Золото, пуля, спасительный яд. 250 лет нанотехнологий
Шрифт:
А однажды Эрлих взял свою любимую краску – метиленовую синь – и ввел ее в ушную вену кролика. Кровь разнесла краску по всему телу животного, но окрасились в голубой цвет при этом только чувствительные нервные окончания и больше ничего! Удивлению Эрлиха не было предела, но мысль его тут же устремилась дальше. Ведь краситель, связываясь с нервными окончаниями, не может не оказывать на них какого-то действия, он вполне может подавлять болезненные ощущения. Увлеченный идеей, Эрлих стал вводить краситель своим страдающим пациентам. Единственный доподлинно известный результат этих экспериментов – это то, что их быстро прекратили. Но идея, идея “волшебной пули”, осталась!
То, что Эрлих постоянно возился с красителями, с химическими соединениями, все больше укрепляло его в мысли о важнейшей роли этих соединений как
Эта его теория “боковых цепей” была впервые изложена в докторской диссертации с названием “Потребность организма в кислороде”, которую Эрлих защитил в 1885 году. Его построения были чисто умозрительными. Он предположил, что на поверхности живых клеток есть некие короткие “цепочки”, похожие на функциональные группы в молекулах красителей, которые способны специфически связываться с определенным токсином (впоследствии, используя метафору Эмиля Фишера, Эрлих говорил, что они подходят друг к друг как ключ к замку). При этом на поверхности клетки вырастают дополнительные “цепочки”, которые отрываются, превращаясь в антитела, циркулируют по всему организму и связывают токсин. Все это было очень расплывчато. Немудрено, что большая часть научного сообщества теорию не приняла. Самое поразительное, что Эрлих многое угадал верно. “Цепочки” превратились в рецепторы на поверхности мембраны клетки – короткие олигосахаридные цепи разнообразной формы, а антитела действительно оказались молекулами – молекулами белков, иммуноглобулинов.
Помимо этого Эрлих экспериментировал и с открытой Кохом в 1882 году туберкулезной палочкой. В результате заразился сам. Пришлось ему на два года уехать в Египет. В сухом климате туберкулезный процесс вроде бы остановился, но зато по явился диабет. По возвращении из Египта оказалось, что его место в клинике занято. Эрлих организовал небольшую частную лабораторию, в которой продолжил свои исследования крови и иммунитета против растительных ядов. Через три года Роберт Кох предложил ему возглавить лабораторию в созданном им Институте инфекционных болезней.
В те годы там работал Эмиль фон Беринг (1854–1917), который получил первое экспериментальное подтверждение теории иммунитета Эрлиха. Беринг обнаружил, что в крови переболевших дифтерией образуются “антитоксины”, которые обеспечивают иммунитет к этой болезни как самим переболевшим, так и тем, кому такая кровь будет перелита. Однако сыворотка, созданная Берингом, оказалась малоэффективной. И тут к исследованиям подключился Эрлих. Он разработал метод получения высококонцентрированной и очищенной противодифтерийной сыворотки и определил правильную дозировку. В 1894 году с помощью усовершенствованной сыворотки были спасены 220 больных детей, и уже через несколько лет смертность от этой страшной болезни резко пошла на убыль. Берингу удалось каким-то образом отодвинуть Эрлиха в сторону, и лавры спасителя человечества достались ему одному: в 1901 году Беринг стал первым лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине именно за создание антидифтерийной сыворотки.
Впрочем, к этому времени они уже давно не работали вместе. В 1896 году Эрлих стал директором своей собственной лаборатории, носившей весьма звучное название – Прусский королевский институт разработки и контроля сывороток. Располагался институт в Штеглице под Берлином и состоял всего из двух комнат, в одной из которых раньше размещалась пекарня, а в другой – конюшня. В этой лаборатории Эрлих выполнил одну внешне неброскую, но чрезвычайно важную работу. “Причина всех наших неудач заключается в недостаточной точности работы, – говорил он, вспоминая как собственный опыт работы с Берингом над антидифтерийной сывороткой, так и многочисленные провалы пастеровских вакцин, – обязательно должны быть какие-то математические законы, управляющие действием ядов, вакцин и сывороток”. Установлению этих законов, а также стандартизации всех указанных веществ Эрлих посвятил три года жизни. Разработанная им система международных единиц действует по сию пору [58] .
58
В частности, широко употребляется количественная характеристика токсичности LD50 – доза токсичного вещества, необходимая для того, чтобы погибла половина членов испытуемой популяции.
В 1899 году Эрлих перебрался во Франкфурт-на-Майне, где богатая еврейская диаспора выделила щедрое финансирование для созданного им Королевского института экспериментальной терапии. Там Эрлих первым бросил вызов еще одной страшной болезни – раку. Он получил много важных сведений о развитии злокачественных опухолей, но разрабатываемые им методы химиотерапии не привели к положительным результатам. Как мы теперь понимаем, только для того, чтобы приблизиться к решению этой проблемы, нужно было не несколько лет, а несколько десятилетий работы, и не одного института, а всего научного сообщества.
В 1908 году Эрлиху на пару с И.И. Мечниковым присудили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за создание теории иммунитета. Это было поистине соломоново решение. Их теории противопоставляли, считали взаимоисключающими, ученых пытались столкнуть лбами, но они сохраняли вполне доброжелательные отношения. Они прекрасно дополняли друг друга, как и их теории. Эрлих с Мечниковым смотрели на одну и ту же проблему с разных сторон, и оба в результате оказались правы.
Незадолго до этого произошло еще одно знаменательное событие. Франциска Шпейер, вдова крупного банкира, решила увековечить память мужа самым достойным образом – она пожертвовала крупную сумму на строительство научно-исследовательского института “Дома Георга Шпейера”, на покупку оборудования, создание вивария и приглашение высококвалифицированных химиков, способных синтезировать любое химическое соединение, какое только придет в голову директору института – доктору Эрлиху.
Мне неоднократно попадались высказывания, что концепция “волшебной пули” была мечтой Эрлиха, которую он завещал последующим поколениям ученых, и только сейчас мы с помощью методов нанотехнологий сумеем воплотить ее в жизнь. На самом деле это не так, и все врачи прекрасно знают об этом. Едва созрели условия, в первую очередь финансовые, Эрлих бросил все наличные силы на поиски “волшебной пули”. И он нашел ее! В 1909 году Эрлих сделал самое важное, по мнению многих, свое открытие – он создал знаменитый “препарат 606” – сальварсан, лекарство от сифилиса. О деталях этого открытия я расскажу чуть позже, пока же о событиях, что последовали за ним.
Препарат поступил на рынок уже в 1910 году. Его синтезировали непосредственно в институте, за первый год было реализовано шестьдесят тысяч доз. Интерес к нему был огромный, ведь единственным средством лечения этой чрезвычайно распространенной болезни был прием ртути и ртутных препаратов внутрь и наружно; помогало не всегда, не всем и только на ранних стадиях развития болезни. О побочных действиях ртути никто не заикался, потому что куда уж хуже.
На этом фоне сальварсан обладал поистине волшебным действием, были зафиксированы случаи излечения на последних стадиях болезни при единичном приеме лекарства. Счет исцеленных шел на тысячи. Но при этом сообщалось также о негативных проявлениях – судорогах, параличе ног, даже смерти людей непосредственно после инъекции сальварсана. Причины этого оставались неясными. Возможно, дело было в том, что клинических испытаний в современном понимании тогда просто не было, испытания, в сущности, проводились лечащим врачом при применении средства, при отсутствии подробных рекомендаций и недостатке квалификации могли действительно случаться проколы. Сообщений этих было не так много (может быть, несколько десятков), тем не менее они послужили основанием для дискредитации препарата в печати и травли его создателя.