Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях - Уолтер Гратцер

Однажды вечером, собираясь выбрасывать свои культуры, он некоторое время разглядывал одну, потом показал ее мне и произнес: “Любопытно”. Это была одна из тех пластинок, на которые он поместил слизь из собственного носа, когда двумя неделями раньше подхватил простуду. Теперь всю пластинку покрывали золотисто-желтые колонии бактерий и безвредные примеси, обязанные своим происхождением воздуху и пыли из лаборатории — или тому, что могло задуть в окно вместе с воздухом Прэд-стрит. Замечательной особенностью этой пластинки являлось то, что рядом с комком носовой слизи бактерий не было совсем; затем следовала зона, где бактерии сумели вырасти, но сделались прозрачными, стеклянистыми и безжизненными на вид; после этого следовал участок, где имелись вполне разросшиеся, типичные непрозрачные колонии. Очевидно, нечто, содержавшееся в носовой слизи, помешало микробам расти рядом с комком, а за этой зоной убило уже выросшие бактерии.

Следующим шагом Флеминга было проверить действие носовой слизи на микробов, но на этот раз он приготовил желтую мутную взвесь микробов в соляном растворе и добавил туда немного носовой слизи. К нашему удивлению, мутная взвесь меньше чем за две минуты сделалась прозрачной как вода… Эти минуты был восхитительны: с них началось наше многолетнее исследование.

Флеминг, судя по всему, верил (и записал в свой лабораторный журнал), что бактерии взялись из его носа. Это куда менее вероятно, чем версия Элисона. Отсюда и возникла история о том, как капля из носа простуженного исследователя случайно приземлилась на пластинку с агар-агаром, в то время как ученый занимался культурой бактерий. Каким бы ни было происхождение бактерий на пластинке, та была помечена как A.F. (т. е. “принадлежит Флемингу”) coccus (род бактерий) и использовалась в экспериментах с загадочным реагентом-расщепителем. Элисон и Флеминг принялись пробовать и другие жидкости, присущие как животным, так и растениям, и обнаружили, что подобная активность — не редкость; ее демонстрируют и слезы, и яичный белок. Флеминг подозревал, что этот таинственный “фактор” может быть ферментом, но доказывать эту гипотезу не стал. Протеин лизоцим выделили в оксфордской лаборатории Говарда Флори. В клинической практике ему не нашлось применения: лизоцим почти мгновенно расщепляется в организме, да и микробы быстро приобретают к нему устойчивость.

Второе счастливое открытие Флеминга оказалось куда важней. Удивительно, но и оно было сделано благодаря капризу фортуны. Поначалу, однако, ему никто не придал особого значения, даже сам Флеминг. А случилось вот что. В начале 1928 года Флеминг переключился на исследование предполагаемой связи между болезнетворной силой (вирулентностью) некоторых разновидностей стафилококка и цветом колоний, которые те образуют на пластинках с агар-агаром. Вместе со своим аспирантом Д.М. Прайсом Флеминг собирал образцы всевозможных инфекций — карбункулов и фурункулов, абсцессов и кожных нарывов, а также болезней горла — и высеивал их на агар-агаре. Летом Прайса сменил другой аспирант, которому Флеминг доверил всю работу, а сам же отправился на ежегодные семейные торжества в Шотландию. Как обычно, он оставил стопку пластинок с культурами в углу лаборатории.

Вскоре после возвращения Флеминга, в начале сентября, Прайс заглянул в лабораторию спросить, как продвигаются дела. Флеминг, учтивый как никогда, отправился к емкости, где лежали выброшенные пластинки с культурами, погруженные в лизол — дезинфицирующее вещество, которым стерилизуют стеклянные пластинки, прежде чем отмыть их и использовать по второму кругу. Часть пластинок в стопке не была погружена в лизол и оставалась сухой, и именно их Флеминг и решил показать Прайсу. Протягивая очередную пластинку Прайсу, он вдруг заметил нечто, что ускользнуло от его внимания прежде. “Это забавно”, — пробормотал Флеминг, указывая на крохотный нарост плесени, который образовался на агар-агаре: бактериальные колонии вблизи него исчезли. Не была ли плесень еще одним источником лизоцима?

Флеминг показал пластинку нескольким своим коллегам, которые отнеслись к этому с одинаковым безразличием. Однако Флеминг решил пойти дальше. Он подобрал пятнышко плесени стерильным проволочным кольцом и вырастил его отдельно. Образцы культуры, как и прежде, подавляли рост стафилококков, но с некоторыми другими видами бактерий не справлялись. Флеминг отнес плесень к штатному микологу, и тот смог установить ее вид — это был Pénicillium rubrum. Проверке подвергли и многие другие виды плесени, но большая часть никакой антибактериальной активности не проявляла. Воодушевляло то, что исходная плесень оказалась не токсична: Флеминг заставил своего аспиранта съесть немного, и тот доложил, что она абсолютно безвредна, а по вкусу напоминает стильтонский сыр. Животные, которым ввели отфильтрованный экстракт плесени, тоже остались здоровы. Флеминг выдал немного все тому же аспиранту — тот страдал от хронической инфекции в пазухах носа — но результат был неубедительным.

Впоследствии интерес к экстракту плесени, теперь известному как пенициллин, возникал разве что время от времени, пока этой темой в 1938 году не занялся в Оксфорде Говард Флори. Еще раньше его заинтересовал лизоцим, и он пригласил Эрнста Чейна, биохимика-эмигранта, заняться изучением его свойств. Спустя некоторое время Флори и Чейн решили распространить свои исследования на более широкий круг природных бактерицидных соединений, которые, как они предполагали, в общем случае тоже будут белковыми. Им попалась статья Флеминга про пенициллин, опубликованная девятью годами раньше, и они сочли, что его экстракт плесени заслуживает внимания. Оба уверяли, что даже не задумывались о возможном медицинском применении препарата. “Полагаю, мысль о страдающем человечестве тогда едва ли могла прийти мне в голову, — настаивал Флори. — Это было просто занятным научным упражнением”.

Пенициллин, разумеется, оказался вовсе не белком, но Флори и Чейн, к которым присоединился другой способный биохимик, Норман Хитли, быстро продвигались в деле выделения чистого препарата. Первый образец чистого вещества испробовали на мышах, предварительно зараженных стрептококком. Всю субботнюю ночь Флори и Хитли сидели и смотрели, как контрольная группа мышей страдает от болезни, в то время как животные, получившие дозу пенициллина, радостно резвятся в своих клетках. Годы спустя Флори вспоминал: “Должен признаться, что мы были потрясены до глубины души, когда утром обнаружили мертвыми всех мышей, которым не дали лекарства, зато живыми — всех тех, кому ввели пенициллин”. Это, говорит он, казалось чудом. Первым человеком, испытавшим силу пенициллина, стал полицейский из Оксфорда, страдавший тяжелым сепсисом — он быстро пошел на поправку, но, к сожалению, умер, когда закончился небольшой запас лекарства.

В 1940 году авианалеты начали опустошать британские города, все понимали, что вскоре госпитали заполнят множество раненых, и среди них будут и солдаты, и гражданское население. После отступления из Дюнкерка замаячил призрак опасности: если гитлеровские войска вторгнутся на территорию Британии, культуры и экстракты могут достаться немцам. “В те дни, — вспоминает Норман Хитли, — каждый в лаборатории смазывал грибком подкладку своего пальто”, — чтобы восстановить образцы, когда вокруг будет безопасно.

Терапевтические перспективы пенициллина были теперь очевидны, однако необходимость синтезировать и хранить существенные количества материала создавала новые трудности. Чтобы поставить синтез на промышленные рельсы, требовалась помощь американцев, и Флори с Хитли отправились в США — разъезжая по Нью-Йорку с драгоценной плесенью в такси, они искали холодильник, чтобы спрятать образец, прежде чем 32-градусная жара ее убьет. Иначе производство будет просто не с чем запускать.

Прошло еще несколько месяцев, и пенициллин, став относительно общедоступным, совершил настоящую революцию в медицине.

История выделения пенициллина оксфордской группой — общего достижения блестящих химиков и биохимиков — рассказывается часто, однако хотя все трое — Флори, Флеминг и Чейн — и получили Нобелевскую премию одновременно, миф о том, что результат принадлежит одному Флемингу, еще окончательно не развеян. Флеминг, несомненно, талантливый экспериментатор, но он не дотягивает до уровня Флори. Сам Флеминг, похоже, никогда об этом не забывал. Его современник вспоминал:

Флеминг часто говорил мне, что не заслуживает Нобелевской премии, а я вынужден был с пеной у рта доказывать ему обратное. Он ничуть не актерствовал, он действительно так думал, по крайней мере в 1945-1946-м. В то же время он искренне признавался, что получает удовольствие от своей незаслуженной славы, и мне это в нем нравилось. Не знаю, вел ли он себя иначе с другими, но, пожелай он изображать из себя великого ученого при мне или В присутствии других коллег-ученых, он понял бы, что мы не больше впечатлены его заслугами, чем он сам.