Валерий Чолаков - Нобелевские премии. Ученые и открытия

• Название: Нобелевские премии. Ученые и открытия
• Автор: Валерий Чолаков
• Издательство: Мир
• Жанр: Научпоп
• Год: 1987

Книга болгарского историка науки Валерия Чолакова рассказывает о выдающихся открытиях в естествознании (физике, химии, биологии, медицине), авторы которых были удостоены Нобелевской премии. Учрежденная в начале нынешнего века, эта премия откосится к числу самых почетных и авторитетных международных наград, и ее присуждение, безусловно, отмечает значительные вехи в истории мировой науки нашего столетия.

Адресована широкому кругу читателей, интересующихся историей науки и ее достижениями.

---

В одном грамме почвы содержатся миллионы бактерий, плесеней и других микроорганизмов. Все они взаимодействуют мёжду собой, каждый из этих микроорганизмов выделяет какие-то вещества, которые либо стимулируют, либо подавляют его соседей. Очевидно, имеется возможность найти среди них соединения, оказывающие антибактериальное действие. Например, было известно, что туберкулезные палочки, попадая в почву, быстро погибают. В 1932 г. Американская ассоциация по борьбе с туберкулезом поручила профессору Зельману Абрахаму Ваксману, известному специалисту-микробиологу из сельскохозяйственного колледжа Рочестерского университета в Нью-Брансуике, провести исчерпывающие исследования в этой области.

Подтвердив результаты предшествующих наблюдений, Ваксман сделал вывод, что исчезновение туберкулезных бацилл обусловлено действием микробного антагонизма. Для практического удобства он ввел в употребление короткий термин — антибиотик. Согласно его определению, антибиотик — это вещество, производимое одним микробом для борьбы с другим.

Особенно увлекли Ваксмана грибки из группы актиномицетов; еще в 1915 г. он выделил из почвы один из видов актиномицетов — актиномицес гризеус. В 1943 г. это название изменили на стрептомицес, и в том же году был получен антибиотик стрептомицин. Небольшая плесень оказалась источником эффективного антибиотика, который, великолепно дополняя пенициллин, уничтожал те микробы, которые еще оставались неуязвимыми.

В январе 1944 г. Ваксман и его сотрудники опубликовали совместную работу, где описывалось новое лекарство. Вскоре после этого врачи из клиники Майо в Рочестере (шт. Нью-Йорк) провели клиническое опробование стрептомицина. Пациенты с неизлечимой формой к. туберкулеза обрели надежду на спасение. Впервые, врачи получили средство для борьбы с «белой чумой». Это было крупным успехом, и в 1952 г. З.А. Ваксман был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие стрептомицина — первого антибиотика, эффективного средства борьбы с туберкулезом. В поисках методов лечения заболевания существует и другое направление, связанное с использованием естественных механизмов регуляции и защиты организма. Мы уже рассказывали о Вагнере-Яурегге, который излечивал одну болезнь, пробуждая защитные силы организуема с помощью другой. Чарлз Брентон Хаггинс из Чикагского университета приобрел известность тем, что стал использовать механизм гормональной регуляции для лечения некоторых раковых заболеваний. Его объектом исследования была предстательная железа (простата). Развитие и функции этого органа мужской половой системы находятся под непосредственным воздействием половых гормонов. Хаггинс задался вопросом: а не продолжают ли и раковые клетки испытывать влияние гормонов и нельзя ли это использовать для регуляции и подавления роста опухоли? Опыты на собаках показали, что это возможно. Женские половые гормоны успешно подавляли рост клеток предстательной железы, в том числе и тех, которые претерпели злокачественное перерождение. Подобный эффект наблюдался и при устранении половых желез, так как при этом вырабатывалось меньше мужских половых гормонов, стимулирующих рост клеток простаты.

То обстоятельство, что злокачественные клетки предстательной железы сохраняли способность реагировать на гормоны, было сразу использовано для лечения больных. Взявшись за пациентов, от которых отказались даже хирурги, Хаггинс добился замечательных результатов. С помощью разработанного им метода гормонотерапии (применяя женские половые гормоны) он добился излечения рака предстательной железы. Это был совершенно новый способ лечения раковых заболеваний. Клетки опухоли подвергались воздействию специфических веществ, дарованных самой природой. Подобный метод, хотя и в ограниченной степени, был использован и для лечения рака молочной железы. Хаггинс не только достиг сенсационных результатов, но и внес ценный вклад в теорию терапии, подав идею использования для лечебных целей веществ, синтезируемых самим организмом. Впоследствии были созданы комплексные методы уничтожения раковых клеток. Например, гормон связывался химическим путем с молекулой ядовитого вещества, в результате чего яд не уничтожал клетки «без разбора», а попадал точно в цель — в клетку, которая реагировала на этот гормон. За открытия, связанные с гормональным лечением рака предстательной железы. Хаггинс вместе с Роусом был удостоен в 1966 г. Нобелевской премии по физиологии и медицине.

XVI. ИММУНОЛОГИЯ

Организм человека и других живых существ имеет сложную систему защиты от инородных тел и молекул. В природе существует множество разнообразных бактерий и вирусов, значительная часть которых патогенна. Но против многих из них человек имеет естественный врожденный иммунитет. При некоторых заболеваниях болезнетворные бактерии, попадая в организм, пробуждают его защитные силы на борьбу с болезнью. Это приобретенный активный иммунитет. При других заболеваниях организм также вырабатывает антитела, борющиеся с «нашествием», но это происходит очень медленно и потому не может оказать эффективного воздействия на болезнь. В таком случае организму следует помочь, введя в кровяную сыворотку готовые антитела из другого организма. Это приобретенный пассивный иммунитет.

Методы вакцинации, предложенные английским врачом Эдуардом Дженнером в конце XVIII в., которые усовершенствовали Луи Пастер и другие ученые в XIX в., дают возможность развить у организма приобретенный активный иммунитет. С помощью искусственно введенных патогенов, которые по своему действию похожи на настоящих возбудителей болезни, организм: учится бороться с попавшими в него опасными микробами и распознавать их. Другому исследователю, немецкому бактериологу Эмилю Адольфу Берингу, принадлежит первый метод создания пассивного иммунитета. Он разработал способ иммунизации против дифтерии, победа, одержанная над этой болезнью, вызвала в конце прошлого века порыв энтузиазма.

В 1890 г. Беринг вместе со своим сотрудником японским микробиологом Шибасабуро Китасато установил, что при инъекции животным стерильных культур: из бацилл столбняка или дифтерии в крови образуются антитела, способные нейтрализовать токсины, выделяемые живыми бациллами. Выяснилось, одно еще более вареное обстоятельство, а именно что антитоксины одного живот, кого введенные другому, могут излечивать. Эти чудодейственные вещества содержались в кровяной сыворотке. Через год, в ночь на рождество 1891 г., в одной из берлинских клиник была перелита сыворотка больному ребенку. Это был первый случай лечения человека от дифтерии с помощью сыворотки. Вскоре этот метод получил, широкое распространение во всем мире, и смертность от дифтерии снизилась от 35. до 5%. Лечебную сыворотку, получали от животных (например, лошадей) и после очистки использовали для лечения людей.

Исследования Беринга не только привели к победе над дифтерией, но и открыли новую область в медицине, дав мощный толчок развитию иммунологии. Завоевав мировую известность, Э. Беринг в 1901 г. по праву стал первым лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие лечебных свойств сыворотки.

В начале нынешнего века было сделано одно интересное открытие: выяснилось, что иммунология позволяет, объяснить явления, наблюдаемые при переливании крови. В. 1901 г. австрийский иммунолог Карл Ландштейнер сообщил ученому миру, что открыл три различные группы крови человека, а в 1902 г. его сотрудник Адриано. Штурли описал и четвертую группу. Однако, как ни странно, это столь важное открытие не вызвало в то время особого интереса.

Еще в 1903. г. Ландштейнер утверждал, что случаи, шока, желтухи и гемоглобинурии, наблюдаемые нередко при переливании крови, вызываются несовместимостью различных групп крови. Но лишь в 1909 г. в медицинских, кругах возобладало мнение, что переливание крови между людьми, имеющими одну и ту же группу крови, абсолютно безопасно. Так, первым последствием открытия. Ландштейнера оказалось введение в. медицинскую практику переливания крови, что имело исключительно большое значение для хирургии ив ряде случаев для клинической медицины.

В тот же период, в 1901—1903 гг., Карл Ландштейнер показал, что знание групп крови людей очень важно и для судебной медицины. Красные кровяные, тельца характеризуются различными факторами определяющими группу крови данного лица. У одних эритроциты имеют фактор А, эритроциты других содержат, фактор В. У некоторых людей возможно присутствие двух факторов одновременно (это группа крови АВ) или их отсутствие (группа О). Так выяснилось, что группа крови — это одна из «характеристик» человека.

Третьей областью, где нашло применение открытие Ландштейнера, была иммуногенетика, основателем которой он по праву считается.