100 великих научных открытий
Шрифт:
В Советском Союзе огромная заслуга в создании целого ряда антибиотиков принадлежит выдающемуся микробиологу Зинаиде Ермольевой (1898—1974) – первой среди российских ученых, кто исследовал противовирусные свойства интерферона. Первые порции пенициллина Ермольева получила в 1942 г., и вскоре было налажено массовое производство советского антибиотика. По признанию самого профессора Флори, пенициллин, который получила Ермольева, являлся действеннее англо-американского в 1,5 раза.
Впоследствии благодаря пенициллину и другим антибиотикам было спасено бесчисленное множество жизней. Кроме того, пенициллин оказался первым лекарством, на примере которого было замечено возникновение устойчивости микробов к антибиотикам. Еще Флеминг предупреждал, что не стоит
В 1948 г. были обнаружены устойчивые к антибиотику штаммы золотистого стафилококка, а в 1967 г. выявлен нечувствительный к пенициллину пневмококк. «Открытие антибиотиков было величайшим благом для человечества, спасением для миллионов людей. Человек создавал все новые и новые антибиотики против разных возбудителей инфекций. Но микромир сопротивляется, мутирует, микробы приспосабливаются. Возникает парадокс – люди разрабатывают новые антибиотики, а микромир вырабатывает свое сопротивление», – сделали вывод ученые.
Группы крови
На рубеже XIX и XX вв. состоялось величайшее событие в биологии и медицине: австрийский иммунолог Карл Ландштейнер (1868—1943) открыл группы крови.
Эксперименты с переливанием крови или ее компонентов проводились в течение многих сотен лет. Началом истории переливания можно считать 1628 г., когда английский врач Уильям Гарвей открыл циркуляцию крови. Если кровь циркулирует, почему бы не попробовать переливать ее тем, кто в ней нуждается? – подумали ученые. И потратили на эксперименты более 30 лет. Только в 1665 г. появилась первая достоверная запись об успешном переливании крови: земляк Гарвея – Ричард Ловер – сумел внедрить кровь от одной живой собаки другой. Медики продолжали эксперименты, но результаты их не радовали. Переливание крови животных человеку вскоре было запрещено законом, а вливание других жидкостей вроде молока приводило к серьезным побочным реакциям.
Полтора века спустя в той же Британии акушер Джеймс Бландел попытался спасти рожениц с послеродовым кровотечением. Выжила только половина его пациенток, но и это был уже отличный результат. В 1840 г. состоялось успешное переливание цельной крови для лечения гемофилии, в 1867 г. зашла речь о применении антисептиков при переливании, а спустя год на свет появился Карл Ландштейнер.
Еще со времен обучения на медицинском факультете Венского университета Карл интересовался механизмами иммунитета и природой антител. После выпуска он устроился на работу в Институт гигиены и буквально за год описал процесс агглютинирования (склеивания) лабораторных культур бактерий, к которым добавляли сыворотку крови.
Зимой 1900 г. Ландштейнер взял образцы крови у себя и пяти своих коллег, отделил с помощью центрифуги сыворотку от эритроцитов и принялся экспериментировать. Выяснилось, что ни один из образцов сыворотки не реагирует на добавление «собственных» эритроцитов. Но почему-то сыворотка крови доктора Плетчинга склеила эритроциты доктора Штурли, и наоборот. Это позволило предположить, что существует как минимум два вида антител – Ландштейнер назвал их А и В. У себя в крови Карл не нашел ни тех, ни других антител, потому предположил, что есть еще и третий вид – С.
Два года спустя Штурли и его коллега Декастелло описали самую редкую – четвертую – группу крови как «не имеющую типа». Однако у других ученых все эти открытия вызвали лишь сочувственную улыбку. Основываясь на результатах своих экспериментов, Карл написал статью в Wiener klinische Wochenschrift, где привел знаменитое «правило Ландштейнера», ставшее впоследствии основой трансфузиологии: «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют». Публикация не впечатлила научное сообщество, и это
привело к тому, что группы крови «переоткрылись» еще несколько раз.В 1907 г. чех Ян Янский присвоил группам крови названия I, II, III и IV - по уровню частоты, с которой они встречались в популяции. В 1910 г. американец Уильям Мосс описал те же группы в обратном порядке – IV, III, II и I. Номенклатура Мосса широко использовалась, например, в Англии, что приводило к серьезным проблемам.
Вопрос был решен в 1937 г. на съезде Международного общества переливания крови в Париже, где приняли нынешнюю терминологию АВ0: 0(I), A(II), B(III), AB(IV). Собственно, это и есть терминология Ландштейнера, к которой добавилась четвертая группа, а С превратилась в 0.
Благодаря открытию Ландштейнера стали возможны оперативные вмешательства, которые раньше заканчивались фатально из-за кровотечения. Более того, знание групп крови позволяло с некоторой достоверностью определять отцовство. Но это случилось уже в 1930-х, когда ученые наконец приняли факт, что в крови человека может происходить «какая-то борьба». А в начале 1900-х Ландштейнера покинули все коллеги, кроме одного лаборанта, с которым он сделал еще несколько важных открытий: описал свойства агглютинирующих факторов, способность эритроцитов абсорбировать антитела и агглютинацию эритроцитов на холоде.
Приятный сюрприз принес Ландштейнеру 1930 г.: он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие групп крови человека» – через три десятилетия после самого открытия. В декабре, читая нобелевскую лекцию «Индивидуальные различия в человеческой крови», ученый рассказал о результатах переливаний крови и значении этого метода для лечения различных заболеваний, а также подчеркнул необходимость в устранении рисков при проведении трансфузии.
В 1939 г., в возрасте 70 лет, он получил звание «Почетный профессор в отставке», а через год вместе с коллегами-учениками Винером и Левиным открыл в крови подопытных обезьян (макак-резус) эритроцитарные антигены, выполняющие в организме защитную функцию. Изучая резус-фактор, Левин доказал, что основной причиной гемолитической болезни новорожденных является иммунологический конфликт, когда кровь матери резус-отрицательная, а кровь ее плода – резус-положительная. Из-за этого в крови плода происходит распад эритроцитов.
Впоследствии ученые выяснили, что чем больше в популяции резус-отрицательных лиц, тем чаще встречаются конфликтные беременности. В Японии гемолитическая болезнь новорожденных – явление довольно редкое, поскольку только 1 % японцев имеет резус-отрицательную группу крови. А вот в Европе резус-отрицательные лица встречаются почти в 15 раз чаще, соответственно, выше частота заболеваний, связанных с несовместимостью.
Современная медицина активно изучает распределение генетических маркеров крови для каждой популяции, в том числе по географическому признаку – на всей территории земного шара. Начало изучению географического распространения групп крови было положено немецкими врачами – супругами Гиршфельд.
Во время Первой мировой войны, работая в Македонии в полевом госпитале, Гиршфельды не только определяли групповую принадлежность при переливании крови раненым, но и вели статистику частоты отдельных групп крови среди представителей разных народов и национальностей. Различия оказались значительными. Позже на основе этих наблюдений английский генетик-гематолог Т. Мурант создал атлас групп крови.
Как оказалось, I группа чаще всего встречается в Европе: Ирландии, Исландии, Англии и Скандинавии. В азиатских странах – Китае, Монголии, Индии, Турции – эта группа наблюдается в два раза реже, зато отмечается увеличение частоты группы В(III). Индейцы Южной и Северной Америки во всех племенах имеют только одну группу крови – I. По этому поводу немецкие ученые Ф. Фогель и Г. Петтенкофер в 1962 г. высказали интересную гипотезу: возможно, закономерности географического распределения групп крови системы АВ0 – это результат обширных эпидемий, бушевавших в прошлом на той или иной территории.