уникально лекарство, поэтому поступил в медицинскую школу на базе госпиталя Святой Марии, которую окончил в 1901 году. Колоссальную роль при открытии пенициллина сыграл Алмрот Райт, изобретатель вакцины против брюшного тифа. С ним Флемингу посчастливилось посотрудничать в 1902 году.

Учился молодой микробиолог в академии Килмарнок, затем переехал в Лондон. Уже в статусе дипломированного ученого Флемминг открыл существование penicillium notatum. Научное открытие было запатентовано, ученый после окончания Второй Мировой войны в 1945 году даже получил Нобелевскую премию. До этого работа Флеминга была не раз отмечена премиями и ценными наградами. Принимать антибиотики в целях эксперимента человек начал в 1932 году, а до этого исследования проводились преимущественно на лабораторных мышах.

Разработки европейских ученых

Основателем бактериологии и иммунологии является французский микробиолог Луи Пастер, который в девятнадцатом веке подробно описал пагубное воздействие почвенных бактерий на возбудителей туберкулеза. Всемирно известный ученый лабораторными методами доказал, что одни микроорганизмы – бактерии могут быть истреблены другими – плесневыми грибами. Начало научных открытий было положено, перспективы открывались грандиозные.

Известный итальянец Бартоломео Гозио в 1896 году в своей лаборатории изобрел микофеноловую кислоту, которую стали называть одним из первых антибиотических средств. Тремя годами позднее немецкие врачи Эммерих и Лов открыли пиоценазу – синтетическое вещество, способное снижать патогенную активность возбудителей дифтерии, тифа и холеры, демонстрировать устойчивую химическую реакцию против жизнедеятельности микробов в питательной среде. Поэтому споры в науке на тему, кто изобрел антибиотики, не стихают и в настоящее время.

Кто изобрел пенициллин в России

Два российских профессора – Полотебнов и Манассеин спорили на тему происхождения плесни. Первый профессор утверждал, что от плесени пошли все микробы, а второй был категорически против. Манассеин стал исследовать зеленую плесень и обнаружил, что вблизи ее локализации полностью отсутствуют колонии патогенной флоры. Второй ученый занялся изучением антибактериальных свойств такого натурального состава. Такая нелепая случайность в перспективе станет истинным спасением для всего человечества.

Русский ученый Иван Мечников изучил действие ацидофильных бактерий с кисломолочными продуктами, которые благотворно воздействуют на системное пищеварение. Зинаида Ермольева вообще стояла у истоков микробиологии, стала основательницей известного антисептика лизоцима, а в истории известна, как «Госпожа пенициллин». Свои открытия Флеминг реализовал в Англии, параллельно над разработкой пенициллина трудились отечественные ученые. Американские ученые тоже не сидели зря.

Изобретатель пенициллина в США

Американский исследователь Зельман Ваксман параллельно занимался разработкой антибиотиков, но на территории США. В 1943 году ему удалось получить эффективный в отношении туберкулеза и чумы синтетический компонент широкого спектра действия под названием стрептомицин. в дальнейшем было налажено его промышленное производство, чтобы с практической позиции уничтожить вредную бактериальную флору.

Хронология открытий

Создание антибиотиков было постепенным, при этом использовался колоссальный опыт поколений, доказанные общенаучные факты. Чтобы антибактериальная терапия в современной медицине получилась настолько успешной, многие ученые «приложили к этому руку». Изобретателем антибиотиков официально считается Александр Флеминг, но помощь пациентам оказали и другие легендарные личности. Вот что необходимо знать:

  • 1896 г — Б. Гозио создал микофеноловую кислоту против сибирской язвы;
  • 1899 г — Р. Эммерих и О. Лоу открыли местный антисептик на основе пиоценазы;
  • 1928 г — А. Флеминг открыл антибиотик;
  • 1939 г — Д. Герхард получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за антибактериальное действие пронтозила;
  • 1939 г — Н. А. Красильников и А. И. Кореняко стали изобретателями антибиотика мицетин, Р. Дюбо открыл тиротрицин;
  • 1940 г — Э. Б. Чейн и Г. Флори доказали существование стабильного экстракта пенициллина;
  • 1942 г — З. Ваксман предложил создание медицинского термин «антибиотик».

История открытия антибиотиков

Стать медиком изобретатель решил по примеру своего старшего брата Томаса, который в Англии получил диплом и работал врачом-офтальмологом. В его жизни случилось много интересных и судьбоносных событий, которые позволили ему сделать это грандиозное открытие, предоставили возможность продуктивно уничтожать патогенную флору, обеспечить гибель целых колоний бактерий.

Исследования Александра Флеминга

Открытию европейских ученых предшествовала необычная история, произошедшая в 1922 году. Простудившись, изобретатель антибиотиков не надел при работе маску и случайно чихнул в чашку Петри. Через некоторое время неожиданно обнаружил, что в месте попадания слюны вредные микробы погибли. Это был существенный шаг в борьбе с болезнетворной инфекций, возможность вылечить опасную болезнь. Результату такого лабораторного исследования был посвящен научный труд.

Следующее судьбоносное совпадение в трудовой деятельности изобретателя произошло шестью годами позднее, когда в 1928 году ученый уехал на месяц отдыхать с семьей, предварительно сделав посевы стафилококка в питательной среде из агар-агара. По возвращению обнаружил, что плесень отгородилась от стафилококков прозрачной жидкостью, нежизнеспособной для бактерий.

Получение активного действующего вещества и клинические исследования

Учитывая опыт и достижения изобретателя антибиотиков, ученые микробиологии Говард Флори и Эрнст Чейн в Оксфорде решили пойти дальше и занялись получением пригодного к массовому использованию препарата. Лабораторные исследования проводились на протяжении 2 лет, в результате чего было определено чистое действующее вещество. Испытывал его в обществе ученых сам изобретатель антибиотиков.

При помощи такой инновации Флори и Чейн вылечили несколько осложненных случаев прогрессирующего сепсиса и пневмонии. В дальнейшем разработанные в лабораторных условиях пенициллины начали успешно лечить такие страшные диагнозы, как остеомиелит, газовая гангрена, родильная горячка, стафилококковая септицемия, сифилис, сифилис, другие инвазивные инфекции.

В каком году изобрели пенициллин

Официальная дата общенародного признания антибиотика – 1928 год. Однако такого рода синтетические вещества были выявлены и раньше – на внутреннем уровне. Изобретатель антибиотиков – Александр Флеминг, но за это почетное звание могли посоперничать европейские, отечественные ученые. Шотландцу удалось прославить свое имя в истории, благодаря этому научному открытию.

Запуск в массовое производство

Поскольку открытие было официально признано в период Второй Мировой войны, очень сложно было наладить производство. Однако все понимали, что с его участием можно спасти миллионы жизней. Поэтому в 1943 году в условиях боевых действий серийным выпуском антибиотических средств занялась ведущая американская компания. Таким способом удалось не только сократить показатели смертности, но и увеличить продолжительность жизни мирного населения.

Применение в годы второй мировой войны

Такое научное открытие было особенно уместно в период боевых действий, поскольку люди тысячами умирали от гнойных ран и масштабного заражения крови. Это были первые эксперименты на людях, которые давали устойчивый терапевтический эффект. После окончания войны производство таких антибиотиков не просто продолжилось, но и в разы повысилось по объемам.

Значение изобретения антибиотиков

Современное общество по сей день должно быть благодарно, что ученые своего времени сумели придумать эффективные против инфекций антибиотики и воплотили свои разработки в жизнь. Таким фармакологическим назначением могут смело воспользоваться взрослые и дети, вылечить ряд опасных заболеваний, избежать потенциальных осложнений, летального исхода. Изобретатель антибиотиков не забыт в нынешнее время.

Положительные моменты

Благодаря антибиотическим средствам, смерть от пневмонии и родовой горячки стала редкостью. Кроме того, наблюдается положительная динамика при таких опасных заболеваниях, как брюшной тиф, туберкулез. С помощью уже современных антибиотиков можно истребить патогенную флору организма, вылечить опасные диагнозы еще на ранней стадии инфицирования, исключить глобальное заражение крови. Заметно снизился и показатель детском смертности, женщины при родах умирают гораздо реже, чем в средние века.

Отрицательные аспекты

Изобретатель антибиотиков тогда не знал, что со временем патогенные микроорганизмы адаптируются в антибиотической среде и перестанут погибать под воздействием пенициллина. Кроме того, не существует лекарство от всех возбудителей, изобретатель такой разработки еще не появился, хотя современные ученые к этому стремятся годами, десятилетиями.

Генные мутации и проблема резистентности бактерий

Патогенные микроорганизмы по своей природе оказались так называемыми «изобретателями», поскольку под воздействием антибиотических препаратов широкого спектра действия способны постепенно мутировать, приобретая повышенную устойчивость к синтетическим веществам. Вопрос резистентности бактерий для современной фармакологии стоит особенно остро.

Видео

Kак Флеминг открыл пенициллин — RadioVan.fm

13 сентября 1929 года шотландский бактериолог Александр Флеминг на заседании Медицинского исследовательского клуба при больнице св. Марии Лондонского университета впервые сообщил о том, что открыл первый антибиотик — пенициллин. Впоследствии признавали, что пенициллин стал одним из самых великих медицинских открытий двадцатого века, а этот век и без того был весьма богат на открытия в медицине. Как бы там ни было, в 1945 году Флеминг стал одним из лауреатов Нобелевской премии, присужденной именно за открытие пенициллина.

В своей Нобелевской речи Флеминг тогда заявил: «Говорят, что я изобрел пенициллин. Но ни один человек не мог его изобрести, потому что это вещество создано природой. Я не изобретал пенициллин, я всего лишь обратил на него внимание людей и дал ему название». На самом деле ситуация с пенициллином еще интереснее: похоже, что природе пришлось изрядно потрудиться и устроить целую сеть случайностей, чтобы заставить людей, в первую очередь самого Флеминга, открыть это вещество.

Начать нужно с того, что Флеминг стал врачом отчасти благодаря случайности. Учитывая весь спектр его талантов, наш герой вполне мог выбрать и другое научное направление, даже заняться искусством (с детства он увлекался живописью) или стать военным. По совету старшего брата он выбрал медицину и подал документы на национальный конкурс для поступления в медицинскую школу при больнице св. Марии. Получив на экзамене высшие баллы и став хирургом по окончании обучения, Флеминг связал с этой больницей всю свою оставшуюся жизнь.

Он стал работать в лаборатории исследования ран и проявил свои таланты исследователя, показав, что карболовая кислота, в то время широко применявшаяся для обработки открытых ран, не подходит в качестве антисептика. Дело в том, что она убивает создающие в организме защитный барьер лейкоциты и в конечном счете способствует выживанию в тканях болезнетворных бактерий.

Следующая случайность произошла с Флемингом в 1922 году, когда он открыл фермент, впоследствии названный лизоцимом. Этот фермент убивал некоторые бактерии, не причиняя вреда здоровым тканям. Случайность здесь заключалась в том, что ученый был не слишком-то аккуратен и не очень любил приводить в порядок свой лабораторный стол. Однажды, будучи простужен, он чихнул в чашку Петри, где выращивал бактерии в питательной среде, и не продезинфицировал ее, как того требовали правила. Через несколько дней по цвету остатков в этой чашке он обнаружил, что в местах, куда попала его слюна, бактерии были уничтожены.

Правда, в качестве антисептика лизоцим работал не слишком удачно: на большинство бактерий он действовал очень медленно, поэтому Флеминг поначалу стал использовать лизоцим при написании авангардных картин, где разные цвета на полотне создавались различными бактериями. Чтобы эти бактерии не переползали с одного цветового пятна на другое, он обрабатывал лизоцимом границы таких пятен.

Впрочем, в лаборатории Флеминг больше думал о поисках хорошего антисептика, чем о своей живописи. И в 1928 году история с его неаккуратностью повторилась. Каким-то чудом в одну из его не продезинфицированных чашек Петри, где он высеивал колонию золотистого стафилококка, попала плесень из соседней лаборатории — довольно редкий плесневый грибок Penicillium notatum. Через пару дней она растворила высеянную культуру, и там, где она попала в чашку, вместо желтой мутной массы виднелись капли, похожие на росу.

Здесь Флеминга озарило: он предположил, что смертоносное влияние на бактерии оказал плесневый грибок. Это предположение подтвердилось, и ученый получил из этого грибка вещество интенсивного желтого цвета, которое он и назвал пенициллином.

Обнаружилось, что даже разведенный в 500-800 раз пенициллин подавлял рост не только стафилококков, но также и стрептококков, пневмококков, гонококков, дифтерийной палочки и бацилл сибирской язвы, но не действовал на кишечную палочку, тифозную палочку и возбудителей гриппа, паратифа, холеры. Чрезвычайно важным открытием было отсутствие вредного влияния пенициллина на лейкоциты человека даже в дозах, во много раз превышающих губительную для стафилококков дозу. Это означало, что пенициллин для людей безвреден.

На изучение свойств открытого им вещества Флеминг потратил около года, и, хотя в чистом виде так и не сумел его получить, он все же решил рассказать о нем коллегам.

Настоящим антибиотиком пенициллин Флеминга стал значительно позже, после того как его исследования в 1938 году продолжили профессор Оксфордского университета, патолог и биохимик Говард Флори и химик Эрнст Борис Чейн, эмигрировавший из Германии после прихода к власти нацистов. Спустя год попыток ученым удалось сделать то, что не удалось Флемингу, — получить первые 100 миллиграмм чистого пенициллина. Однако грибок, из которого пенициллин был получен, оказался слишком капризным, требовалось найти ему более «послушную» и эффективную замену.

Для этой цели Чейн привлек к работе других специалистов: бактериологов, химиков и врачей. Была сформирована так называемая Оксфордская группа. Работа группы оказалась удачной, и в 1941 году пенициллин впервые спас от верной смерти человека с заражением крови — им стал 15-летний подросток.

Разгоревшаяся к тому времени война не позволила наладить в Англии массовое производство пенициллина, и летом 1941 года Оксфордская группа отправилась совершенствовать технологию в США. На экстракте американской кукурузы выход пенициллина увеличился в 20 раз. Затем решили поискать новые штаммы плесени, более продуктивные, чем Penicillium notatum, когда-то прилетевший в окно Флемингу. В лабораторию группы стали поступать образцы плесеней со всего мира. Группа также пополнилась Мэри Хант, которую вскоре прозвали «Заплесневелой Мэри», ведь она закупала на рынке все заплесневелые продукты. Случилось так, что именно она принесла с рынка гнилую дыню, в которой и был найден тот высокопродуктивный штамм, который ученые и искали, — P. Chrysogenum.

На основе этого штамма была разработана технология массового производства пенициллина. В 1945 году выпуск этого лекарства достиг 15 тонн в год, а в 1950-м — 150 тонн.

Механизм действия пенициллинов оказался весьма сложным, и только в 1957 году его прояснил американский исследователь Джеймс Парк, который открыл нуклеотид, подавляющий рост клеточной стенки многих микробов.

Дальнейшие исследования показали и главный недостаток пенициллинов: болезнетворные микроорганизмы быстро привыкали к их присутствию. Так, если в 1945 году гонорея полностью излечивалась одной-единственной инъекцией пенициллина в 300 тысяч единиц, то в начале семидесятых для этого нужен был курс в десять раз более мощных инъекций. По состоянию же на 1998 год 78% гонококков развили устойчивость к антибиотикам группы пенициллина. По этой причине любой антибиотик был и остается главным лекарством XX века. В XXI веке ученые стоят перед проблемой создания нового лекарства, к которому микробы привыкнуть уже не смогут.

Любопытна судьба рождения пенициллина в СССР. В 1941 году разведка получила сведения о том, что в Англии создается чудодейственный антимикробный препарат на основе какого-то вида плесневых грибков. Тут же у нас начались работы в этом направлении, и уже в 1942 году микробиолог Зинаида Ермольева получила пенициллин из плесени Penicillium crustosum, взятой со стены одного из бомбоубежищ Москвы. В 1944 году препарат был с успехом опробован на раненых солдатах.

В 1945 году Александр Флеминг, Говард Флори и Эрнст Борис Чейн были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.

В Нобелевской лекции Флеминг отметил, что «феноменальный успех пенициллина привел к интенсивному изучению антибактериальных свойств плесеней и других низших представителей растительного мира. Лишь немногие из них обладают такими свойствами».

В оставшиеся десять лет жизни ученый был удостоен 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 30 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах.

11 марта 1955 года Флеминг умер от инфаркта миокарда. Его похоронили в соборе Св. Павла в Лондоне — рядом с самыми почитаемыми британцами. В Греции, где бывал ученый, в день его смерти объявили национальный траур. А в испанской Барселоне все цветочницы города высыпали охапки цветов из своих корзин к мемориальной доске с именем великого бактериолога и врача.

Материал подготовила: Марина Галоян

Открытые дважды. Как Россия не стала родиной антибиотиков? | История | Общество

Историю создания антибактериальных препаратов нельзя назвать длительной — официально лекарство, которое мы теперь называем антибиотиком, было разработано англичанином Александром Флемингом в начале XX столетия. Но мало кто знает, что аналогичное изобретение на 70 лет раньше было сделано в России. Почему оно не стало применяться, и кто в итоге добился признания в этой сфере, рассказывает АиФ.ru.

Когда бактерии лечат

Первым, кто предположил существование бактерий, способных избавить человечество от тяжелых болезней, был французский микробиолог и химик Луи Пастер. Он выдвинул гипотезу о своего рода иерархии у живых микроорганизмов — и о том, что одни могут быть сильнее других. В течение 40 лет ученый искал варианты спасения от тех недугов, что долгие годы считались неизлечимыми, и ставил опыты на известных ему видах микробов: выращивал, очищал, подселял друг к другу. Именно так он обнаружил, что бактерии опаснейшей сибирской язвы могли погибать под воздействием других микробов. Однако дальше этого наблюдения Пастер не продвинулся. Самое обидное, что он даже не подозревал, насколько был близок к разгадке. Ведь «защитником» человека оказалась такая привычная и знакомая многим… плесень.

Именно этот грибок, вызывающий сегодня у многих сложные эстетические чувства, стал предметом дискуссии двух русских врачей в 1860-х годах. Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин спорили — является ли зеленая плесень своего рода «прародителем» для всех грибковых образований или нет? Алексей выступал за первый вариант, более того, был уверен, что от нее произошли все микроорганизмы на земле. Вячеслав же утверждал, что это не так.

От жарких словесных дебатов медики перешли к эмпирическим проверкам и начали параллельно два исследования. Манассеин, наблюдая за микроорганизмами и анализируя их рост и развитие, обнаружил, что там, где разрастается плесень… других бактерий нет. Полотебнов, проводя свои независимые испытания, выявил то же самое. Единственное — он выращивал плесень в водной среде — и по окончании эксперимента обнаружил, что вода не пожелтела, осталась чистой.

Ученый признал поражение в споре и… выдвинул новую гипотезу. Он решил попробовать приготовить на основе плесени бактерицидный препарат — специальную эмульсию. Полотебнов начал применять этот раствор для лечения больных — в основном для обработки ран. Результат был ошеломляющим: пациенты шли на поправку гораздо быстрее, чем раньше.

Свое открытие, а также все научные выкладки, Полотебнов не оставил в тайне — опубликовал и представил на суд общественности. Но эти поистине революционные опыты остались незамеченными — официальная наука отреагировала вяло.

О пользе открытых форточек

Стоило бы Алексею Полотебнову быть более настойчивым, а официальным медиками немного менее инертными — и Россия была бы признана родиной изобретения антибиотиков. Но в итоге развитие новой методики лечения приостановилось на 70 лет, пока за дело не взялся британец Александр Флеминг. Ученый с самой юности хотел найти средство, которое позволяло бы уничтожать болезнетворные бактерии и спасать людям жизнь. Но главное открытие своей жизни он сделал случайно.

Флеминг занимался изучением стафилококков, при этом у биолога была одна отличительная особенность — он не любил наводить порядок на рабочем столе. Чистые и грязные банки могли вперемешку стоять неделями, при этом он забывал закрывать часть из них.

Однажды ученый оставил пробирки с остатками колоний выращенных стафилококков на несколько дней без внимания. Когда же он вернулся к стеклам, то увидел, что они все заросли плесенью — скорее всего, споры залетели через открытое окно. Флеминг не стал выбрасывать испорченные образцы, а с любопытством истинного ученого поместил их под микроскоп — и был поражен. Никакого стафилококка не было, осталась лишь плесень и капли прозрачной жидкости.

Флеминг стал экспериментировать с разными видами плесени, выращивая из обычной зеленой серую и черную и «подсаживая» ее к другим бактериям — результат был удивительным. Она словно «отгораживала» от себя вредоносных соседей и не позволяла им размножаться.

Он первым обратил внимание и на «влагу», которая возникает рядом с грибковой колонией, и предположил, что жидкость должна обладать буквально «убийственной силой». В результате долгих исследований ученый выяснил, что эта субстанция может уничтожать бактерии, более того, своих свойств она не теряет даже при разведении водой в 20 раз!

Найденное вещество он назвал пенициллином (от названия плесени Penicillium — лат.).

С этого времени разработка и синтез антибиотика стали основным делом жизни биолога. Его интересовало буквально все: на какой день роста, в какой среде, какой температуре грибок работает лучше всего. В результате испытаний выяснилось, что плесень, являясь крайне опасной для микроорганизмов, безвредна для животных. Первым человеком, на котором испытали действие вещества, стал ассистент Флеминга — Стюарт Греддок, который страдал от гайморита. В качестве эксперимента ему ввели в нос порцию вытяжки из плесени, после чего состояние больного улучшилось.

Результаты своих исследований Флеминг представил в 1929 году в Лондонском медицинско-научном клубе. Удивительно но, несмотря на страшные пандемии — только за 10 лет до этого «испанка» унесла жизни миллионов человек, — официальная медицина не сильно заинтересовалась открытием. Хотя Флеминг не обладал красноречием и, по отзывам современников, был «тихий, застенчивый человек» — он все же взялся за рекламу препарата в научном мире. Ученый регулярно, в течение нескольких лет печатал статьи и делал доклады, в которых упоминал о своих опытах. И в итоге, благодаря этой настойчивости коллеги-медики все же обратили внимание на новое средство.

Четыре поколения

Медицинская общественность наконец заметила препарат, но возникла новая проблема — при выделении пенициллин быстро разрушался. И только через 10 лет после обнародования открытия на помощь Флемингу пришли английские ученые Говард Флери и Эрнст Чейн. Именно они и придумали способ, как можно выделить пенициллин, чтобы тот сохранился.

Первые открытые испытания нового препарата на пациентах состоялись в 1942 году.

33-летняя молодая жена администратора Йельского университета Анна Миллер, мать троих детей, заразилась от 4-летнего сына стрептококковой ангиной и слегла. Болезнь быстро осложнилась лихорадкой, начал развивать менингит. Анна умирала, на момент доставки в главный госпиталь Нью-Джерси ей ставили диагноз стрептококковый сепсис, что в те годы было практически приговором. Сразу по прибытии Анне сделали первый укол пенициллина, и через несколько часов — еще серию инъекций. Уже за сутки температура стабилизировалась, через несколько недель лечения женщину выписали домой.

Ученых ждала заслуженная награда — в 1945 году Флемингу, Флори и Чейну за их работу была присуждена Нобелевская премия.

Долгое время пенициллин был единственным препаратом, который спасал жизни людей при тяжелых инфекциях. Однако периодически он вызывал аллергию, не всегда был доступен. И врачи стремились разработать более современные и недорогие аналоги.

Ученые и медики выяснили, что все антибактериальные вещества можно разделить на 2 группы: бактериостатические, когда микробы остаются живы, но не могут размножаться, и бактерицидные, когда бактерии погибают и выводятся из организма. После длительного применения ученые отметили, что микробы начинают адаптироваться и привыкать к антибиотикам, и поэтому приходится менять состав препаратов. Так появились более «сильные» и качественно очищенные препараты второго и третьего поколения.

Как и пенициллин, их применяют и в настоящее время. Но при тяжелых заболеваниях уже используются высокоэффективные антибиотики 4-го поколения, большая часть из которых синтезирована искусственно. В современные лекарства добавляют компоненты, которые помогают уменьшить риск возникновения осложнений: противогрибковые, противоаллергические и так далее.

Антибиотики помогли победить страшную «моровую язву» — чуму, наводившую ужас на все страны, черную оспу, снизили смертность от пневмонии, дифтерита, менингита, сепсиса, полиомиелита. Удивительно, а ведь все началось с научных споров и пары нечищенных пробирок.

Пенициллин: знакомая всем история?

Появление этого лекарства без преувеличения стало революционным и во многом изменило мир – ​жизнь человечества после изобретения пенициллина разделилась на «до» и «после». Лекарства, спасшего от смерти такое количество людей, в предыдущей мировой истории попросту не было. Благодаря пенициллину средняя продолжительность жизни увеличилась вдвое, в среднем с 40-50 лет в XIX веке до 80 и больше – ​в ХХ.

Поиски

Свое название пенициллин получил от плесневого грибка Penicillium, неизменного спутника человека. Как только одна из спор грибка оказывается в благоприятной среде, она начинает прорастать, набухать и в конце концов превращается в сплошную, похожую на свалявшийся войлок, массу. Открытие пенициллина не стало случайным, и, хотя создатели легенд предпочитают писать об «экспромтах» и «внезапных озарениях», мы с вами знаем, что в основе любого большого научного открытия лежат многие годы кропотливых поисков, экспериментов, а часто – ​и неудач. Изобретение этого лекарства не стало исключением. Как известно, за появление пенициллина человечество обязано быть благодарно британскому биохимику из Шотландии Александру Флемингу.

 

 

 

 

 

 

 

 

Александр Флеминг

Во время Первой мировой войны он служил военным врачом. Как часто, испытывая бессильное отчаяние, он наблюдал, как его пациенты, раненые солдаты, умирали в муках после успешно проведенной операции от начавшейся гангрены или сепсиса. Флеминг начал искать средство изменить этот «естественный» ход вещей. В 1918 году он вернулся в Лондон, где продолжил свою работу в бактериологической лаборатории больницы Святой Марии. Спустя четыре года ему удалось достичь первых результатов. История этого успеха очень похожа на историю главного открытия его жизни, случившуюся шестью годами позднее.

Итак, простуженный Флеминг, только что поместивший очередную культуру бактерий Micrococcus lysodeicticus в чашку Петри, внезапно чихнул. Когда же несколькими днями позже он вновь открыл чашку с помещенной туда культурой, то обнаружил, что часть бактерий погибла.

Первый же анализ содержимого показал, что погибли именно те бактерии, на которые случайно попала при чихании слизь. Ученый заинтересовался этим и продолжил испытания. Их результатом стало открытие лизоцима, естественного фермента слизи человека, животных и некоторых растений. К сожалению, ряд особенностей, присущих лизоциму, не позволил использовать его в качестве универсального противомикробного средства. Тем не менее окрыленный своей находкой Флеминг ­продолжил поиски «убийцы бактерий». К 1928 году он уже приобрел репутацию ученого с европейским именем, но исследования пока не давали оснований предполагать, что он стоит на пороге грандиозного события. Как писал сам Флеминг: «Когда я проснулся на рассвете 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал совершить в этот день революцию в медицине своим открытием первого в мире антибиотика». Но произошло именно это.

Здесь будет уместным вспомнить одно шутливое выражение – ​«лень – ​двигатель прогресса». У Флеминга не было привычки выбрасывать культуры и мыть лабораторную посуду сразу же по окончании эксперимента, хотя после каждого опыта чашки Петри положено было не только мыть, но и стерилизовать. Обычно ученый занимался этой скучной работой, когда на рабочем столе накапливалось уже два-три десятка чашек.

«Как только вы открываете чашку с культурой, вас ждут неприятности, – ​вспоминал Флеминг. – ​Обязательно что-нибудь попадет в нее из воздуха». Однажды, когда он занимался исследованием вируса гриппа, в одной из чашек Петри обнаружилась плесень, которая, к удивлению ученого, уничтожила высеянную культуру – ​колонии золотистого стафилококка, и теперь вместо желтой мутной массы виднелись лишь капли, похожие на росу. Флеминг снял платиновой петлей немного плесени и поместил ее в пробирку с бульоном. Из разросшейся в бульоне культуры он отщипнул кусочек площадью примерно в квадратный миллиметр и отставил в сторону эту чашку Петри (он будет хранить ее до самой смерти). Ученый показал загрязненные грибами культуры своему бывшему помощнику Мерлину Прайсу, который прокомментировал увиденное: «Вот так же вы открыли и лизоцим».

Разработка

После обнаружения гибели стафилококков Флеминг продолжил опыты, чтобы проверить свое предположение о бактерицидном влиянии плесневого грибка. Он пересадил несколько спор из своей чашки на питательный бульон в колбе и оставил их прорастать при комнатной температуре.

Поверхность вскоре покрылась толстой войлочной гофрированной массой. Вначале она была белой, затем стала зеленой, наконец – ​черной. Бульон же оставался прозрачным. Однако через несколько дней он приобрел очень интенсивный желтый цвет, выработав вещество, которое получить в чистом виде Флемингу не удалось, слишком нестойким оно оказалось. При хранении плесневой культуры в течение двух недель вещество полностью разрушилось, а культуральная жидкость лишилась своих бактерицидных свойств. Грибы, выросшие на пластине с полученными культурами, Флеминг отнес к роду Penicillium и спустя несколько месяцев, 7 марта 1929 года, назвал выделенное вещество пенициллином. Как вскоре выяснилось, даже при разведении до 800 раз культуральная жидкость подавляла рост стафилококков и некоторых других бактерий. Таким образом, было доказано мощное антагонистическое влияние найденного грибка на определенные бактерии.

При испытании антибиотических свойств пенициллина Флеминг в чашке со слоем студневидного питательного агара вырезал до самого дна полоску этого слоя, получившуюся щель заполнил желтой жидкостью, а затем произвел перпендикулярно к этой полоске штриховые посевы различных видов бактерий, доходившие до краев чашки.

Обнаружилось, что пенициллин в большей или меньшей степени подавлял рост не только ­стафилококков, но и стрептококков, пневмококков, гонококков, дифтерийной палочки и бацилл сибирской язвы, но не действовал на кишечную и тифозную палочку и возбудителей гриппа, паратифа, холеры. Чрезвычайно важным открытием было отсутствие вредного влияния пенициллина на лейкоциты человека даже в дозах, во много раз превышающих дозу, губительную для стафилококков. Это означало, что пенициллин безопасен для людей. Первые исследования Флеминга продемонстрировали ряд важных свойств пенициллина. Он писал: «Это эффективная антибактериальная ­субстанция, оказывающая выраженное действие на пиогенные кокки и палочки дифтерийной группы. Пенициллин даже в огромных дозах не токсичен для животных. Можно предположить, что он окажется эффективным антисептиком при наружной обработке участков, пораженных чувствительными к пенициллину микробами, или при его введении внутрь».

К сожалению, раствор оказался нестабильным и с трудом поддавался очистке, если речь шла о больших его количествах. Не будучи химиком, Флеминг не смог извлечь и очистить нужное ему активное вещество. В конце концов он оставил попытки использовать пенициллин в качестве терапевтического средства, но продолжал размышлять над природой своего открытия: «Пенициллин при взаимодействии с чувствительными микробами имеет некоторые преимущества перед известными химическими антисептиками. Хороший образец полностью уничтожит стафилококки, стрептококки и пневмококки даже при разведении 1 к 800. Он является более мощным ингибиторным агентом, чем карболовая кислота, и может быть применен к зараженным поверхностям и в неразбавленном состоянии, не вызывая раздражения и интоксикации. Даже при разведении в 800 раз он обладает более сильным действием, чем другие антисептики. Эксперименты, связанные с лечением гнойных инфекций, подтвердили, что это открытие действительно привело к прогрессу в медицине».

Следующий прорыв в этом направлении был сделан в 1938 году профессором Оксфордского университета, патологом и биохимиком Говардом Флори, который привлек к сотрудничеству Эрнста Бориса Чейна, получившего высшее ­химическое образование в Германии и в течение долгого времени работавшего в химической лаборатории очень известной берлинской клиники «Шарите». После прихода к власти нацистов Чейн, будучи евреем и сторонником левых взглядов, эмигрировал в Англию. Он продолжил исследования и сумел получить неочищенный пенициллин в количествах, достаточных для первых биологических испытаний – ​вначале на животных, а затем и на людях, в клинике. Спустя год сложнейших экспериментов по выделению и очистке продукта грибов ученым удалось получить первые 100 мг чистого пенициллина. К сожалению, своего первого пациента им спасти не удалось – ​антибиотик слишком быстро выводился почками, и имевшегося в распоряжении исследователей запасов пенициллина не хватило.

 

 

 

 

 

 

 

Эрнст Борис Чейн

Чейн привлекает к испытаниям других специалистов: бактериологов, химиков, врачей. Создается т.н. Оксфордская группа.

Воплощение

Начало Второй мировой войны и бомбардировки Великобритании с воздуха, особенно сильные в 1940-41 гг., серьезно осложнили ­работу над новым лекарством. Оксфордская группа решает, на случай неблагоприятного развития военных событий, спрятать плесневые споры, пропитав бульоном прокладки пиджаков и карманов. Чейн говорил: «Если меня убьют, первым делом хватайте мой пиджак». Но уже в 1941 г. пенициллин впервые спасает жизнь человеку – ​подростку с заражением крови.

Результаты исследований были настолько обнадеживающими, что стала очевидна необходимость создания масштабного производства с технологией получения чистого лечебного препарата. Однако в воюющей Англии наладить массовое производство пенициллина не удалось – ​правительство не собиралось тратить драгоценные ресурсы на «сомнительные и дорогостоящие прототипы».

Летом 1941 года руководитель группы Флори отправляется в США, намереваясь усовершенствовать производство лекарства. На экстракте американской кукурузы выход пенициллина увеличился в 20 раз. Затем ученые задумывают поискать новые штаммы плесени, более продуктивные, чем Penicillium notatum. В их американскую лабораторию начинают поступать образцы плесени со всего мира. Специально нанятая сотрудница (она даже получает насмешливое прозвище – ​­Заплесневелая Мэри) скупает на рынке все испортившиеся ­продукты. Однажды в гнилой дыне находят продуктивный штамм ­­­­­P.  chrysogenum.

К этому времени Флори удается убедить американское правительство в необходимости производства антибиотика. В 1943 году в лаборатории американского доктора Роберта Ког­хилла продолжились исследования и впервые началось промышленное производство пенициллина. Технология массового выпуска пенициллина, сразу же получившего еще и второе название – ​«лекарство века», была передана на предприятия Pfizer и Merck.

 

 

 

 

 

 

 

 

Говард Флори

Производство пенициллина в короткие сроки было поставлено на поток, и у миллионов людей появился шанс выжить…

Со времени открытия пенициллина прошло почти сто лет. Мы живем в эпоху антибиотиков и уже не воспринимаем их как чудо. Сегодня существует большое количество фармацевтических компаний, производящих пенициллин и пенициллиноподобные вещества. В борьбе за наше здоровье участвует уже четвертое поколение антибиотиков.

Пенициллин, когда-то открывший им дорогу, все еще «в строю». Он незаменим в хирургии, особенно при гнойных инфекциях. Часто пенициллин становится единственным средством при воспалениях, против которых оказались бессильны новые антибиотики. Но главное, что почин нескольких смелых ученых, сумевших не просто воспользоваться неожиданной удачей, но постичь возможности, данные нам самой природой, обусловил переход медицины на качественно новый уровень. И это столь великое, родившееся из столь малого, служит путеводной звездой для всех исследователей, в какой бы научной отрасли они ни вели свои упорные и смелые поиски.

Подготовил Роман Меркулов

Тематичний номер «Пульмонологія, Алергологія, Риноларингологія» № 1 (42), лютий 2018 р.

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Пульмонологія та оториноларингологія

19. 02.2022 Терапія та сімейна медицина Антибіотикотерапія при COVID-19: що, де, коли?

Наприкінці минулого року у форматі онлайн відбувся «Науковий семінар: актуальні питання пульмонології. COVID-19 – виклик сьогодення». Серед багатьох обговорюваних аспектів лікування пацієнтів із коронавірусною хворобою чимало уваги було приділено питанням антибіотикотерапії при COVID-19. Про показання до призначення антибактеріальних засобів хворим на COVID-19 розповіла завідувачка кафедри внутрішньої медицини № 1 ДЗ «Дніпровський державний медичний університет», кандидат медичних наук Олена Валеріївна Мироненко….

19. 02.2022 Терапія та сімейна медицина Цефподоксим в амбулаторному лікуванні інфекцій нижніх дихальних шляхів: європейський досвід

Інфекція нижніх дихальних шляхів (ІНДШ) – ​гостре захворювання (триває протягом ≤21 дня) з основним симптомом – ​кашлем і щонайменше одним з інших симптомів з боку дихальних шляхів (відходження мокротиння, задишка, хрипи чи дискомфорт / біль у грудях), що не має альтернативних пояснень (наприклад, астми/синуситу). ІНДШ включає різні захворювання, як-от гострий бронхіт (ГБ), грип, позалікарняна пневмонія (ПЛП), загострення хронічного обструктивного захворювання легень (ХОЗЛ) і бронхоектатичної хвороби (БЕХ)….

18. 02.2022 Терапія та сімейна медицина 20-річний досвід лікування пацієнтів із хворобою Гоше 1 типу

За даними Національної дитячої спеціалізованої лікарні «Охматдит», на хворобу Гоше (ХГ) страждають 70 українців. Це найчастіша орфанна лізосомальна хвороба накопичення, що успадковується за автосомно-рецесивним типом. Захворювання може проявитися з раннього віку та суттєво вплинути на функцію багатьох органів, тому своєчасне патогенетичне лікування є основою збереження якості життя пацієнта. 23 грудня на науково-практичній конференції, присвяченій діагностиці та лікуванню гематологічних захворювань, старший науковий співробітник ДУ «Інститут гематології та трансфузіології НАМН України» (м. Київ), кандидат медичних наук Олена Анатоліївна Кисельова поділилася результатами 20-річного досвіду лікування ХГ іміглюцеразою (Церезим® 400 ОД)* у світі.

18.02.2022 Терапія та сімейна медицина Пацієнт з артеріальною гіпертензією, цукровим діабетом і полінейропатією: в пошуках істини

13-14 грудня в режимі онлайн минула науково-практична конференція «Кардіологічний пацієнт із коморбідністю та супутньою патологією: погляд експертів різних спеціальностей», у межах якої було представлено чимало цікавих і водночас непростих випадків діагностичного пошуку та вибору лікування пацієнтів із поєднаними захворюваннями. Керівник відділу клінічної діабетології ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім.  В. П. Комісаренка НАМН України» (м. Київ), доктор медичних наук Любов Костянтинівна Соколова та лікар-невролог поліклінічного відділення ДУ «ННЦ «Інститут кардіології ім. М. Д. Стражеска» НАМН України» (м. Київ), кандидат медичних наук Іванна Леонідівна Ревенько розглянули клінічний випадок розвитку тетрапарезу в пацієнтки з цукровим діабетом (ЦД) 2 типу й артеріальною гіпертензією….

77 лет назад пенициллин впервые спас человека

12 февр. 2018 г., 17:01

Открытием пенициллина человечество обязано шотландскому биохимику Александру Флемингу. Во время Первой мировой войны Флеминг служил военным врачом и не мог смириться с тем, что раненые после успешно проведённой операции все-таки погибали — от начавшейся гангрены или сепсиса.

В 1918 году Флеминг вернулся в Лондон в бактериологическую лабораторию больницы Св. Марии. Простуженный Флеминг, только что поместивший очередную культуру бактерий Micrococcus lysodeicticus в так называемую чашку Петри, — широкий стеклянный цилиндр с низкими стенками и крышкой, — неожиданно чихнул. Через несколько дней он открыл эту чашку и обнаружил, что в некоторых местах бактерии погибли. Судя по всему — в тех, куда попала слизь из его носа при чихании. 

Флеминг начал проверять. И в результате был открыт лизоцим — естественный фермент слизи человека, животных и, как позже выяснилось, некоторых растений. Он разрушает стенки бактерий и растворяет их, но при этом безвреден для здоровых тканей. Не случайно собаки зализывают раны — этим они снижают риск их воспаления. 

После каждого опыта чашки Петри положено было стерилизовать. И однажды, когда он занимался исследованием гриппа, в одной из чашек Петри обнаружилась плесень, которая, к удивлению учёного, растворила высеянную культуру — колонии золотистого стафилококка, и вместо жёлтой мутной массы виднелись капли, похожие на росу.  

Далее обнаружилось, что пенициллин подавлял рост стафилококков, стрептококков, пневмококков, гонококков, дифтерийной палочки и бацилл сибирской язвы, но не действовал на кишечную палочку, тифозную палочку и возбудителей гриппа, паратифа, холеры. Чрезвычайно важным открытием было отсутствие вредного влияния пенициллина на лейкоциты человека даже в дозах, во много раз превышающих дозу, губительную для стафилококков. Это означало безвредность пенициллина для людей. 

Следующий шаг был сделан в 1938 году Говардом Флори и Эрнстом Чейн. Эрнст Чейн продолжил исследования Флеминга. Он смог получить неочищенный пенициллин в количествах, достаточных для первых биологических испытаний сначала на животных, а затем и в клинике. Началась Вторая мировая война. Летом 1940 года над Великобританией нависла опасность вторжения.

Оксфордская группа решает спрятать плесневые споры, пропитав бульоном прокладки пиджаков и карманов. Чейн говорил: «Если меня убьют, первым делом хватайте мой пиджак». В 1941 году впервые в истории удалось помочь 43-летнему полицейскому, у которого в течение 4 месяцев была язва на губе. От этой простой болячки расползлись множественные гнойные очаги. Лечение начали 12 февраля 1941 года, и через 5 дней он почувствовал себя заново рождающимся. Затем удалось спасти от смерти паренька с заражением крови. 

В 1941 году в СССР поступили секретные данные о том, что в Англии создается мощнейший антимикробный препарат на основе какого-то вида грибков рода Penicillium. В Советском Союзе начали немедленно работать в этом направлении, и уже в 1942 году советский микробиолог Зинаида Ермольева получила пенициллин из плесени Penicillium Crustosum, взятой со стены одного из бомбоубежищ Москвы. В 1944 году Ермольева, после долгих наблюдений и исследований, решила испытать свой препарат на раненых. Её пенициллин стал чудом для полевых врачей и спасительным шансом для многих раненых бойцов. 

На церемонии вручения Нобелевской премии по физиологии и медицине, которую Флеминг, Флори и Чейн получили в 1945 году за открытие пенициллина и его лечебного эффекта, Флеминг сказал: «Говорят, что я изобрёл пенициллин. Но ни один человек не мог его изобрести, потому что это вещество создано природой. Я не изобретал пенициллин, я всего лишь обратил на него внимание людей и дал ему название».

Источник: http://in-korolev.ru/novosti/sobytiya/77-let-nazad-penicillin-vpervye-spas-cheloveka

Открытие пенициллина / 100 великих событий XX века

Открытие Флемингом пенициллина в 1928 году явилось результатом стечения ряда почти невероятных обстоятельств. В отличие от своих аккуратных коллег, очищавших чашки с бактериальными культурами после окончания работы, Флеминг по неряшливости не выбрасывал культуры по 2–3 недели, пока его лабораторный стол не оказывался загромождённым 40 или 50 чашками. Тогда он принимался за уборку, просматривал культуры одну за другой, чтобы не пропустить что-нибудь интересное. В одной из чашек он обнаружил плесень, которая относилась к очень редкому виду Penicillium. Открытие пенициллина, а затем других антибиотиков, произвело настоящую революцию в лечении инфекционных болезней. В 1944 году Флеминг был возведён в рыцарское достоинство.

В наше время невозможно представить ни одной домашней аптечки без наличия в ней каких-либо антибиотиков, которые, как правило, остаются после проведённого курса лечения домочадцев. Что же такое антибиотики?

На этот вопрос можно ответить так: это специфические химические вещества, которые вырабатываются микроорганизмами и способны даже в небольших количествах оказывать избирательное токсическое действие на болезнетворные бактерии и микроорганизмы, остановить их размножение или даже привести к гибели.

С уверенностью можно сказать, что открыл антибиотики английский учёный Александр Флеминг. Хотя руку к этому приложили и многие другие выдающиеся учёные. В 1929 году был впервые выделен грибок пенициллиум нотатум, уничтожавший опасные для человека стрептококки. Позднее производство этого антибиотика было поставлено на поток, что оказало неоценимую услугу человечеству.

В феврале 1941 года с помощью пенициллина врачи попытались спасти мужчину, умиравшего в госпитале от сепсиса. В 1942 году антибиотик спас жизнь очень многим, в том числе лётчикам, получившим ранения в боях под Лондоном. Промышленный выпуск пенициллина начался в Америке в 1943 году.

Таким образом, медики получили прекрасное средство, способное бороться с гнойными и инфекционными заболеваниями, воспалением лёгких и туберкулёзом, отитом и гайморитом, абсцессом и флегмоной.

На первых порах антибиотики очень добросовестно справлялись со своей ролью. Сферой их применения были бактериальное заражение жизненно важных органов, быстро прогрессирующие инфекции, с которыми иммунная система не в состоянии справиться сама. Они по-прежнему незаменимы при туберкулёзе, ангине, пневмонии, сепсисе. Для предотвращения инфекционных заражений их часто назначают после хирургических операций (даже после удаления зуба). Только с помощью антибиотиков лечатся микоплазменная инфекция, хламидиоз и некоторые другие инфекционные заболевания мочеполовой системы.

У лечения антибиотиками есть и обратная сторона: возбудители инфекционных заболеваний постепенно приобретают резистентность (устойчивость) к антибиотику как результат огромной генетической пластичности микроорганизмов.

Другой немаловажный фактор снижения эффективности применения антибиотиков — неистребимая тяга людей к самолечению, при котором мы сами себе назначаем неправильные дозы лекарств или ограничиваемся их кратковременным (1–2 дня) приёмом. К тому же каждый вид бактерий имеет свою чувствительность к антибиотикам. Если, например, пенициллин помог вылечить пневмонию, то это совершенно не значит, что им можно лечить любые инфекции.

Далеко не простой оказалась ситуация с применением антибиотиков. Они зачастую «бьют по площадям», не разбирая, где свой, а где чужой. В случае приёма внутрь антибиотики подавляют не только болезнетворную, патогенную, но и полезную микрофлору пищеварительного тракта.

Особенно длительный приём лекарств приводит к нарушению равновесия в организме человека, что влечёт за собой ослабление иммунитета и активное размножение вредных грибков.

Болезнетворные микробы на редкость живучи, поэтому очень часто антибиотик не может полностью уничтожить врага: остаются наиболее устойчивые, которые затем мутируют и приспосабливаются к новым условиям, в том числе и к данному антибиотику. Здесь уже вступает в силу закон природы: на каждое действие должно иметься противодействие. Чем больше новых антибиотиков создаёт человек, тем больше появляется болезнетворных микроорганизмов, способных им противостоять.

По данным американских учёных, проводивших исследования в госпиталях США, от неизвестных инфекционных болезней, против которых не смогли помочь никакие антибиотики, в 1992 году скончались более 13 тысяч пациентов.

Ежегодно человечество тратит огромные средства на разработку и производство новых, довольно дорогих лекарств, но природа посылает всё новые и новые армии микроорганизмов, которые противостоят этим препаратам. Процесс борьбы кажется нескончаемым, пока не будет сделано открытие, позволяющее перевести вопрос взаимодействия болезнетворных микробов и антибиотиков в другую плоскость. Возможно, проблема будет решена в рамках мер по укреплению иммунитета человека, изрядно снизившегося в результате химического загрязнения окружающей среды. В любом случае, проблема эта — комплексная, и решить её невозможно без общего оздоровления образа жизни.

Следует помнить, что антибиотики не всесильны. Они практически не действуют в случае вирусной инфекции. Так, например, большинство простуд и ОРЗ имеют именно вирусную природу, и применять антибиотики в этом случае бесполезно. Не справляются они и с грибками рода кандида, с глистами, амёбами и лямблиями.

Основной принцип медицины и девиз любого врача — «не навреди!». Прописывая антибиотик, врач всегда руководствуется возрастом и общим состоянием пациента, наличием сопутствующих заболеваний. Эффективность воздействия антибиотика зависит и от длительности употребления лекарства. Если курс сократить, то возникают новые устойчивые штаммы бактерий, и в дальнейшем его надо заменять на другой. Если же, наоборот, слишком долго принимать антибиотик, то могут развиться дисбактериоз кишечника и аллергия. Поэтому вместе с антибиотиком назначают и антигистаминные препараты (например, нистатин). Аллергические реакции обычно нейтрализуются супрастином, тавегилом и другими антиаллергическими средствами.

Побочные эффекты от приёма антибиотиков не ограничиваются аллергией и расстройством желудка. Лекарства могут вызывать тошноту, рвоту, а у женщин — рост грибковой флоры во влагалище. Они подавляют полезные микроорганизмы, формирующие местный иммунитет.

Беременным принимать антибиотики (особенно последней, новой волны) можно исключительно по настоятельной рекомендации врача, и только в очень серьёзных случаях, когда возможная польза от лекарства больше, чем возможный вред. Это связано с тем, что антибиотики оказывают негативное влияние на развитие плода. Наиболее опасным периодом является первая половина беременности (особенно до седьмой недели, когда плацента только формируется, и ребёнок практически ничем не защищён от отрицательного воздействия медикаментов).

Применение чужеродных белковых веществ (а таковыми и являются антибиотики для нашего организма) всегда чревато. Поэтому практическая медицина начинает обращать свой взор в сторону противомикробных средств не животного и не растительного происхождения, но обладающих не менее эффективным действием. Речь идёт о минеральных веществах. В давние времена, когда ещё не было антибиотиков, медицина использовала для борьбы с различными инфекционными заболеваниями и поражениями ртуть, теллур, бор, хром и другие весьма небезопасные минеральные вещества. Правда, микробы ухитрились вырабатывать устойчивость и к ним. Но среди химических элементов нашлись такие, которые по праву могут быть отнесены к несгибаемым и неутомимым борцам с инфекцией. Это йод и серебро. Йод как антисептик знают с незапамятных времён, и позиции свои он не сдаёт.

Медицинское применение серебра известно с глубокой древности. Его антимикробное действие было открыто в конце XIX века, но более громко заговорили о серебре как о дезинфицирующем средстве в последние десятилетия.

Так, например, если антибиотики убивают незначительное количество болезнетворных бактерий, то серебро действует против 650 микроорганизмов, в том числе вирусов и грибков. Учёные показали, что при одинаковых концентрациях антибактериальное действие «серебряной воды» в 1 750 раз сильнее подобного действия карболовой кислоты и в 3,5 раза сильнее, чем действие сулемы и хлорной извести.


Открытие пенициллина — новые идеи после более чем 75 лет клинического использования

Emerg Infect Dis. 2017 май; 23(5): 849–853.

Медицинский факультет Университета Эмори, Декейтер, Джорджия, США

Автор, ответственный за корреспонденцию. Адрес для корреспонденции: Роберт Гейнс, Медицинский центр по делам ветеранов Атланты, 1670 Clairmont Rd, Decatur, GA 30033-4004, USA; электронная почта: [email protected]

Это публикация правительства США. Эта публикация находится в общественном достоянии и поэтому не защищена авторскими правами.Весь текст из этой работы может быть перепечатан свободно. Использование этих материалов должно быть надлежащим образом процитировано.

Abstract

После чуть более 75 лет клинического применения пенициллина мир может убедиться, что его воздействие было немедленным и глубоким. В 1928 году случайное событие в лондонской лаборатории Александра Флеминга изменило курс медицины. Однако на очистку и первое клиническое применение пенициллина ушло более десяти лет. К 1943 году беспрецедентное сотрудничество США и Великобритании по производству пенициллина было невероятно успешным.Этот успех затмил усилия по производству пенициллина во время Второй мировой войны в Европе, особенно в Нидерландах. Информация об этих усилиях, доступная только за последние 10–15 лет, позволяет по-новому взглянуть на историю создания первого антибиотика. Исследователи в Нидерландах произвели пенициллин, используя свои собственные методы производства, и выпустили его на рынок в 1946 году, что в конечном итоге увеличило предложение пенициллина и снизило цену. Необычная интуиция, связанная с открытием пенициллина, демонстрирует трудности в поиске новых антибиотиков и должна напомнить медицинским работникам о необходимости умелого обращения с этими необычными лекарствами.

Ключевые слова: пенициллин, открытие, противомикробные препараты, антибиотики, история медицины

По словам британского гематолога и биографа Гвина Макфарлейна, открытие пенициллина было «серией случайных событий почти невероятной невероятности» ( 1 ) . После чуть более 75 лет клинического применения стало ясно, что первоначальное воздействие пенициллина было немедленным и глубоким. Его открытие полностью изменило процесс открытия лекарств, его крупномасштабное производство преобразовало фармацевтическую промышленность, а его клиническое использование навсегда изменило терапию инфекционных заболеваний.Успех производства пенициллина в Великобритании и Соединенных Штатах затмил интуицию его производства и усилия других стран по его производству. Информация о производстве пенициллина в Европе во время Второй мировой войны, доступная только за последние 10–15 лет, позволяет по-новому взглянуть на историю пенициллина.

Рассвет химиотерапии и «волшебная пуля»

В начале 20-го века Пауль Эрлих инициировал поиск химического вещества, способного убивать микроорганизмы, оставляя хозяина неизменным, — «волшебной пули».Эрлих также ввел термин «химиотерапия»: «Должен быть спланированный химический синтез: исходя из химического вещества с узнаваемой активностью, делая из него производные, а затем пытаясь обнаружить каждую степень его активности и эффективности. Это мы называем химиотерапией» ( 2 ). После тщательного тестирования он нашел препарат, обладающий активностью против бактерии Treponema pallidum , вызывающей сифилис. Появление этого препарата, арсфенамина (сальварсана) и его химического производного неоарсфенамина (неосальварсана) в 1910 году положило начало полной трансформации терапии сифилиса и концепции химиотерапии.К сожалению, несмотря на исчерпывающие поиски, надежда на новые волшебные таблетки для микробной терапии оставалась недостижимой. В течение 20 лет Сальварсан и Неосальварсан были единственными препаратами для химиотерапии бактериальных инфекций.

Открытие Александра Флеминга

Случайное событие в лондонской лаборатории в 1928 году изменило курс медицины. Александр Флеминг, бактериолог из больницы Святой Марии, вернулся из отпуска, когда во время разговора с коллегой заметил зону вокруг внедряющегося грибка на агаровой пластине, в которой бактерии не росли.Выделив плесень и идентифицировав ее как принадлежащую к роду Penicillium , Флеминг получил экстракт из плесени, назвав его активным веществом пенициллином. Он определил, что пенициллин оказывает антибактериальное действие на стафилококки и другие грамположительные возбудители.

Флеминг опубликовал свои выводы в 1929 году ( 3 ). Однако его усилия по очистке нестабильного соединения из экстракта оказались выше его возможностей. В течение десятилетия не было достигнуто никакого прогресса в выделении пенициллина в качестве терапевтического соединения.В это время Флеминг отправлял свою форму Penicillium всем, кто ее запрашивал, в надежде, что они смогут выделить пенициллин для клинического применения. Но к началу 1930-х интерес к воплощению в жизнь идеи Пауля Эрлиха о поиске волшебной пули угас.

Открытие пронтозила и сульфаниламидных препаратов

Этот мрачный взгляд на химиотерапию начал меняться, когда Герхард Домагк, немецкий патологоанатом и бактериолог, обнаружил бактериологическую активность в химическом производном масляных красителей под названием сульфамидохризоидин (также известный как пронтосил). Это соединение обладало бактериологической активностью у животных, но, как ни странно, не проявляло никакой активности in vitro . Prontosil имел ограниченный, но определенный успех при лечении пациентов с бактериальными инфекциями, включая собственного ребенка Домагка. Немецкая компания запатентовала лекарство, и в конечном итоге Домагк получил Нобелевскую премию в 1939 году. Парадокс успеха пронтозила in vivo, но отсутствия успеха in vitro, был объяснен в 1935 году, когда французские ученые определили, что активна только часть пронтозила: сульфаниламид. У животных пронтозил метаболизируется в сульфаниламид.В течение 2 лет на рынке появились сульфаниламиды и несколько производных сульфаниламидных препаратов. Успех сульфаниламида изменил цинизм в отношении химиотерапии бактерий ( 1 ).

Выделение пенициллина в Оксфордском университете

Успех сульфаниламидных препаратов вызвал интерес к поиску других агентов. В Оксфордском университете Эрнст Чейн нашел статью Флеминга 1929 года о пенициллине и предложил своему научному руководителю Говарду Флори попытаться выделить соединение. Предшественник Флори, Джордж Дрейер, написал Флемингу в начале 1930-х годов, чтобы он попросил образец своего штамма Penicillium проверить его на наличие бактериофагов как возможной причины антибактериальной активности (у него их не было).Однако напряжение было спасено в Оксфорде. В 1939 году Говард Флори собрал команду, в которую входил эксперт по грибкам Норман Хитли, который работал над выращиванием Penicillium spp. в больших количествах, и Чейн, успешно очистивший пенициллин из экстракта плесени. Флори руководил экспериментами на животных. 25 мая 1939 г. группа ввела 8 мышам вирулентный штамм Streptococcus , а затем 4 из них — пенициллин; остальные 4 мыши содержались в качестве необработанного контроля.Рано утром следующего дня все контрольные мыши погибли; все обработанные мыши остались живы. Чейн назвал результаты «чудом». Исследователи опубликовали свои выводы в The Lancet в августе 1940 года, описав производство, очистку и экспериментальное использование пенициллина, который обладал достаточной эффективностью для защиты животных, инфицированных Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, и Clostridium septique ( 4 ). .

После того, как оксфордская команда очистила достаточное количество пенициллина, они начали проверять его клиническую эффективность.В феврале 1941 года первым, кто получил пенициллин, был оксфордский полицейский, у которого была серьезная инфекция с абсцессами по всему телу. Введение пенициллина привело к поразительному улучшению его состояния через 24 часа. Однако скудный запас закончился до того, как полицейский смог полностью вылечиться, и через несколько недель он умер. Другие пациенты получали препарат с большим успехом. Затем команда из Оксфорда опубликовала свои клинические данные ( 5 ). Однако в то время фармацевтические компании в Великобритании не могли массово производить пенициллин из-за обязательств, связанных со Второй мировой войной.Затем Флори обратился за помощью к Соединенным Штатам.

Пенициллин и участие США

В июне 1941 года Флори и Хитли отправились в Соединенные Штаты. Обеспокоенный безопасностью взятия культуры драгоценной плесени Penicillium во флаконе, который может быть украден, Хитли предложил им намазать одежду штаммом Penicillium для безопасности в пути. В конце концов они прибыли в Пеорию, штат Иллинойс, чтобы встретиться с Чарльзом Томом, главным микологом Министерства сельского хозяйства США, и Эндрю Джексоном Мойером, директором лаборатории северных исследований министерства.Том исправил идентификацию плесени Флеминга на P. notatum ; Первоначально он был идентифицирован как P. rubrum ( 1 ).

Том также признал редкость этого штамма P. notatum , поскольку только 1 другой штамм в его коллекции из 1000 штаммов Penicillium продуцировал пенициллин. Штамм, который в конечном итоге был использован в массовом производстве, был третьим штаммом, P. chrysogenum , найденным в заплесневелой дыне на рынке, который производил в 6 раз больше пенициллина, чем штамм Флеминга.Когда компонент среды, которую Хитли использовал для выращивания плесени в Англии, оказался недоступен, А.Дж. Мойер предложил использовать отвар из кукурузной муки, отходы производства кукурузного крахмала, который был доступен в больших количествах на Среднем Западе США. С кукурузным раствором исследователи произвели экспоненциально большее количество пенициллина в фильтрате плесени, чем когда-либо производила команда Оксфорда. Хитли остался в Пеории на 6 месяцев, чтобы работать над методами выращивания штаммов Penicillium в больших количествах.Флори направился на восток, чтобы заинтересовать правительство США и несколько фармацевтических компаний производством пенициллина. Правительство США взяло на себя все производство пенициллина, когда Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну. Исследователи из фармацевтических компаний разработали новый метод производства огромного количества производящего пенициллин Penicillium spp . : ферментация в глубоких резервуарах. Этот процесс адаптировал процесс ферментации, выполняемый в тарелках для ласточек, к глубоким резервуарам путем барботирования воздуха через резервуар при перемешивании его электрической мешалкой для аэрации и стимуляции роста огромного количества плесени. Беспрецедентное сотрудничество США и Великобритании в производстве пенициллина было невероятно успешным. В 1941 году в Соединенных Штатах не было достаточного запаса пенициллина для лечения одного пациента. В конце 1942 года пенициллина было достаточно для лечения менее 100 пациентов. Однако к сентябрю 1943 года запасов было достаточно, чтобы удовлетворить потребности союзных вооруженных сил ( 6 ).

Осведомленность общественности: миф о Флеминге

В начале 1942 года Флори и Хитли вернулись в Англию.Из-за нехватки поставок пенициллина из Соединенных Штатов оксфордской группе все еще приходилось производить большую часть пенициллина, который они тестировали и использовали. В августе 1942 года Флеминг получил часть запасов Оксфордской группы и успешно вылечил пациента, умиравшего от стрептококкового менингита. Когда пациент выздоровел, лечение стало предметом большой статьи в газете The Times в Великобритании, в которой Оксфорд был назван источником пенициллина. Однако ни Флори, ни Флеминг не были упомянуты в статье, и эту оплошность быстро исправил босс Флеминга, сэр Алмрот Райт.Он написал письмо в «Таймс», в котором рассказал о работе Флеминга и предположил, что Флеминг заслуживает «лаврового венка». Флеминг с радостью общался с прессой. Флори не только не разговаривал с прессой, но и запретил любому члену оксфордской команды давать интервью, что привело многих к ошибочному мнению, что только Флеминг несет ответственность за пенициллин.

Секретность в Англии военного времени

Британское правительство сделало все возможное, чтобы средства для производства пенициллина не попали в руки врага.Однако новости о пенициллине просочились. Швейцарская компания (CIBA, Basal, Швейцария) написала Флори с просьбой P. notatum . Обеспокоенный ответом, Флори связался с британским правительством. Агенты попытались отследить, где были распространены культуры Флеминга Penicillium . Флеминг писал: «За последние 10 лет я разослал очень большое количество культур Penicillium во всевозможные места, но, насколько я помню, НИ ОДНА не попала в Германию» ( 7 ). Флори считал, что без плесени никто в Германии не смог бы производить пенициллин, даже несмотря на то, что в его публикации был «чертеж» его мелкосерийного производства. Флори ошибался, и Флеминг тоже.

Флеминг отправил культуру штаммов Penicillium «Dr. Х. Шмидт» в Германии в 1930-е гг. Шмидт не смог заставить штамм расти, но хотя у немцев не было жизнеспособного штамма, у других европейцев он был.

Производство во время Второй мировой войны

Франция

У кого-то из Института Пастера во Франции был штамм Флеминга.В 1942 году в Институте Пастера и Рон-Пуленк начались усилия по производству пенициллина. В конце концов, немецкие официальные лица узнали об этом, и в начале 1944 года немцы запросили у французов их P. notatum . Им дали ложный штамм, который не производил пенициллин. Имея ограниченные запасы, французы производили пенициллин только в количестве, достаточном для лечения ≈30 пациентов до конца войны.

Нидерланды

Ситуация в Нидерландах была иной. В Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS) недалеко от Утрехта была самая большая коллекция грибов в мире.Опубликованный список их штаммов в 1937 году включал P. notatum . Письмо, найденное в CBS, показывает, что в феврале 1942 года нацисты попросили CBS отправить их штамм P. notatum доктору Шмидту в Германию, упомянув в письме пенициллин. CBS сообщила немцам, что у них нет штамма Флеминга P. notatum . На самом деле, они сделали. В 1930-х годах Флеминг отправил свой штамм Джоанне Вестердайк, директору CBS. Westerdijk не мог отказать Германии в запросе их штамма P.notatum , но отправили им тот, который не производил пенициллин.

Усилия по производству пенициллина в Нидерландах ушли в подполье на предприятии в Делфте, Nederladsche Gist-en Spiritusfabriek (Нидерландский завод дрожжей и спирта, NG&SF). После немецкой оккупации в 1940 году NG&SF все еще было разрешено работать. Поскольку Делфт не подвергался бомбардировкам во время войны, усилия NG&SF не пострадали. В начале 1943 года исполнительный директор NG&SF Ф.Г. Уоллер тайно написал Вестердейку на канал CBS с просьбой предоставить любые штаммов Penicillium , которые продуцируют пенициллин.В январе 1944 года Вестердейк отправил все штаммы CBS Penicillium в NG&SF.

Четыре отчета в записях NG&SF подробно описывают их усилия ( 8 ). В первом отчете ученые NG&SF протестировали 18 штаммов Penicillium из CBS; они обнаружили 1 штамм с наибольшей антибактериальной активностью, который получил код P-6 и был идентифицирован как P. baculatum. Во втором отчете обсуждалось, как ученые NG&SF выделили экстракт из P-6. Они дали веществу в экстракте кодовое название Bacinol в честь вида, из которого оно было получено, и чтобы немцы не знали, что они делают ().Как писал Уоллер: «Когда мы впервые начали искать, в 1943 году, была доступна только одна публикация Флеминга 1929 года. Именно на этой основе мы начали наше исследование» ( 6 ). Затем исследователи NG&SF получили помощь из неожиданного источника. В 1939 году Андрис Керидо был принят на работу в NG&SF в качестве консультанта на неполный рабочий день. Однако к январю 1943 года его еврейское происхождение ограничило его посещения. Во время своего последнего визита летом 1944 года Керидо встретил кого-то на центральном вокзале Амстердама, который дал ему копию последнего Schweizerische Medizinische Wochenschrift (Швейцарский медицинский журнал), который он передал ученым NG&SF.В июньском номере 1944 года была статья, полностью посвященная пенициллину, в которой были показаны результаты, достигнутые союзниками, в том числе подробности выращивания пенициллина в экстракте кукурузного экстракта, увеличение производства пенициллина, измерение силы с помощью Оксфордской единицы, результаты испытаний на животных. и исследования на людях, а также выявление бактерий, о которых известно, что они чувствительны к пенициллину. В третьем отчете описывается, как ученые NG&SF выделили бацинол из экстракта, используя информацию, тайно предоставленную Querido.

Крупномасштабное производство было бы трудно сделать и держать в секрете от немцев, особенно с немецкой охраной на месте. Однако ученые NG&SF использовали очевидную уловку, чтобы держать в страхе немецкого охранника, ничего не смыслящего в микробиологии: они держали его пьяным. «У нас был немецкий охранник, в обязанности которого входило следить за нами, но он любил джин, так что мы позаботились о том, чтобы он получил много. Он спал большую часть дня» ( 6 ). Ученые NG&SF использовали бутылки из-под молока для выращивания большого количества плесени Penicillium .С июля 1944 г. по март 1945 г. производство бацинола продолжалось, как подробно описано в четвертом отчете. В конце войны команда NG&SF все еще не знала, действительно ли Bacinol был пенициллином, пока они не протестировали его против какого-то пенициллина из Англии, доказав, что это одно и то же соединение. NG&SF начала продавать пенициллин, который они производили, в январе 1946 года. Хотя первоначальное здание, где производился Bacinol, было снесено, NG&SF назвала новое здание в честь своих усилий во время Второй мировой войны ().

К октябрю 1944 года нацистам удалось создать пенициллин. Однако воздушные налеты союзников помешали массовому производству препарата ( 9 ).

Патенты

Выдача патента на пенициллин с самого начала была спорной проблемой. Чейн считал, что получение патента необходимо. Флори и другие считали патенты неэтичными для такого спасительного лекарства. Действительно, пенициллин бросал вызов основному понятию патента, считая, что это натуральный продукт, произведенный другим живым микроорганизмом.В то время в Великобритании преобладало мнение, что процесс можно запатентовать, а химическое вещество — нет. Merck (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США) и Эндрю Джексон Мойер подали патенты на процесс производства пенициллина без возражений. В конце концов, в конце войны британским ученым пришлось платить гонорары за открытие, сделанное в Англии. Производство пенициллина на НГиСФ оказалось более чем исторически интересным. Поскольку NG&SF исследовала и разработала собственный пенициллин, используя собственную культуру плесени, P. baculatum и использовали свои собственные методы производства, они не были втянуты в какие-либо конфликты патентов; маркетинг их пенициллина в конечном итоге увеличил предложение пенициллина и снизил цены.

Нобелевская премия в 1945 году

Колоссальные эффекты пенициллина привели к присуждению Нобелевской премии по медицине и физиологии в 1945 году Флемингу, Чейн и Флори. Пенициллин был выделен из других микроорганизмов, что привело к появлению нового термина — антибиотики. Используя аналогичные методы открытия и производства, исследователи открыли многие другие антибиотики в 1940-х и 1950-х годах: стрептомицин, хлорамфеникол, эритромицин, ванкомицин и другие.

Выводы

Уроки можно извлечь из обстоятельств открытия пенициллина. Успешное поглощение правительством США производства пенициллина и беспрецедентное сотрудничество между фармацевтическими компаниями (и странами) должны сильно стимулировать государственно-частное партнерство в поисках дополнительных эффективных противомикробных препаратов. Кроме того, несмотря на их существенную ценность в современной медицине, антибиотики также являются единственным классом лекарств, которые теряют свою эффективность при широкомасштабном применении, поскольку у бактерий развивается устойчивость к антибиотикам.Сейчас мы боремся с резистентными бактериями, вызывающими практически неизлечимые инфекции. Инфекции, подобные тем, которые возникают после трансплантаций и хирургических процедур, вызванные этими высокорезистентными к антибиотикам возбудителями, угрожают всему прогрессу в медицине. Тем не менее, фармацевтические компании, некоторые из тех компаний, которые помогали разрабатывать пенициллин, почти отказались от усилий по открытию новых антибиотиков, посчитав их экономически невыгодными. Сухой конвейер для новых антибиотиков побудил Американское общество инфекционистов и другие призвать к глобальной приверженности разработке новых агентов ( 10 ).Мы также должны умело обращаться с лекарствами, которые в настоящее время доступны. Примечательная счастливая случайность, связанная с открытием пенициллина, должна напомнить нам, что новые антибиотики трудно найти, и, что более важно, должна заставить нас быть внимательными при использовании этих ограниченных медицинских сокровищ.

Благодарность

Автор благодарит Монику Фарли за ее полезный обзор рукописи.

Биография

• 

Доктор Гейнс — профессор медицины/инфекционных заболеваний в Медицинской школе Университета Эмори и Школе общественного здравоохранения им. Роллинза.Он проработал более 20 лет в Центрах по контролю и профилактике заболеваний и является отмеченным наградами автором книги «Теория микробов: пионеры медицины в области инфекционных заболеваний».

Сноски

Предлагаемая цитата для этой статьи : Gaynes R. Открытие пенициллина — новые идеи после более чем 75 лет клинического применения. Эмердж Инфекция Дис. 2017 май [ дата указана ]. http://dx.doi.org/10.3201/eid2305.161556

Список литературы

1. Макфарлейн Г. Александр Флеминг: человек и миф.Кембридж (Массачусетс): Издательство Гарвардского университета; 1984. [Google Scholar]2. Гейнс Р. Пол Эрлих и волшебная пуля. В: Теория микробов: пионеры медицины в области инфекционных заболеваний. Вашингтон (округ Колумбия): Американское общество микробиологии Press; 2011. с. 250. [Google Академия]3. Флеминг А. Об антибактериальном действии культур Penicillium с особым упором на их использование при выделении B. influenza. Br J Exp патол. 1929; 10: 226–36. [PubMed] [Google Scholar]4. Чейн Э., Флори Х.В., Гарднер Н.Г., Хитли Н.Г., Дженнингс М.А., Орр-Юинг Дж. и др.Пенициллин как химиотерапевтическое средство. Ланцет. 1940; 236: 226–8. 10.1016/S0140-6736(01)08728-1 [CrossRef] [Google Scholar]5. Абрахам Э.П., Гарднер А.Д., Чейн Э., Флетчер К.М., Гарднер А.Д., Хитли Н.Г. и др. Дальнейшие наблюдения о пенициллине. Ланцет. 1941; 238: 177–88. 10.1016/S0140-6736(00)72122-2 [CrossRef] [Google Scholar]7. Шама Г. Зоны торможения? Передача информации о пенициллине в Европе во время Второй мировой войны. В: Ласкин А.И., изд. Успехи прикладной микробиологии. Нью-Йорк: Academic Press, Inc.; 2009. Том 69, гл. 5, стр. 133–58. [PubMed] [Google Scholar]8. Бернс М., Ван Дейк ШИМ. Развитие процесса производства пенициллина в Делфте, Нидерланды, во время Второй мировой войны в условиях нацистской оккупации. Adv Appl Microbiol. 2002; 51: 185–200. 10.1016/S0065-2164(02)51006-6 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]9. Шама Г., Рейнарц Дж. Отчеты разведки союзников о немецких исследованиях и производстве пенициллина во время войны. Hist Stud Phys Biol Sci. 2002; 32: 347–67. 10.1525/hsps.2002.32.2.347 [CrossRef] [Google Scholar]10.Boucher HW, Talbot GH, Benjamin DK Jr, Bradley J, Guidos RJ, Jones RN и др.; Американское общество инфекционистов. 10 x ’20 Progress — разработка новых препаратов, активных против грамотрицательных бацилл: обновленная информация от Американского общества инфекционистов. Клин Инфекция Дис. 2013; 56:1685–94. 10.1093/cid/cit152 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Реальная история создания пенициллина

Открытие пенициллина, одного из первых в мире антибиотиков, знаменует собой настоящий поворотный момент в истории человечества, когда у врачей наконец появился инструмент, способный полностью вылечить своих пациентов от смертельных инфекционных заболеваний.

Многие школьники могут рассказать основы. Пенициллин был открыт в Лондоне в сентябре 1928 года. Как гласит история, доктор Александр Флеминг, дежурный бактериолог в больнице Святой Марии, вернулся из летних каникул в Шотландии, чтобы найти грязный лабораторный стол и многое другое.

При исследовании некоторых колоний Staphylococcus aureus д-р Флеминг заметил, что плесень под названием Penicillium notatum загрязнила его чашки Петри. Осторожно поместив чашки под микроскоп, он с удивлением обнаружил, что плесень препятствует нормальному росту стафилококков.

Сэр Александр Флеминг (1881–1955) изучает культуру в пробирке с помощью ручной лупы. Фото Криса Уэра / Getty Images.

Флемингу потребовалось еще несколько недель, чтобы вырастить достаточно привередливой плесени, чтобы он смог подтвердить свои выводы. Его выводы оказались феноменальными: в плесени Penicillium был некий фактор, который не только подавлял рост бактерий, но, что более важно, мог быть использован для борьбы с инфекционными заболеваниями.

Как известно, доктор Флеминг написал об этой знаменательной дате: «Когда я проснулся сразу после рассвета 28 сентября 1928 года, я, конечно же, не планировал революционизировать всю медицину, открыв первый в мире антибиотик или убийцу бактерий.Но, думаю, именно это я и сделал».

Четырнадцать лет спустя, в марте 1942 года, Энн Миллер стала первым гражданским пациентом, успешно пролеченным пенициллином, лежащим на грани смерти в больнице Нью-Хейвен в Коннектикуте после выкидыша и развития инфекции, которая привела к заражению крови.

Но в этой исторической последовательности событий есть нечто большее.

На самом деле, у Флеминга не было ни лабораторных ресурсов в больнице Святой Марии, ни знаний в области химии, чтобы предпринять следующие гигантские шаги по выделению активного ингредиента сока плесени пеницилл, его очистке, выяснению того, против каких микробов он эффективен и как его использовать. Это.Эта задача была возложена на доктора Говарда Флори, профессора патологии, который был директором Школы патологии сэра Уильяма Данна в Оксфордском университете. Он был мастером в получении исследовательских грантов от скупых бюрократов и абсолютным волшебником в управлении большой лабораторией, заполненной талантливыми, но причудливыми учеными.

Эта знаменательная работа началась в 1938 году, когда Флори, давно интересовавшийся тем, как бактерии и плесень естественным образом убивают друг друга, наткнулся на статью Флеминга о плесени пеницилл, листая старые номера «Британского журнала экспериментальной патологии».Вскоре после этого Флори и его коллеги собрались в его хорошо оборудованной лаборатории. Они решили раскрыть науку о том, что Флеминг назвал «антибактериальным действием» пенициллина.

Чашка Петри с пенициллином, проявляющим ингибирующее действие на одни бактерии, но не на другие. Фото Keystone Features/Getty Images.

Одним из самых ярких сотрудников Флори был биохимик, доктор Эрнст Чейн, немецкий еврей-эмигрант. Чейн был резким, резким и очень чувствительным человеком, который постоянно спорил с Флори из-за того, кто заслуживает похвалы за разработку пенициллина. Несмотря на свои сражения, они произвели ряд грубых экстрактов культуральной жидкости пенициллиновой плесени.

Летом 1940 года их эксперименты были сосредоточены на группе из 50 мышей, которых они заразили смертельным стрептококком. Половина мышей умерла жалкой смертью от обширного сепсиса. Остальные, получившие инъекции пенициллина, выжили.

Именно в этот момент Флори понял, что у него достаточно многообещающей информации, чтобы испытать препарат на людях. Но проблема осталась: как произвести достаточно чистого пенициллина для лечения людей.Несмотря на усилия по увеличению выхода культур плесени, потребовалось 2000 литров культуральной жидкости плесени, чтобы получить достаточно чистого пенициллина для лечения одного случая сепсиса у человека.

В сентябре 1940 года констебль полиции Оксфорда, 48-летний Альберт Александер, предоставил первое тестовое задание. Александр поранил лицо, работая в своем розарии. Царапина, зараженная стрептококками и стафилококками, распространилась на глаза и кожу головы. Хотя Александра госпитализировали в лазарет Рэдклиффа и лечили дозами сульфаниламидных препаратов, инфекция обострилась и привела к тлеющим абсцессам в глазах, легких и плече.Однажды вечером Флори и Чейн услышали об ужасном случае за высоким столом и сразу же спросили врачей Рэдклиффа, могут ли они попробовать их «очищенный» пенициллин.

После пяти дней уколов Александр начал поправляться. Но у Чейн и Флори не было достаточно чистого пенициллина, чтобы искоренить инфекцию, и Александр в конце концов умер.

Лаборант осматривает колбы с пенициллиновой культурой, сделанные Джеймсом Ярчем для журнала Illustrated в 1943 году.

Еще одной важной фигурой в лаборатории был биохимик, доктор Дж.Норман Хитли, который использовал каждый доступный контейнер, бутылку и судно для выращивания плесени пенициллина, отсасывания жидкости и разработки способов очистки антибиотика. Импровизированная фабрика форм, которую он собрал, была настолько далека от огромных бродильных чанов и сложных химических технологий, которые характеризуют современное производство антибиотиков сегодня.

Летом 1941 года, незадолго до вступления Соединенных Штатов во Вторую мировую войну, Флори и Хитли вылетели в Соединенные Штаты, где они работали с американскими учеными в Пеории, штат Иллинойс., чтобы разработать средство массового производства того, что стало известно как чудо-лекарство.

Понимая, что грибок Penicillium notatum никогда не даст достаточного количества пенициллина для надежного лечения людей, Флори и Хитли искали более продуктивный вид.

В один из жарких летних дней лаборантка Мэри Хант пришла с мускусной дыней, которую она купила на рынке и которая была покрыта «красивой золотой плесенью». По счастливой случайности плесень оказалась грибком Penicillium chrysogeum, и он давал в 200 раз больше пенициллина, чем виды, описанные Флемингом.Тем не менее, даже этот вид нуждался в улучшении с помощью вызывающих мутации рентгеновских лучей и фильтрации, что в конечном итоге произвело в 1000 раз больше пенициллина, чем первые партии Penicillium notatum.

Пенициллин показал себя на войне. На протяжении всей истории главными убийцами в войнах были инфекции, а не боевые ранения. Во время Первой мировой войны смертность от бактериальной пневмонии составляла 18 процентов; во время Второй мировой войны он упал до менее 1 процента.

Это таблица пенициллина в U.С. эвакогоспиталь в Люксембурге в 1945 году. Фото Photo12/UIG.

С января по май 1942 г. было изготовлено 400 млн единиц чистого пенициллина. К концу войны американские фармацевтические компании производили 650 миллиардов единиц в месяц.

По иронии судьбы, Флеминг мало работал над пенициллином после своих первых наблюдений в 1928 году. Начиная с 1941 года, после того как репортеры новостей начали освещать ранние испытания антибиотика на людях, невзрачный и мягкий Флеминг был прославлен как первооткрыватель пенициллина.И, к большому ужасу Флори, вклад оксфордской группы был практически проигнорирован.

Эта проблема была частично решена в 1945 году, когда Флеминг, Флори и Чейн — но не Хитли — были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине. В своей благодарственной речи Флеминг прозорливо предупредил, что чрезмерное использование пенициллина может привести к резистентности бактерий.

В 1990 году Оксфорд компенсировал оплошность Нобелевского комитета, присудив Хитли первую степень почетного доктора медицины за свою 800-летнюю историю.

Возможно, 28 сентября, когда мы празднуем великое достижение Александра Флеминга, мы вспомним, что пенициллин также потребовал акушерок Флори, Чейн и Хитли, а также целую армию лабораторных работников.


У вас есть вопрос к доктору Маркелу о том, как возник тот или иной аспект современной медицины? Присылайте их нам по адресу [email protected]

Знаете ли вы это? Кто открыл пенициллин?

Сэр Александр Флеминг не был первым в списке.
Племена бедуинов в Северной Африке изготавливали лечебную мазь из плесени на ослиных упряжках уже более тысячи лет.

В 1897 году молодой французский врач Эрнест Дюшен заново открыл это, наблюдая, как арабские конюхи использовали плесень от сырых седел для лечения язв седла.
Он провел тщательное исследование, идентифицировав плесень как Penicillium glaucum.
Использовали его для лечения брюшного тифа у морских свинок и отметили его разрушительное действие на бактерии E. coli .Это было первое клинически испытанное применение того, что стало называться пенициллином.

Он отправил свое исследование в качестве докторской диссертации, аргументируя это дальнейшим изучением, но Институт Пастера даже не подтвердил получение его работы, возможно, потому, что ему было всего двадцать три года и он был совершенно неизвестным студентом.

Капризная судьба, видимо, не благоволила ему. Доктор Эрнест Дюшен умер в 1912 году от туберкулёза — болезни, которую его собственное открытие позже помогло вылечить.
История медицины была намного прекраснее дамы.Эрнест Дюшен был посмертно награжден в 1949 году, через пять лет после того, как сэр Флеминг получил Нобелевскую премию за повторное открытие антибиотического эффекта пенициллина. Он обнаружил этот эффект фактически случайно, когда в чашку Петри бросили кусок пищи. Как шутил автор стресса Г. Селье:
«Если бы это не было связано с Александром Флемингом, я бы подумал, что кто-то работал неряшливо». Признаком гениальности было то, что Флеминг быстро осознал значение пространства вокруг зеленой «грязно-зеленой штуки», свободного от патологических бактерий, как эффект антибиотика.Он идентифицировал зеленую плесень как Penicillium rubrum (красный пенициллин).
На самом деле, как выяснилось позже, он неправильно понял вид. Много лет спустя Чарльз Том правильно идентифицировал его как Penicillium notatum.

Флеминг придумал слово «пенициллин» в 1929 году. Первоначально плесень называлась Penicillium , потому что под микроскопом считалось, что ее несущие споры руки выглядят крошечными кистями. Латинское слово, обозначающее кисть писателя, было penicillium , то же самое слово, от которого происходит карандаш.На самом деле клетки плесени Penicillium notatum гораздо больше и жутко напоминают кости рук человеческого скелета. Стилтон, рокфор, датский голубой, горгонзола, камамбер, лимбургер и бри содержат пенициллин.
Ссылка: Вы можете увидеть фотографии здесь:
http://botit.botany.wisc.edu/Toms_fungi/nov2003.html.
Джон Ллойд и Джон Митчинсон: Книга всеобщего невежества.
Книги Гармонии, Нью-Йорк, 2006 г.

Флеминг и начало пенициллина: мифы и реальность

История открытия пенициллина в 1928 году шотландским врачом Александром Флемингом в больнице Св.Больница Святой Марии в Лондоне — одна из самых популярных в истории науки. Сюжет новаторский: Флеминг забывает чашку Петри с бактериальной культурой, на которой случайно растет грибок; он возвращается с летних каникул в Саффолке, и, эврика, ему приписывают научное открытие века . Этот эпизод также является наиболее цитируемым примером счастливой случайности или случайного открытия.

История Александра Флеминга (6 августа 1881 — 11 марта 1955) и пенициллина была рассказана тысячу и один раз, до такой степени, что в 1985 году специалист по инфекционным заболеваниям Гарольд Ной задался вопросом в журнале JAMA : «Нужно ли нам действительно нужна еще одна книга об Александре Флеминге?» Однако книга, которую имел в виду Ной, искажает классическую точку зрения, поскольку в книге «Александр Флеминг: Человек и миф » (Hogarth Press, 1984) гематолог Роберт Гвин Макфарлейн предложил ревизионистскую версию, согласно которой преуменьшает достижения Флеминга. .

Александр Флеминг в своей лаборатории в больнице Святой Марии, Паддингтон, Лондон. Источник:  Имперские военные музеи

Правда состоит в том, что подробности, связанные с открытием, невозможно обобщить, не предложив искаженное представление о реальности. В отличие от историй, которые начинаются с Флеминга и его знаменитой чашки Петри, более широкая картина на самом деле уходит далеко в прошлое, намного дальше сентября 1928 года: различные источники ссылаются на использование древних плесеней для лечения ран . Первое научное наблюдение, что бактерии не растут в присутствии грибка Penicillium , приписывается британскому физиологу Джону Скотту Бердон-Сандерсону в 1870 году, почти за 60 лет до открытия Флеминга.В последующие десятилетия такие ученые, как Джозеф Листер, Джон Тиндалл, Луи Пастер и другие в Италии, Франции и Бельгии, наблюдали и изучали это же явление.

Награда за упорство

Итак, Флеминг не был первым, кто обнаружил антибактериальные свойства грибка Penicillium . И хотя можно утверждать, что ни одно из этих новаторских наблюдений не положило начало непрерывной и плодотворной линии исследований, в основном то же самое можно сказать и об исследованиях Флеминга, которые дали малопригодный «сок плесени» из-за нестабильности пенициллина.Когда Флеминг опубликовал свою работу в 1929 г., он упомянул « ее возможное использование в лечении бактериальных инфекций », но прежде всего он подчеркнул, что она «несомненно полезна» как чисто технический инструмент для отделения в культуре устойчивых бактерий от чувствительных. к пенициллину.

Образец плесени Penicillium, подаренный Александром Флемингом Дугласу Маклеоду, 1935 год. Кредит: Музей науки, Лондон, .

Несмотря ни на что, было бы несправедливо ограничивать работу Флеминга счастливой случайностью; скорее, это была случайная награда за упорство.Как бактериолог, , он провел десятилетия в поисках антибактериальных веществ , чтобы решить проблемы, связанные с доступными антисептиками. В своей предыдущей работе он определил лизоцим, фермент, присутствующий в выделениях из носа пациента с простудой, который, по-видимому, подавлял рост бактерий. «Даже без пенициллина Флеминг был бы на больше, чем просто сноска в истории медицинской микробиологии », — говорит Кевин Браун, куратор Лабораторного музея Александра Флеминга в Сент-Луисе.Марии, на OpenMind . «В основе этого лежала прочная основа научной мысли и метода».

Но отсутствие успеха с пенициллином привело к тому, что он потерял интерес. Его работа осталась незамеченной, и в течение десяти лет никто не знал о его открытии , которое положил на полку его же первооткрыватель. В рецензии на книгу Макфарлейна, опубликованную в 1984 году в «История медицины », Норман Хитли задался вопросом, был ли Флеминг великим ученым. «По мнению настоящего рецензента, ответ должен быть отрицательным», — написал он.Важность этого решения заключается в том, кто был его автором: Хитли был членом группы из госпиталя Рэдклиффа в Оксфорде, которой удалось очистить пенициллин, чтобы сделать его лекарством, которое спасет миллионы жизней.

Мария Хесус Сантесмасес, историк науки из Центра гуманитарных и социальных наук Испанского национального исследовательского совета (Испания), автор нескольких работ по истории пенициллина, в том числе книги Обращение пенициллина в Испании: здоровье , Богатство и авторитет (Palgrave Macmillan, 2018) сообщает OpenMind , что «Флеминг был хорошим ученым.Сантесмасес уточняет, что роль Флеминга ограничивалась «обнаружением активности агента, который он не мог изолировать ».

Новые способы заниматься наукой

Оксфордская группа, возглавляемая Говардом Флори и Эрнстом Борисом Чейн, случайно узнала о работе Флеминга, опубликованной десятилетием ранее. На этом совпадения закончились и начался настоящий научный процесс. Как писал историк медицины Билл Байнум в 2007 году в The Lancet : «Открытие было старой наукой, но само лекарство требовало новых способов ведения науки .

Говард Флори за своим столом в Школе патологии сэра Уильяма Данна в Оксфорде. Источник: Имперские военные музеи

Эта новая наука использовала свежие методы и концепцию командной работы, далекие от примитивного образа ученого-одиночки. « Оксфордская группа была необходима , как биохимический опыт Чейн, так и вся накопленная мудрость Флори и работа многих людей», — говорит Сантесмасес, который особенно выделяет работу таких женщин, как Этель Флори, Джейн Орр-Юинг и Маргарет Дженнингс. .Другая женщина, патологоанатом Мэри Барбер, обнаружила первые резистентные микробы. Говорят, что в 1940 году, когда Флеминг прочитал первые документы оксфордской группы, он позвонил Флори, чтобы договориться о встрече. Когда Чейн узнал о следующем визите Флеминга, он прокомментировал: «Боже мой! Я думал он мертв.»

Эрнест Чейн проводит эксперимент в своем кабинете в Школе патологии Оксфордского университета. Источник: Imperial War Museums

Процесс очистки и производства пенициллина был долгим и трудоемким. 12 февраля 1941 года его впервые ввели пациенту, офицеру полиции Оксфорда Альберту Александеру, который заразился серьезной инфекцией на лице — по-видимому, не от царапины от шипа розы, как говорят, а порезом, полученным во время немецкой бомбардировки. Из-за скудного количества пенициллина и его быстрого выведения с мочой Флори пожаловался, что это было похоже на «, пытающийся наполнить ванну пробкой из ». Исследователи собрали мочу Александра и отвезли ее на велосипеде в лабораторию для извлечения лекарства, но проиграли гонку с инфекцией, и Александр умер.

Именно сотрудничество правительств Соединенного Королевства и США привело к массовому производству пенициллина в качестве стратегической цели во время Второй мировой войны. В 1945 году Флеминг, Чейн и Флори получили Нобелевскую премию по медицине , оставив остальную часть команды непризнанной . В народной памяти захватывающая история счастливой случайности сделала Флеминга героем. Но, как указывает Сантесмасес, «героические видения очень мало помогают понять историю науки и саму науку.

Хавьер Янес

@ yanes68

Пенициллин не был первым крупным открытием Александра Флеминга

Разработка вакцин против COVID привлекла внимание к изобретательности науки 21-го века. За считанные месяцы исследователи точно определили спайковый белок коронавируса, выяснили, как спровоцировать иммунный ответ, и подготовили вакцины-кандидаты для испытаний. Прививка в ее нескольких формах считается одним из величайших достижений в истории науки.

Но, прославляя силу целенаправленной молекулярной биологии, мы должны также продолжать чтить один из самых важных столпов научных открытий: интуицию.

Случай на протяжении веков стимулировал инновации в медицине и науке. Отравление войск горчичным газом во время Первой мировой войны привело к производству химиотерапевтических препаратов. Швейцарский инженер Жорж де Местраль изобрел липучку в 1955 году после того, как после прогулки снял колючки с шерсти своей собаки и собственной одежды и положил их под микроскоп.

Одна из самых серьезных научных случайностей произошла 100 лет назад в лаборатории Александра Флеминга на втором этаже больницы Святой Марии, с видом на Прейд-стрит в Лондоне. Это не было открытие пенициллина, за которое Флеминг был посвящен в рыцари королем Георгом VI в 1944 году и удостоен Нобелевской премии в следующем году. Это была его идентификация лизоцима, фермента, который атакует клеточные стенки бактерий. Хотя поначалу его недооценивали, открытие Флеминга оказалось монументальным в области иммунологии и побудило ученого признать потенциал плесени penicillium , которая упала в его лабораторную чашку в 1928 году.

История лизоцима началась однажды в конце 1921 года, когда простуженный Флеминг принял импровизированное решение провести посев образца своей слизи. У ученого была причина для этого: во время службы в Медицинском корпусе Королевской армии во время Первой мировой войны он стал свидетелем опасности токсических инфекций и был готов испытать все, что могло оказаться действенным против них. Тем не менее, слизь была маловероятным образцом, поскольку бактериологи в то время в основном считали, что организм не способен производить естественные антисептики.Флеминг, неутомимый и любознательный исследователь, не был так уверен.

Через пару недель после приготовления культуры аспирант Флеминга В.Д. Эллисон заметил, что его наставник удивляется тому, что произошло в блюде. В трибьюте, опубликованном десятилетия спустя, Эллисон описал то, что он увидел: «Замечательная особенность пластины заключалась в том, что поблизости от капли носовой слизи не было бактерий». А микробы, скопившиеся дальше в тарелке, писал Эллисон, выглядели «полупрозрачными, стеклянными и безжизненными на вид.Флеминг, всегда сдержанный, просто сказал: «Это интересно».

Но это было нечто большее. В последующие недели Флеминг и Эллисон протестировали другие биологические жидкости, чтобы выяснить, обладают ли они аналогичным антимикробным эффектом. Слезы были очевидным выбором, но сначала им нужно было придумать, как изготовить запас. После того, как лук потерпел неудачу, ученые обратились к лимонам. При сдавливании перед глазами лимонная цедра по требованию вызывала слезы, которые собирали в стеклянные пипетки и помещали в пробирки для исследования.Чтобы пополнить свой запас, ученые наняли лаборантов, которые терпели мучения за вознаграждение: по три пенса за вклад.

Подобно слизи, слезы оказались богаты лизоцимом, что подстегнуло желание Флеминга расширить свои поиски. Он исследовал множество других человеческих выделений, включая слюну, мокроту, сыворотку крови, сперму, гной и жидкость в кистах яичников. Все дали положительный результат на лизоцим. Он также обнаруживался в тканях растений и животных: репе, яичных белках, кроликах, собаках и морских свинках.С каждой находкой множились доказательства: живые организмы производят врожденный агент для борьбы с бактериями.

Вначале выводы Флеминга о лизоциме («лизированный», потому что он растворял определенные микробы; «зим», потому что он был определен как фермент) встретили прохладно. После его инаугурационной речи в Медицинском исследовательском клубе в декабре 1921 года не было задано ни одного вопроса — четкий сигнал, как писал Эллисон, о том, что работа «считается неважной». Самая большая проблема заключалась в том, что действие лизоцима ограничивалось бактериями, непатогенными для человека; он оказался неэффективным против смертоносных бегемотов, таких как стафилококки.Не помогало и то, что стиль лекций ученого был сдержанным и непритязательным.

Тем не менее, Флеминг продолжил учебу. Он был убежден, что лизоцим может многое рассказать о механике иммунной системы, и вскоре он обнаружит, что внешний вид культуральной пластины лизоцима вернется под видом пенициллина. 3 сентября 1928 года, вернувшись в свою лабораторию после летних каникул, Флеминг заметил то, что видел раньше: вещество, подавляющее рост бактерий.Он знал, что ему нужно обратить внимание.

В Музее-лаборатории Александра Флеминга в Лондоне сохранилась комната в том виде, в каком она была в тот день, когда Флеминг обнаружил плесень, положившую начало революции антибиотиков. Но куратор Кевин Браун старается сначала рассказать посетителям о менее известном открытии ученого. Браун начинает свои гастроли в 1921 году с рассказа о слизи, лимонах и слезах. «Вся суть лизоцима в том, что Флеминг заинтересовался пенициллином, — говорит он.«Он всегда говорил, что его лучшая работа как ученого была сделана с лизоцимом».

Стоя в лаборатории площадью 12 квадратных футов, можно представить себе Флеминга, склонившегося над своим рабочим столом с сигаретой, характерно свисающей изо рта. Ученый дразнил Эллисона за то, что он убирал за своим столом и выбрасывал чашки и пробирки для культивирования в конце дня. Флеминг намеренно был неопрятным, потому что хотел посмотреть, не произойдет ли что-нибудь неожиданное. Сегодня некоторые из его оригинальных чашек Петри стоят в загроможденном рабочем пространстве, ловя солнечный свет, проникающий через окно, — прекрасное напоминание о вере ученого в интуицию.

Молекулярная биология скоро, надеемся, спасет нас от пандемии. Но наведение на цель — не единственный способ двигаться вперед, как не раз доказывал Флеминг. Возможно, вам придется оставить все на волю случая и отправиться в неизвестность. «Иногда человек находит, — сказал он, — то, чего не ищет».

Это обзорно-аналитическая статья.

Открытие пенициллина — новые идеи после более чем 75 лет клинического использования — том 23, номер 5 — май 2017 г. — журнал Emerging Infectious Diseases

По словам британского гематолога и биографа Гвина Макфарлейна, открытие пенициллина было «рядом случайных событий почти невероятной невероятности» ( 1 ).После чуть более 75 лет клинического применения стало ясно, что первоначальное воздействие пенициллина было немедленным и глубоким. Его открытие полностью изменило процесс открытия лекарств, его крупномасштабное производство преобразовало фармацевтическую промышленность, а его клиническое использование навсегда изменило терапию инфекционных заболеваний. Успех производства пенициллина в Великобритании и Соединенных Штатах затмил интуицию его производства и усилия других стран по его производству. Информация о производстве пенициллина в Европе во время Второй мировой войны, доступная только за последние 10–15 лет, позволяет по-новому взглянуть на историю пенициллина.

Рассвет химиотерапии и «Волшебная пуля»

В начале 20-го века Пауль Эрлих стал пионером в поиске химического вещества, способного убивать микроорганизмы, оставляя хозяина неизменным, — «волшебной пули». Эрлих также ввел термин «химиотерапия»: «Должен быть спланированный химический синтез: исходя из химического вещества с узнаваемой активностью, делая из него производные, а затем пытаясь обнаружить степень его активности и эффективности. Это мы называем химиотерапией» ( 2 ).После тщательного тестирования он нашел препарат, обладающий активностью против бактерии Treponema pallidum , вызывающей сифилис. Появление этого препарата, арсфенамина (сальварсана) и его химического производного неоарсфенамина (неосальварсана) в 1910 году положило начало полной трансформации терапии сифилиса и концепции химиотерапии. К сожалению, несмотря на исчерпывающие поиски, надежда на новые волшебные таблетки для микробной терапии оставалась недостижимой. В течение 20 лет Сальварсан и Неосальварсан были единственными препаратами для химиотерапии бактериальных инфекций.

Открытие Александра Флеминга

Случайное событие в лондонской лаборатории в 1928 году изменило курс медицины. Александр Флеминг, бактериолог из больницы Святой Марии, вернулся из отпуска, когда во время разговора с коллегой заметил зону вокруг внедряющегося грибка на агаровой пластине, в которой бактерии не росли. Выделив плесень и идентифицировав ее как принадлежащую к роду Penicillium , Флеминг получил экстракт из плесени, назвав его активным веществом пенициллином.Он определил, что пенициллин оказывает антибактериальное действие на стафилококки и другие грамположительные возбудители.

Флеминг опубликовал свои открытия в 1929 году ( 3 ). Однако его усилия по очистке нестабильного соединения из экстракта оказались выше его возможностей. В течение десятилетия не было достигнуто никакого прогресса в выделении пенициллина в качестве терапевтического соединения. В это время Флеминг отправлял свою форму Penicillium всем, кто ее запрашивал, в надежде, что они смогут выделить пенициллин для клинического применения.Но к началу 1930-х интерес к воплощению в жизнь идеи Пауля Эрлиха о поиске волшебной пули угас.

Открытие пронтозила и сульфаниламидных препаратов

Этот мрачный взгляд на химиотерапию начал меняться, когда Герхард Домагк, немецкий патологоанатом и бактериолог, обнаружил бактериологическую активность в химическом производном масляных красителей под названием сульфамидохризоидин (известном также как пронтозил). Это соединение обладало бактериологической активностью у животных, но, как ни странно, не проявляло никакой активности in vitro . Prontosil имел ограниченный, но определенный успех при лечении пациентов с бактериальными инфекциями, включая собственного ребенка Домагка. Немецкая компания запатентовала лекарство, и в конечном итоге Домагк получил Нобелевскую премию в 1939 году. Парадокс успеха пронтозила in vivo, но отсутствия успеха in vitro, был объяснен в 1935 году, когда французские ученые определили, что активна только часть пронтозила: сульфаниламид. У животных пронтозил метаболизируется в сульфаниламид. В течение 2 лет на рынке появились сульфаниламиды и несколько производных сульфаниламидных препаратов.Успех сульфаниламида изменил цинизм в отношении химиотерапии бактерий ( 1 ).

Выделение пенициллина в Оксфордском университете

Успех сульфаниламидных препаратов вызвал интерес к поиску других агентов. В Оксфордском университете Эрнст Чейн нашел статью Флеминга 1929 года о пенициллине и предложил своему научному руководителю Говарду Флори попытаться выделить соединение. Предшественник Флори, Джордж Дрейер, написал Флемингу в начале 1930-х годов, чтобы он попросил образец своего штамма Penicillium проверить его на наличие бактериофагов как возможной причины антибактериальной активности (у него их не было). Однако напряжение было спасено в Оксфорде. В 1939 году Говард Флори собрал команду, в которую входил эксперт по грибкам Норман Хитли, который работал над выращиванием Penicillium spp. в больших количествах, и Чейн, успешно очистивший пенициллин из экстракта плесени. Флори руководил экспериментами на животных. 25 мая 1939 г. группа ввела 8 мышам вирулентный штамм Streptococcus , а затем 4 из них — пенициллин; остальные 4 мыши содержались в качестве необработанного контроля.Рано утром следующего дня все контрольные мыши погибли; все обработанные мыши остались живы. Чейн назвал результаты «чудом». Исследователи опубликовали свои выводы в The Lancet в августе 1940 года, описав производство, очистку и экспериментальное использование пенициллина, который обладал достаточной эффективностью для защиты животных, инфицированных Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, и Clostridium septique ( 4 ). .

После того, как команда Оксфорда очистила достаточное количество пенициллина, они начали проверять его клиническую эффективность. В феврале 1941 года первым, кто получил пенициллин, был оксфордский полицейский, у которого была серьезная инфекция с абсцессами по всему телу. Введение пенициллина привело к поразительному улучшению его состояния через 24 часа. Однако скудный запас закончился до того, как полицейский смог полностью вылечиться, и через несколько недель он умер. Другие пациенты получали препарат с большим успехом. Затем команда из Оксфорда опубликовала свои клинические данные ( 5 ). Однако в то время фармацевтические компании в Великобритании не могли массово производить пенициллин из-за обязательств, связанных со Второй мировой войной.Затем Флори обратился за помощью к Соединенным Штатам.

Пенициллин и участие США

В июне 1941 года Флори и Хитли отправились в Соединенные Штаты. Обеспокоенный безопасностью взятия культуры драгоценной плесени Penicillium во флаконе, который может быть украден, Хитли предложил им намазать одежду штаммом Penicillium для безопасности в пути. В конце концов они прибыли в Пеорию, штат Иллинойс, чтобы встретиться с Чарльзом Томом, главным микологом Министерства сельского хозяйства США, и Эндрю Джексоном Мойером, директором лаборатории северных исследований министерства.Том исправил идентификацию плесени Флеминга на P. notatum ; Первоначально он был идентифицирован как P. rubrum ( 1 ).

Том также признал редкость этого штамма P. notatum , потому что только 1 другой штамм в его коллекции из 1000 штаммов Penicillium продуцировал пенициллин. Штамм, который в конечном итоге был использован в массовом производстве, был третьим штаммом, P. chrysogenum , найденным в заплесневелой дыне на рынке, который производил в 6 раз больше пенициллина, чем штамм Флеминга.Когда компонент среды, которую Хитли использовал для выращивания плесени в Англии, оказался недоступен, А.Дж. Мойер предложил использовать отвар из кукурузной муки, отходы производства кукурузного крахмала, который был доступен в больших количествах на Среднем Западе США. С кукурузным раствором исследователи произвели экспоненциально большее количество пенициллина в фильтрате плесени, чем когда-либо производила команда Оксфорда. Хитли остался в Пеории на 6 месяцев, чтобы работать над методами выращивания штаммов Penicillium в больших количествах.Флори направился на восток, чтобы заинтересовать правительство США и несколько фармацевтических компаний производством пенициллина. Правительство США взяло на себя все производство пенициллина, когда Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну. Исследователи из фармацевтических компаний разработали новый метод производства огромного количества производящего пенициллин Penicillium spp . : ферментация в глубоких резервуарах. Этот процесс адаптировал процесс ферментации, выполняемый в тарелках для ласточек, к глубоким резервуарам путем барботирования воздуха через резервуар при перемешивании его электрической мешалкой для аэрации и стимуляции роста огромного количества плесени. Беспрецедентное сотрудничество США и Великобритании в производстве пенициллина было невероятно успешным. В 1941 году в Соединенных Штатах не было достаточного запаса пенициллина для лечения одного пациента. В конце 1942 года пенициллина было достаточно для лечения менее 100 пациентов. Однако к сентябрю 1943 года запасов было достаточно, чтобы удовлетворить потребности союзных вооруженных сил ( 6 ).

Осведомленность общественности: миф о Флеминге

В начале 1942 года Флори и Хитли вернулись в Англию.Из-за нехватки поставок пенициллина из Соединенных Штатов оксфордской группе все еще приходилось производить большую часть пенициллина, который они тестировали и использовали. В августе 1942 года Флеминг получил часть запасов Оксфордской группы и успешно вылечил пациента, умиравшего от стрептококкового менингита. Когда пациент выздоровел, лечение стало предметом большой статьи в газете The Times в Великобритании, в которой Оксфорд был назван источником пенициллина. Однако ни Флори, ни Флеминг не были упомянуты в статье, и эту оплошность быстро исправил босс Флеминга, сэр Алмрот Райт.Он написал письмо в «Таймс», в котором рассказал о работе Флеминга и предположил, что Флеминг заслуживает «лаврового венка». Флеминг с радостью общался с прессой. Флори не только не разговаривал с прессой, но и запретил любому члену оксфордской команды давать интервью, что привело многих к ошибочному мнению, что только Флеминг несет ответственность за пенициллин.

Секретность в Англии военного времени

Британское правительство сделало все возможное, чтобы средства для производства пенициллина не попали в руки врага.Однако новости о пенициллине просочились. Швейцарская компания (CIBA, Basal, Швейцария) написала Флори с просьбой P. notatum . Обеспокоенный ответом, Флори связался с британским правительством. Агенты попытались отследить, где были распространены культуры Флеминга Penicillium . Флеминг писал: «За последние 10 лет я разослал очень большое количество культур Penicillium во всевозможные места, но, насколько я помню, НИ ОДНА не попала в Германию» ( 7 ). Флори считал, что без плесени никто в Германии не смог бы производить пенициллин, даже несмотря на то, что в его публикации был «чертеж» его мелкосерийного производства. Флори ошибался, и Флеминг тоже.

Флеминг отправил культуру штаммов Penicillium «Dr. Х. Шмидт» в Германии в 1930-е гг. Шмидт не смог заставить штамм расти, но хотя у немцев не было жизнеспособного штамма, у других европейцев он был.

Производство во время Второй мировой войны

Франция

У кого-то из Института Пастера во Франции был штамм Флеминга.В 1942 году в Институте Пастера и Рон-Пуленк начались усилия по производству пенициллина. В конце концов, немецкие официальные лица узнали об этом, и в начале 1944 года немцы запросили у французов их P. notatum . Им дали ложный штамм, который не производил пенициллин. Имея ограниченные запасы, французы производили пенициллин только в количестве, достаточном для лечения ≈30 пациентов до конца войны.

Нидерланды

Ситуация в Нидерландах была иной. В Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS) недалеко от Утрехта была самая большая коллекция грибов в мире.Опубликованный список их штаммов в 1937 году включал P. notatum . Письмо, найденное в CBS, показывает, что в феврале 1942 года нацисты попросили CBS отправить их штамм P. notatum доктору Шмидту в Германию, упомянув в письме пенициллин. CBS сообщила немцам, что у них нет штамма Флеминга P. notatum . На самом деле, они сделали. В 1930-х годах Флеминг отправил свой штамм Джоанне Вестердайк, директору CBS. Westerdijk не мог отказать Германии в запросе их штамма P.notatum , но отправили им тот, который не производил пенициллин.

Усилия по производству пенициллина в Нидерландах ушли в подполье на компании в Делфте, Nederladsche Gist-en Spiritusfabriek (Нидерландский завод дрожжей и спирта, NG&SF). После немецкой оккупации в 1940 году NG&SF все еще было разрешено работать. Поскольку Делфт не подвергался бомбардировкам во время войны, усилия NG&SF не пострадали. В начале 1943 года исполнительный директор NG&SF Ф.Г. Уоллер тайно написал Вестердейку на канал CBS с просьбой предоставить любые штаммов Penicillium , которые продуцируют пенициллин.В январе 1944 года Вестердейк отправил все штаммы CBS Penicillium в NG&SF.

Рисунок

Рисунок. Бацинол 2, здание, названное в честь места, где в Нидерландах во время Второй мировой войны производились пенициллин и лекарство, производимое нидерландской компанией Yeast and Spirit…

Четыре отчета в записях NG&SF подробно описывают их усилия ( 8 ). В первом отчете ученые NG&SF протестировали 18 штаммов Penicillium из CBS; они обнаружили 1 штамм с наибольшей антибактериальной активностью, который получил код P-6 и был идентифицирован как P.бакулатум. Во втором отчете обсуждалось, как ученые NG&SF выделили экстракт из P-6. Они дали веществу в экстракте кодовое название Bacinol в честь вида, от которого оно было получено, и чтобы немцы не знали, что они делают (рисунок). Как писал Уоллер: «Когда мы впервые начали искать, в 1943 году, была доступна только одна публикация Флеминга 1929 года. Именно на этой основе мы начали наше исследование» ( 6 ). Затем исследователи NG&SF получили помощь из неожиданного источника.В 1939 году Андрис Керидо был принят на работу в NG&SF в качестве консультанта на неполный рабочий день. Однако к январю 1943 года его еврейское происхождение ограничило его посещения. Во время своего последнего визита летом 1944 года Керидо встретил кого-то на центральном вокзале Амстердама, который дал ему копию последнего Schweizerische Medizinische Wochenschrift (Швейцарский медицинский журнал), который он передал ученым NG&SF. В июньском номере 1944 года была статья, полностью посвященная пенициллину, в которой были показаны результаты, достигнутые союзниками, в том числе подробности выращивания пенициллина в экстракте кукурузного экстракта, увеличение производства пенициллина, измерение силы с помощью Оксфордской единицы, результаты испытаний на животных. и исследования на людях, а также выявление бактерий, о которых известно, что они чувствительны к пенициллину.В третьем отчете описывается, как ученые NG&SF выделили бацинол из экстракта, используя информацию, тайно предоставленную Querido.

Крупносерийное производство было бы трудно сделать и держать в секрете от немцев, особенно с немецкой охраной на месте. Однако ученые NG&SF использовали очевидную уловку, чтобы держать в страхе немецкого охранника, ничего не смыслящего в микробиологии: они держали его пьяным. «У нас был немецкий охранник, в обязанности которого входило следить за нами, но он любил джин, так что мы позаботились о том, чтобы он получил много.Он спал большую часть дня» ( 6 ). Ученые NG&SF использовали бутылки из-под молока для выращивания большого количества плесени Penicillium . С июля 1944 г. по март 1945 г. производство бацинола продолжалось, как подробно описано в четвертом отчете. В конце войны команда NG&SF все еще не знала, действительно ли Bacinol был пенициллином, пока они не протестировали его против какого-то пенициллина из Англии, доказав, что это одно и то же соединение. NG&SF начала продавать пенициллин, который они производили, в январе 1946 года.Хотя первоначальное здание, в котором производился Bacinol, было снесено, NG&SF назвала новое здание в честь своих усилий во время Второй мировой войны (рисунок).

В конце концов к октябрю 1944 года нацистам удалось изготовить пенициллин. Однако воздушные налеты союзников нанесли ущерб массовому производству препарата ( 9 ).

Выдача патента на пенициллин с самого начала была спорной проблемой. Чейн считал, что получение патента необходимо. Флори и другие считали патенты неэтичными для такого спасительного лекарства.Действительно, пенициллин бросал вызов основному понятию патента, считая, что это натуральный продукт, произведенный другим живым микроорганизмом. В то время в Великобритании преобладало мнение, что процесс можно запатентовать, а химическое вещество — нет. Merck (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США) и Эндрю Джексон Мойер подали патенты на процесс производства пенициллина без возражений. В конце концов, в конце войны британским ученым пришлось платить гонорары за открытие, сделанное в Англии. Производство пенициллина на НГиСФ оказалось более чем исторически интересным.Поскольку NG&SF исследовала и разработала свой собственный пенициллин, используя собственную культуру плесени, P. baculatum , и использовала свои собственные методы производства, они не были вовлечены в какие-либо конфликты патентов; маркетинг их пенициллина в конечном итоге увеличил предложение пенициллина и снизил цены.

Колоссальные эффекты пенициллина привели к присуждению Нобелевской премии по медицине и физиологии в 1945 году Флемингу, Чейн и Флори. Пенициллин был выделен из других микроорганизмов, что привело к появлению нового термина — антибиотики.Используя аналогичные методы открытия и производства, исследователи открыли многие другие антибиотики в 1940-х и 1950-х годах: стрептомицин, хлорамфеникол, эритромицин, ванкомицин и другие.

Уроки можно извлечь из обстоятельств открытия пенициллина. Успешное поглощение правительством США производства пенициллина и беспрецедентное сотрудничество между фармацевтическими компаниями (и странами) должны сильно стимулировать государственно-частное партнерство в поисках дополнительных эффективных противомикробных препаратов.Кроме того, несмотря на их существенную ценность в современной медицине, антибиотики также являются единственным классом лекарств, которые теряют свою эффективность при широкомасштабном применении, поскольку у бактерий развивается устойчивость к антибиотикам. Сейчас мы боремся с резистентными бактериями, вызывающими практически неизлечимые инфекции. Инфекции, подобные тем, которые возникают после трансплантаций и хирургических процедур, вызванные этими высокорезистентными к антибиотикам возбудителями, угрожают всему прогрессу в медицине. Тем не менее, фармацевтические компании, некоторые из тех компаний, которые помогали разрабатывать пенициллин, почти отказались от усилий по открытию новых антибиотиков, посчитав их экономически невыгодными. Сухой конвейер для новых антибиотиков побудил Американское общество инфекционистов и другие призвать к глобальной приверженности разработке новых агентов ( 10 ). Мы также должны умело обращаться с лекарствами, которые в настоящее время доступны. Примечательная счастливая случайность, связанная с открытием пенициллина, должна напомнить нам, что новые антибиотики трудно найти, и, что более важно, должна заставить нас быть внимательными при использовании этих ограниченных медицинских сокровищ.

Доктор Гейнс — профессор медицины/инфекционных заболеваний в Медицинской школе Университета Эмори и Школе общественного здравоохранения Роллинза.Он проработал более 20 лет в Центрах по контролю и профилактике заболеваний и является отмеченным наградами автором книги «Теория микробов: пионеры медицины в области инфекционных заболеваний».

Верхняя

Выводы, данные и мнения, высказанные авторами в этом журнале, не обязательно отражают официальную позицию Министерства здравоохранения и социальных служб США, Службы общественного здравоохранения, Центров по контролю и профилактике заболеваний или аффилированных лиц авторов. учреждения.Использование торговых наименований предназначено только для идентификации и не подразумевает одобрения какой-либо из групп, упомянутых выше.

Александр Флеминг, первооткрыватель антибиотического действия пенициллина · Границы для молодых умов

Аннотация

В 1928 году сэр Александр Флеминг наблюдал эффект пенициллина, убивающий бактерии, в своей лаборатории в Лондоне. Это был первый шаг к открытию одного из самых важных столпов современной медицины: антибиотиков.Потребовалось много лет, чтобы найти способ производства пенициллина в больших количествах, и крупномасштабное производство не начиналось до 1945 года. Однако и по сей день Флеминга считают отцом антибиотиков, и без его открытия мы не смогли бы лечить многие инфекции, вызванные бактериями. Это означает, что без антибиотиков даже небольшая инфицированная рана может стать смертельной. Кроме того, операция с антибиотиками намного безопаснее, и люди со слабой иммунной системой (например, дети или пожилые люди) теперь могут легко вылечиться от бактериальных инфекций. Однако бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам, что также было предсказано Флемингом в 1945 году во время его речи на вручении Нобелевской премии.

Маленькие враги и друзья

Бактерии очень важны для нас. Они живут на нас и внутри нас, и мы используем их для получения определенных питательных веществ из пищи, среди прочего (подробнее читайте в этой статье Young Minds; We Are Never Alone: ​​Living with the Human Microbiota [1]). Но некоторые бактерии, называемые патогенами , также могут вызывать инфекции, а некоторые патогены могут быть очень опасными.Патогенные бактерии являются одним из основных предметов микробиологии [2], изучающей микроорганизмы: крошечные формы жизни, невидимые невооруженным глазом. Микробиологи сталкиваются с одними и теми же вопросами с тех пор, как были открыты бактерии. Как бактерии заражают людей и, самое главное, можно ли что-нибудь сделать, чтобы их остановить?

Отдельные бактерии можно увидеть только под микроскопом. Однако большинство бактерий хорошо растут в среде с большим количеством питательных веществ, и для выращивания бактерий можно использовать очень богатые питательными веществами бульоны (также известные как жидкие среды) [2].Если пробирку со стерильным бульоном и небольшим количеством бактерий в нем инкубировать при определенной температуре, то через несколько часов жидкость помутнеет и даже может изменить цвет. Если в бульон добавить желеобразное вещество и нагреть смесь до расплавления желе, это вещество можно затем разлить по чашкам (также называемым чашками Петри ) для охлаждения, вы получите богатый питательными веществами желе, также известное как твердая среда. Бактерии можно культивировать на поверхности твердой среды.Если мы добавим достаточно бактерий, они покроют всю поверхность желе, богатого питательными веществами. Если бактерии разбавлены и достаточно распределены по чашке, отдельная бактерия будет размножаться настолько, что в конечном итоге произведет большую группу бактерий, видимую невооруженным глазом, которую мы называем бактериальной колонией . Если первоначальный источник бактерий содержал более одного типа, на твердой среде могли расти колонии разных видов бактерий. Когда мы касаемся только одной из этих колоний стерильным предметом и переносим бактерии на стерильную жидкую или твердую среду, мы можем получить чистую культуру, которая должна содержать только один тип бактерий [2].Обычно микробиологи работают с чистыми культурами, чтобы иметь возможность делать четкие выводы из своих экспериментов с одним типом бактерий. Однако, если их работа не выполняется в стерильных условиях, пробирки и планшеты могут быть контаминированы другими бактериями или даже некоторыми микроскопическими грибами, живущими в окружающей среде. Если это произойдет, большинство микробиологов отбрасывают эту культуру и начинают заново. Но Флеминг отличался от большинства микробиологов.

Несчастный случай в ожидании…

Утром в понедельник, 3 сентября 1928 года, Флеминг возвращался с семейного отдыха [3].Перед отпуском Флеминг работал с очень распространенным патогеном: Staphylococcus aureus . Флеминг оставил на своем лабораторном столе несколько стеклянных чашек Петри с этими бактериями, растущими на поверхности твердой среды. Обычно эти планшеты стерилизовал лаборант, чтобы повторно использовать их в других экспериментах. Однако Флеминг всегда в последний раз просматривал все свои эксперименты, прежде чем отказываться от них, даже если они неделями хранились на столе (рис. 1А). Он случайным образом брал образцы из стопки тарелок, чтобы узнать, произошло ли что-нибудь интересное за последние несколько недель.Поскольку его лаборатория была довольно примитивной, у Флеминга часто были загрязнения на его тарелках, которые часто вызывались дрожжами и плесенью из окружающей среды. Но одна тарелка выглядела совсем по-другому, и когда он заметил эту тарелку, он, как известно, сказал: «Это забавно…». Чашка была засеяна плотной культурой бактерий, но она также была заражена микроскопическим грибком, который создал большую колонию на боковой стороне чашки. Что было необычным, так это то, что бактерии не могли расти в области, близкой к колонии грибка. Вокруг грибка была прекрасно видимая область, полностью свободная от бактерий; сегодня мы называем это зоной торможения (рис. 1Б). Поэтому Флеминг обнаружил, что грибок ( Penicillium notatum ) производит что-то, убивающее Staphylococcus aureus , опасный патоген. Флеминг только что открыл антибиотик и поначалу называл его «соком плесени» [3].

  • Рисунок 1 – (A) Сэр Александр Флеминг за своим лабораторным столом в Лондоне (1943 г.).
  • (B) Флеминг заметил, что колония грибка ( Penicillum notatum ) заразила чашку Петри, зараженную S. aureus , опасным бактериальным патогеном. Интересно, что S. aureus не мог расти в районе, окружающем колонию P. notatum . Флеминг сделал вывод, что грибок производил что-то, убивающее 90 628 S. aureus 90 629 в зоне ингибирования.

В то время ни Флеминг, ни его коллеги не думали, что это открытие может иметь какое-то реальное значение, а фактическое значение было продемонстрировано лишь более десяти лет спустя. Однако Флеминг только что открыл биологическую войну, которая существует между различными микроорганизмами, борющимися за пространство в среде, богатой питательными веществами [2]. Флеминг не создавал пенициллин, он заметил, что колония микроскопического грибка производила пенициллин, чтобы конкурировать с бактериями за питательные вещества на почти выброшенной тарелке. С тех пор микробиологи искали в природе новые антибиотики, чтобы проверить, могут ли другие микроорганизмы производить антибиотики, и этот подход оказался очень успешным.Как только новое противомикробное вещество идентифицировано, это вещество очищается и может быть химически модифицировано, чтобы упростить производство нового антибиотика в больших количествах или создание новых версий исходного вещества. Мы все еще ищем новые антибиотики, и каждый может принять в этом участие с помощью таких инициатив, как «Промокните и отправьте» [4].

Как работает пенициллин?

То, как пенициллин ингибирует рост бактерий, не понимали до 1980 года. Теперь мы знаем, что пенициллин ингибирует активность определенных ферментов в бактериях, называемых пенициллин-связывающими белками (PBP), которые необходимы большинству бактерий для создания стенки, покрывающей их. их клетки.Без этой стенки бактериальные клетки гораздо больше подвержены воздействию окружающей среды и могут очень легко погибнуть при изменении окружающей среды. В присутствии пенициллина бактерии не могут вырабатывать эту клеточную стенку, чтобы защитить себя, и умирают. Пенициллин является частью семейства подобных антибиотиков, называемых β-лактамами, и многие бактерии становятся устойчивыми к β-лактамам либо за счет продукции ферментов, разлагающих эти антибиотики, либо за счет приобретения модифицированных версий PBP, которые больше не связываются с пенициллином [2]. ].

Сопротивление растет…

В своей речи на вручении Нобелевской премии в 1945 году Флеминг также предсказал, что бактерии могут стать устойчивыми к антибиотикам. Это просто происходит благодаря эволюции, потому что бактерии могут очень быстро адаптироваться, чтобы преодолеть любое препятствие, ограничивающее их рост. Изменения, которые помогают бактериям адаптироваться, могут быть вызваны случайными мутациями в их ДНК, и этот процесс происходит очень быстро — вы почти можете наблюдать, как это происходит в режиме реального времени! [5]. Кроме того, многие микроорганизмы, продуцирующие антибиотики, также имеют гены, делающие их устойчивыми к этим антибиотикам.Бактерии очень хорошо усваивают ДНК других организмов, чтобы получить новые способности. Это называется горизонтальным переносом генов [2]. Если патогенные бактерии приобретают гены, делающие их устойчивыми к определенному антибиотику, этот антибиотик становится бесполезным в клинике. Чтобы предотвратить устойчивость к антибиотикам, антибиотики следует использовать только в случае необходимости (например, вирусы не могут быть уничтожены антибиотиками, поэтому их не следует принимать при вирусных инфекциях), следует использовать правильную дозу (поскольку слишком низкая доза может способствовать возникновению устойчивые штаммы), и мы должны принимать антибиотики в течение всего времени, пока они прописаны, чтобы убедиться, что уничтожены все бактерии, вызывающие инфекцию. Если мы не предпримем этих шагов, мы можем способствовать распространению устойчивости к антибиотикам, а это огромная проблема. Фактически наиболее опасные бактериальные возбудители становятся устойчивыми ко многим антибиотикам [2]. Компании-производители лекарств теряют интерес к разработке новых антибиотиков, потому что эти препараты могут стать нерентабельными по мере роста устойчивости к антибиотикам. Следовательно, скорость открытия новых антибиотиков недостаточна для того, чтобы справиться с появлением новых устойчивых к антибиотикам патогенов.Вскоре мы можем вернуться в доантибиотическую эпоху, когда людей, зараженных бактериями, нельзя было эффективно лечить.

Заключение

Открытие пенициллина было возможно только в лаборатории, где контаминация была обычным явлением. Случайность, безусловно, сыграла роль в открытии первого антибиотика, но обучение и лабораторная практика Флеминга были необходимы ему для идентификации одного из самых важных лекарств в истории человечества. К сожалению, из-за устойчивости к антибиотикам микробиологи соревнуются с бактериальными патогенами в поиске новых способов лечения инфекций.Сегодня мы лучше понимаем, как патогены взаимодействуют со своими хозяевами, как действуют противомикробные препараты и каковы механизмы устойчивости к антибиотикам. Но даже спустя 90 лет после открытия пенициллина предстоит еще много работы, необходимой для борьбы с нынешним кризисом антибиотиков. Вы можете стать частью этого, участвуя в инициативе Swab and Send!

Глоссарий

Патоген : Микроорганизм, проникающий в организм и вызывающий инфекцию.

Чашка Петри : Стеклянная или пластиковая чашка с крышкой, используемая для культивирования живых клеток.

Бактериальная колония : Группа бактериальных клеток, срастающихся на поверхности твердой среды, которые видны невооруженным глазом.

Зона ингибирования : Зона вокруг источника антибиотика, в которой не растут бактериальные колонии.

Конфликт интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.


Каталожные номера

[1] Да Силва, Г., и Домингес, С. 2017. Мы никогда не одиноки: живем с микробиотой человека. Фронт. Молодые умы 5:35. doi: 10.3389/frym.2017.00035

[2] Мэдиган, Т. М., Бендер, К. С., Бакли, Д. Х., Сэттли, В. М., и Шталь, Д. А. 2018. Брок Биология микроорганизмов. 15 Эд . Лондон: Пирсон.

[3] Браун, К. 2017. Человек-пенициллин, Александр Флеминг и революция антибиотиков .Челтнем: Историческая пресса.

[4] Взять и отправить инициативу. Доступно в Интернете по адресу: https://www.lstmed.ac.uk/public-engagement/swab-send

.

[5] Кишони, Р. 2016. Эволюция бактерий на «мега-чашке Петри» .

Кто обнаружил пенициллин: Залетевшее в окно спасение человечества: как Флеминг открыл пенициллин

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.