Пеніцилін: Від випадковості до порятунку 500 мільйонів життів

28 вересня 1928 року світ несподівано опинився на порозі медичної революції. Того ранку, видатний шотландський лікар і мікробіолог Александр Флемінг, відомий своєю доволі вільною організацією робочого простору, випадково зробив відкриття, яке назавжди змінило перебіг історії охорони здоров’я. Працюючи у своїй тісній лабораторії, розташованій у вежі лондонської лікарні Святої Марії — однієї з найстаріших і найшанованіших медичних установ Великої Британії, яка відіграла значну роль у розвитку медицини та клінічних досліджень — він помітив дещо незвичайне на одній зі своїх бактеріальних чашок Петрі.

Практики Флемінга були, м’яко кажучи, неординарними. Він культивував бактерії, взяті від інфікованих пацієнтів лікарні, і часто залишав ці культури на своєму столі на два-три тижні, доки його робоче місце не було переповнене чотирма-п’ятьма десятками чашок. Лише тоді він ретельно оглядав кожну чашку, перш ніж викинути її. Саме після повернення з двотижневої відпустки доля зробила свій несподіваний поворот. Розглядаючи чашку з культурою Staphylococcus aureus — золотистого стафілокока, широко поширеної бактерії, що є збудником різноманітних інфекцій, від легких шкірних уражень до загрозливих для життя захворювань, — яку він вирощував з інфікованої рани, Флемінг помітив незвичайне. На ній була пляма зеленої плісняви, що перетиналася із золотисто-жовтими бактеріальними колоніями. За свідченням його асистента В. Д. Еллісона, поблизу цієї зеленої ділянки бактерії були прозорими, безбарвними та мертвими. Ця речовина, що володіла дивовижною здатністю знищувати бактерії, згодом лягла в основу першого антибіотика, хоча саме поняття “антибіотик” було запроваджене лише у 1941 році.

“Коли я прокинувся на світанку 28 вересня 1928 року, я, звичайно, не планував зробити революцію в усій медицині, відкривши перший у світі антибіотик, або вбивцю бактерій”, — пізніше зауважив Флемінг. — “Але я думаю, що саме це я і зробив”.

Флемінг встановив, що таємничий “пліснявий сік” походив від грибкового виду, який він згодом ідентифікував як Penicillium — рід цвілевих грибів, що широко поширені в природі. Проте, коли він представив своє новаторське відкриття колегам-лікарям на зборах наступного року, його зустріли майже повною байдужістю. Виділити й очистити невловимий “пліснявий сік” виявилося надзвичайно складно, що призвело до того, що знахідка була занедбана на ціле десятиліття, як згадував у своїх особистих записах асистент В. Д. Еллісон.

Відродження та шлях до загального використання

Минуло ціле десятиліття, перш ніж у 1939 році до дивовижної речовини знову виявили інтерес видатні вчені Говард Флорі та Ернст Чейн, які працювали в Оксфордському університеті. Вони зібрали потужну дослідницьку команду, до якої увійшли такі талановиті науковці, як Маргарет Дженнінгс, Едвард Абрахам та Норман Хітлі. Завдяки їхнім спільним зусиллям вдалося не лише успішно виділити пеніцилін з плісняви, а й провести його випробування та застосувати цю жовтувату порошкоподібну речовину для лікування кількох пацієнтів. Проте на той час сполука ще була відносно неочищеною, що обмежувало її ефективність.

Вирішальний момент настав у 1942 році, коли Флемінг лікував молодого пацієнта, що страждав від важкої форми менінгіту — небезпечного для життя запалення оболонок головного або спинного мозку. Він знову переконався, що пеніцилін здатен знищувати бактеріальну інфекцію в організмі хворого. Незважаючи на те, що препарат ще не був повністю очищений, Флемінг негайно зв’язався з Флорі та Чейном, щоб отримати частину їхніх запасів. Після введення пеніциліну безпосередньо в спинний мозок хлопчика, пацієнт пішов на поправку.

Цей вражаючий випадок остаточно переконав Флемінга у нагальній потребі масового виробництва пеніциліну. Він активно лобіював цю ідею перед урядом, і незабаром Сполучені Штати та Велика Британія об’єднали свої зусилля для налагодження широкомасштабного випуску цієї життєво важливої речовини. До 1945 року перший антибіотик став доступним для широкого загалу, розпочавши нову еру в медицині.

Світове визнання та подальший розвиток

На знак визнання їхніх видатних заслуг, у 1945 році Александр Флемінг, Говард Флорі та Ернст Чейн були удостоєні Нобелівської премії з фізіології або медицини за їхнє спільне осягнення, виділення та виробництво пеніциліну. Ця нагорода підкреслила визначальну роль антибіотика у світовій медицині. Пізніше, у 1964 році, Дороті Ходжкін, ще одна видатна вчена, отримала Нобелівську премію з хімії за блискуче з’ясування кристалічної структури пеніциліну. Це відкриття стало надзвичайно важливим, оскільки воно відкрило шлях хімікам до розробки нових поколінь антибіотиків, покращуючи та розширюючи арсенал лікарських засобів проти інфекцій.

Рятівний вплив та сучасні виклики

За оцінками, з моменту свого відкриття пеніцилін врятував понад 500 мільйонів життів. Разом зі своїми похідними, він залишається головним засобом у лікуванні безлічі захворювань, включаючи вушні інфекції, стрептококові ангіни та інфекції сечовивідних шляхів.

Пеніцилін також став основою для розробки сотень різних антибіотиків. Однак широке використання та нецільове застосування цих чудодійних ліків призвело до того, що багато штамів бактерій розвинули стійкість до поширених антибіотиків, включаючи й сам пеніцилін. У цій безперервній гонці озброєнь проти “супербактерій” вчені зараз шукають абсолютно нові способи боротьби з бактеріями — від використання сили вірусів для атаки на бактерії до застосування інструменту редагування генів CRISPR для розробки нових ліків.