Глава 36
Чудо-лекарства

Приблизительное количество бактерий на Земле оценивается в пять миллионов триллионов триллионов, это 5 x 1030 или 5 с тридцатью нулями в конце, ошеломительное число. Бактерии могут жить практически везде, в почве, в океанах, глубоко под землей, в арктическом льду, в кипящей воде гейзеров, на нашей коже и внутри нашего тела. Бактерии делают множество полезных вещей, что бы без них было со всем мусором, который они переваривают?

Мы тоже получаем пользу от их усилий.

Бактерии, обитающие в нашем кишечнике, помогают расщеплять пищу, которую мы едим, получать из нее витамины и протеины. Некоторые бактерии сами изготавливают нужные людям лекарства, и тем же самым занимается другая разновидность микроорганизмов, грибки.

Почти всем нам когда-то прописывали такую вещь, как антибиотики.

В девятнадцатом веке ученые обнаружили, насколько вредоносными могут быть бактерии, что они порождают болезни и заражают раны. Глава 27 поведала нам о том, как «теория микробов» появилась на свет и была принята медиками. Почти тут же они начали поиск лекарств, способных убивать бактерии, не повреждая при этом клетки человека. Началось путешествие за «волшебными пулями», как назвал это немецкий врач Пауль Эрлих (1854–1915). Он придумал лекарство от сифилиса, но оно содержало мышьяк, который сам по себе ядовит, так что его нужно было использовать с осторожностью и бояться побочных эффектов.

В середине 30-х годов немецкий фармаколог Герхард Домагк (1895–1964) начал использовать химический элемент «сера» (фармакология – это наука о лекарствах). Он придумал соединение, названное «пронтозил», эффективное против некоторых видов болезнетворных бактерий. Одним из первых пациентов стала дочь Домагка, чью руку поразил стрептококк, бактерия, вызывающая уродующие заболевания кожи.

Врачи говорили, что единственный способ спасти девочку от опасной инфекции – ампутация. Пронтозил помог избавиться от стрептококка, позже стало ясно, что он помогает и при скарлатине, и при смертоносной болезни, именуемой родильной горячкой, от которой умирали женщины, только что родившие ребенка. Лекарство начали широко использовать с 1936 года, и это привело к значительному сокращению числа подобных смертей.

Пронтозил и другие содержавшие серу лекарства были лучшим, что долгое время могли предложить врачи против бактерий определенного типа. Домагк получил Нобелевскую премию в 1939 году, хотя во времена нацизма немецким гражданам было запрещено принимать ее.

Следующую премию за открытие в области лекарств вручили в 1945-м, ее разделили три человека: шотландец Александр Флеминг (1881–1955), австралиец Хоуард Флори (1898–1968) и беженец из Германии Эрнст Чейн (1906–1979). Их наградили за открытие пенициллина, первого в мире антибиотика; антибиотик – это субстанция, вырабатываемая микроорганизмами, которая может убивать другие микроорганизмы.

Для ее изготовления используется процесс, существующий в природе без вмешательства человека.

Пенициллин получают из натурального источника, с помощью микроорганизма Penicillinum notatum, разновидности грибка. Грибок можно видеть – это синие пятнышки, вырастающие на старом хлебе. Если вам нравится есть жареные грибы, то вы, само собой, знакомы с другой их разновидностью. Всего же, по оценкам ученых, на нашей планете насчитывается полмиллиона грибов разных видов. У них сложный жизненный цикл, включающий споровую стадию, сходную с семенной у растений.

Сегодня антибиотики могут быть также получены в лаборатории, а не из естественного источника, но по тому же базовому принципу.

История пенициллина началась в 1920-х, и подобно любой хорошей истории у нее есть несколько версий. Одна гласит, что в 1928 году спора грибка по воздуху проникла в открытое окно, за которым находилась лаборатория Александра Флеминга (госпиталь Святой Марии в Лондоне). Он заметил, что бактерия, росшая в чашке Петри, перестала расти там, где на нее приземлилась чужая спора. Он идентифицировал ее как Penicillinum, проделал большую часть работы по ее изучению и опубликовал результаты, чтобы поделиться ими с другими бактериологами. Но он не смог понять, как изготовить достаточное количество действующего вещества, чтобы его можно было использовать. Все, что он оставил, – любопытное, многообещающее лабораторное наблюдение.

Десятилетием позже Европа нырнула в объятия Второй мировой, а война всегда порождает вспышки инфекционных заболеваний, и среди солдат, и среди населения. Патолог Хоуард Флори, обосновавшийся в Англии, получил задание отыскать эффективное лекарство от заразных болезней. Один из его коллег. Эрнст Чейн, начал читать все подряд по этой теме и обнаружил среди прочего и древнюю статью Флеминга. Затем он попробовал экстрагировать активное вещество грибка пенициллина.

В марте 40-го лабораторный ассистент Норман Хитли (1911–2004) нашел лучший способ производства требуемой субстанции. Работая в сложных условиях военного времени, они должны были обходиться скудными ресурсами, использовать ночные горшки и молочные кувшины в качестве контейнеров для выращивания культуры.

И тем не менее ученые смогли получить относительно чистый пенициллин, тесты на мышах показали, что он эффективно побеждает инфекции. Очищение чудотворного вещества выглядело невероятно сложным: требовалась тонна грубого раствора пенициллина, чтобы получить два грамма лекарства.

Первым пациентом стал полисмен, получивший заражение после того, как он оцарапался о шип розы. После применения пенициллина его состояние начало улучшаться, и ученые попытались фильтровать мочу больного, чтобы добыть ценное соединение, но полисмен умер, едва их запасы вышли.

Британия военного времени не обладала промышленными ресурсами для производства достаточного количества пенициллина. Так что в июле 1941 года Флори и Хитли полетели в США, чтобы убедить местные фармацевтические компании заняться этим делом. Флори был ученым старой школы, он верил, что подобные открытия должны использоваться для всеобщей пользы и их нельзя закрывать патентами (патент – документ, дающий защиту авторам научной или технической идеи, не позволяющий другим ее копировать).

Но американцы думали совсем иначе.

Две компании разработали особые методы производства пенициллина в больших объемах. Ну и чтобы вернуть деньги, инвестированные в исследования, они взяли патент, что значило – никто более не имеет права применять их методы для производства лекарства. К 1943 году пенициллин оказался доступен для военных и частью для гражданских нужд. Стало ясно, что он эффективен против бактерий стрептококка, микроорганизмов, вызывающих пневмонию, целый ряд инфекций, поражающих раны, и против заболеваний, передающихся половым путем.

Вскоре стало очевидно, что использование пенициллина помогает выжить тем, кто в ином случае непременно умер бы, особенно солдатам на полях сражений.

В то время как Флори и его команда работали над пенициллином. Зельман Ваксман (1888–1973) бился над антибиотическими свойствами бактерий. Он приехал в США из России в 1910 году, был увлечен микроорганизмами, живущими в почве, и увидел, что некоторые из них способны убивать бактерий.

С конца 30-х годов он пытался выделить антибиотические соединения, вырабатываемые этими микроорганизмами. Работая вместе со своими студентами, он получил несколько эффективных веществ, но они оказались слишком токсичными, чтобы использовать их на людях. Затем в 1943 году один из учеников Ваксмана выделил стрептомицин, производимый бактерией Streptomyces.

Он оказался эффективным и не слишком вредоносным для пациентов, но что самое удивительное, он действовал даже против микроорганизмов, порождающих туберкулез, смертоносную болезнь, убившую в девятнадцатом веке больше людей, чем любая другая. Хотя эта хворь была не так распространена на Западе в 40-х, она до сих пор продолжает собирать жатву по всему миру. Ее жертвами часто становятся подростки, заболевшие туберкулезом и погибшие от него, оставляя безутешных родителей и возлюбленных.

Пенициллин и стрептомицин оказались только первыми из целого ряда антибиотиков и других химикалий, призванных бороться с инфекциями. После Второй мировой появление новых лекарств вызвало волну оптимизма по поводу могущества медицины, веру в то, что заразные хвори будут побеждены совсем. Гораздо меньшее количество людей стало умирать, например, от СПИДа, и без сомнений, многие молодые люди в двадцать первом веке смогут прожить жизнь более здоровым образом, чем их предки.

Но если бы оптимисты 60-х более тщательно изучили историю появления «чудо-лекарств», они бы убедились, что чудеса – вещь маловероятная. Одним из первых современных лекарств стал инсулин, его начали использовать для лечения больных диабетом с 1920-х. Диабет – ужасное заболевание, если его не лечить, тело постепенно разрушается, становится болезненно худым, его жертва все время испытывает жажду, часто бегает в туалет и в конечном счете впадает в кому перед смертью. Он большей частью поражает молодых людей, и они умирают не позднее чем через два года. Заболевание сложное, оно начинается, когда особые клетки, производящие инсулин в поджелудочной железе – орган рядом с желудком – перестают справляться с работой.

Инсулин – это гормон, химический «посланец», и он позволяет поддерживать нормальный уровень сахара (глюкозы) в крови.

В то время как пенициллин открыли в результате счастливого случая, история инсулина показывает, что успех может принести и кропотливая работа, исследование того, как работают некоторые части тела. Ученые уже поняли, какую роль играет поджелудочная железа в организме, удаляя ее у собак (или других животных), которые потом страдали от заболеваний, похожих на диабет.

Летом 1921 года в университете Торонто (Канада) профессор Дж. Дж. Р. Маклеод (1876–1935) отсутствовал. Молодой хирург Фредерик Бантинг (1891–1941) и студент-медик Чарльз Бест (1899–1978), выступавший в роли ассистента, провели серию простых экспериментов. С помощью биохимика Джеймса Коллипа (1892–1965) они смогли выделить чистый инсулин из поджелудочной железы собаки. Когда они давали этот инсулин подопытным животным с удаленной поджелудочной, те не страдали диабетом.

Инсулин был описан как «магически-активная сила», он мог буквально возвращать жертв болезни из объятий смерти. Одним из первых пациентов стал четырнадцатилетний Леонард Томпсон, его подвергли серии инъекций в 1922 году. Леонард страдал недостатком веса и был прикован к больничной койке из-за слабости. Инъекции снизили уровень сахара в его крови, он набрал вес и смог покинуть больницу, унося с собой запас инсулина и шприцев.

Годом позже Бантинг и профессор Маклеод получили Нобелевскую премию и разделили деньги с Бестом и Коллипом. Столь быстрое признание показало, насколько высоко мир оценил проведенную ими работу. Инсулин оказался невероятно важным. Благодаря ему годы дополнительной жизни получили многие молодые люди.

Но чего не мог предложить инсулин, так это нормальной жизни, диабетикам нужно было следить за тем, что они едят, делать себе регулярные уколы инсулина и часто сдавать мочу, чтобы проверить уровень сахара. Но это все же лучше, чем смерть и ничего.

Десятилетием-другим позже многие диабетики, выжившие благодаря инсулину, начали страдать от других проблем: почечной недостаточности, сердечных заболеваний, ослабления зрения, болезненных язв на ногах, которые никак не желали проходить. Инсулин превратил острое смертоносное заболевание в проблему длиной в жизнь, с которой приходится иметь дело постоянно. Проблемы того же рода возникли и в связи с диабетом другого типа, который бывает в основном у взрослых с избыточным весом (тип II). Сейчас это наиболее распространенная форма, и все большее число людей оказывается под ее влиянием.

Современные продукты содержат слишком много сахара и рафинированных веществ, и ожирение превратилось в глобальную эпидемию. Медицинская наука вроде бы может помочь, есть таблетки, снижающие уровень сахара в крови; но не избавить тех, у кого диабет типа II, от неприятных последствий. Медицина просто не в состоянии так же хорошо регулировать обмен веществ человека, как наш собственный организм.

Природа показала нам, что мы не можем всецело полагаться на пенициллин и другие антибиотики. Лекарства такого рода все еще полезны, но болезнетворные бактерии адаптировались к ним. Открытый Дарвином механизм естественного отбора работает и здесь, и многие бактерии стали невосприимчивы к тем веществам, которые ранее использовали, чтобы их убивать.

Стафилококки и микробактерии туберкулеза показали себя особенно адаптабельными. Подобно тому, как это происходит и у других живых существ, их гены иногда мутируют, и мутации позволяют выжить и передать обретенный признак следующему поколению. Работа с болезнями сейчас напоминает игру в кошки-мышки, попытки придумать новые лекарства, чтобы атаковать микробов, которые способны пережить почти любое нападение. Одной из свежих проблем стал метициллин-резистентный золотистый стафилококк, он из тех бактерий, что всегда живут на нашем теле и иногда вызывают небольшие воспаления в местах царапин.

Но тот же стафилококк, ставший устойчивым к лекарствам, превратился в опасную штуку. Его обычно обнаруживают в больницах, поскольку там в ход идет большое количество антибиотиков и бактерия, чтобы выжить, должна вырабатывать сопротивляемость.

Но ведь не только бактерии возражают против наших попыток справиться с болезнями. Некоторые паразиты, переносящие малярию, выработали устойчивость почти ко всем нашим лекарствам.

Теперь мы знаем, что микроорганизмы обретают сопротивляемость, когда пациенты не придерживаются курса лечения, не доводят его до конца или он определен неверно. Подобное также случается, когда снадобья используют не по назначению: антибиотики порой назначают пациентам неправильно, чтобы убрать воспаления, простуду или боль в горле, вызываемые вирусами (антибиотики уничтожают бактерии, им не по силам сражаться с вирусами). Если прописанная вам доза не в состоянии убить болезнетворный микроорганизм, то лечение может привести к тому, что он просто станет резистентным и в дальнейшем вызовет новое заболевание, не поддающееся лечению.

Несмотря на все эти проблемы, врачи сейчас имеют в распоряжении большее количество сильных и эффективных лекарств, чем когда-либо. Некоторые, как инсулин, скорее контролируют течение болезни, чем лечат, но в целом современная медицина позволяет людям в развитых странах жить дольше. В развивающихся государствах продолжительность жизни тоже растет, но сохраняются и серьезные проблемы: нехватка докторов, пищи, чистой воды, удобного жилья.

С начала 90-х брешь между богатыми и бедными в богатых странах расширилась, и точно так же она расширилась между богатыми и бедными странами.

Этого быть не должно.

Сегодня правильное лечение стоит хороших денег, мы используем современные технологии в диагностике и дальнейшей работе с больными. Разработка и тестирование новых лекарств требуют намного больших вложений, чем в случае того же пенициллина.

Нужно и самим приглядывать за собой.

Несмотря на все чудеса медицины, принцип «лучше предотвратить, чем лечить» работает так же хорошо.