Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях

Этот день наверняка мог бы стать отправной точкой в истории кухонного комбайна.

Из обзора Джона Рида в Nature,131, 294,1933.

Сильнодействующее средство

Химики из немецкой фармацевтической компании “Бёрингер и сын” искали препарат-вазоконстриктор, способный смягчить симптомы простуды. Такое вещество, способное проникать сквозь слизистую оболочку, после закапывания в нос заставило бы сжиматься тонкие сосуды, открывая дыхательные пути. Гельмут Стале синтезировал ряд похожих друг на друга веществ (химики-органики называют их производными имидазолина) и надеялся, что наконец попал в точку. Однажды в 1962 году образцы отправили доктору Вольфу, медицинскому директору компании. Секретарь доктора Вольфа, фрау Швандт, как раз тогда тяжело простудилась. Рассудив, что маленькая доза нового лекарства, которое считалось безвредным, не создаст особых проблем, она закапала немного разбавленного раствора себе в нос. Затем фрау Швандт зевнула и погрузилась в глубокий сон. Прошел день, а ее все никак не могли разбудить. Разгорелся скандал: прибывший врач пришел к выводу, что у подопытной резко упало давление. К счастью, лекарство не вызвало у фрау Швандт долговременных последствий и она все-таки проснулась. А препарат тот был выпущен на рынок под названием клонидин ^[6]. Как выяснилось, он действует на периферическую нервную систему и потому стал применяться при лечении гипертонии и ряда других расстройств.

Есть, разумеется, бесчисленные примеры героических опытов физиологов, фармакологов и врачей на себе и на коллегах. Так, например, был открыт радикально новый способ лечения алкоголизма (едва ли такое придумали бы специально). Главный героем этой драмы был фармаколог Эрик Якобсен, директор исследовательского подразделения датского фармакологического концерна. События разворачивались во время Второй мировой войны.

У Якобсена с коллегами (лаборантов это тоже касалось) вошло в привычку испытывать на себе все новые вещества, синтезированные в медицинских целях. Как-то он и его друг Йенс Хальд заинтересовались мазью от чесотки дисульфирамом. Чесотку, как известно, вызывает клещ-паразит, распространившийся тогда по всей оккупированной Европе. Разузнав о препарате, Хальд решил, что тот поможет бороться и с паразитами кишечника. Опыты на кроликах обнадеживали: даже при больших дозах побочных эффектов замечено не было. Пройдя курс лечения дисульфирамом (в таблетках), Якобсен и Хальд заключили, что вещество, судя по всему, безвредно. Затем в один из дней Якобсен решил запить припасенный на обед бутерброд пивом: то и другое он употребил, сидя в библиотеке в компании коллег. К концу обеда он ощутил сильное опьянение и тошноту. Голова раскалывалась. Симптомы постепенно сошли на нет, и вскоре Якобсен решил, что здоров и готов продолжить работу. Гипотезу про пищевое отравление он отбросил сразу, потому что жена и дочь, которые на обед ели то же самое, чувствовали себя прекрасно. Несколько дней спустя Якобсен обедал в ресторане с управляющим компанией. Оба приобщились к живительной влаге, а затем Якобсен вернулся в лабораторию. Коллег его вид напугал: лицо невероятно раскраснелось. Голова снова раскалывалась, болезнь вернулась. В конце недели все повторилось снова.

В пятницу за дружеским обедом у сослуживца-фармаколога Якобсен глотнул пива и съел сандвич с тефтелями, приготовленный женой. Новый приступ заставил его отправиться домой раньше времени. Ему предстояло проехать несколько километров, и, петляя на велосипеде по узким улочкам Копенгагена, Якобсен задавался вопросом: неужели дело в тефтелях? Он поинтересовался у дочерей, что им досталось на обед. Тефтели, как и их отцу. С тефтелями все было в порядке, значит, они ни в чем не виноваты.

В один из дней Якобсен наткнулся в коридоре на Хальда, и они тут же принялись обсуждать итоги опыта с дисульфирамом. Как признался Хальд, он испытывал те же трудности, что и Якобсен. Подозрение пало на таблетки препарата. Вдвоем они предприняли более тщательное исследование, чтобы перепроверить свои выводы, Якобсен принял очередную порцию таблеток и ввел себе немного алкоголя внутривенно. Результат ошеломлял: кровяное давление у Якобсена упало скачком почти до нуля, и ученый едва не умер. Теперь было ясно: алкоголь реагирует с дисульфирамом или с продуктом его расщепления в организме, и продукт этой реакции высокотоксичен. Вскоре после пугающих опытов на себе Якобсен случайно встретился со старым другом, химиком, который сразу же заметил, что от Якобсена пахнет ацетальдегидом — ядовитым веществом, первым в цепочке продуктов окисления спирта. В нормальных обстоятельствах ацетальдегид быстро окисляется до уксусной кислоты (именно так из вина образуется уксус). Ацетальдегид и заявил о себе теми неприятными ощущениями, которые пришлось пережить Якобсену и Хальду.

Вскоре Якобсен прочел перед публикой лекцию, в которой рассказал о своих злоключениях с дисульфирамом. Он не знал, что среди слушателей есть журналист, и потому появление статьи об этом в ведущей копенгагенской газете уже на следующий день Якобсена искренне удивило. Там ее увидел психиатр, лечивший алкогольную зависимость средствами “терапии отвращения”, методики неприятной и редко когда успешной. Психиатр связался с Якобсеном, и скоро дисульфирам уже применяли (и применяют до сих пор) при лечении хронических алкоголиков. Дисульфурамовым препаратам Якобсен придумал коммерческое название Antabuse(что можно расшифровать как “противозависимость”).

Но, вероятно, самый знаменитый эксперимент над собой поставил биолог Джон Бертон Сандерс Холдейн, сделавший себе имя работами по физиологии, генетике и биохимии; не стоит также забывать про его математические таланты и блестящее знание античной литературы. Он, твердо верящий в коммунистические идеалы, был весьма несдержан и часто конфликтовал с академической элитой. Холдейн принадлежал к тем немногим, кому Первая мировая война пришлась по вкусу: возможность в ней поучаствовать казалась ему почетным правом. В отличие от большинства физиологов, он избегал опытов на животных, предпочитая опыты на людях и прежде всего на себе самом. Привычку так поступать он унаследовал от отца, Джона Скотта Холдейна, профессора физиологии в Оксфорде, прославившегося работами о воздействии на организм газов, скапливающихся в шахтах. Эти работы спасли немало жизней. Однажды Холдейн-старший сам вдыхал смесь кислорода с угарным газом до тех пор, пока молекулы этого газа не перепортили половину гемоглобина у него в крови. Этот опыт мог стоить физиологу жизни. Холдейн-младший сопровождал отца в шахты, будучи еще маленьким мальчиком: ему отводилась роль ученика, ассистента и, нередко, подопытного кролика. Вот его воспоминания об одном из таких путешествий. Сначала их с отцом спустили вниз в гигантской бадье, а потом им пришлось ползти через узкий лаз.

Наконец мы оказались там, где свод достигал 2,5 метра в высоту: взрослому было где распрямиться. Один из сопровождающих поднял свой “безопасный светильник” — он тут же наполнился голубым пламенем и с хлопком погас. Окажись вместо него свеча, взрыв был бы неизбежен и нас наверняка убило бы на месте. Тут пламя взрыва удержала внутри светильника проволочная сетка. Под сводом было полно метана — газа, который легче воздуха и потому собирается сверху. Прилегающий к полу слой воздуха опасности не представлял.

Чтобы показать, чем чревато вдыхание рудничного газа, отец велел мне подняться и прочесть речь Марка Антония из шекспировского “Юлия Цезаря” начиная со слов “О римляне, сограждане, друзья!” Скоро я начал задыхаться, и где-то на словах “Честный Брут” мои ноги подогнулись, и я свалился на пол, где, разумеется, с воздухом все было в порядке. Так я узнал, что рудничный газ легче воздуха и что вдыхать его опасно.

Отец Холдейна был консультантом Адмиралтейства, при нем были переписаны и правила безопасности под водой, и инструкции, как сбрасывать давление на поверхности. В 1908 году пятнадцатилетнему Холдейну-младшему разрешили участвовать в подводных испытаниях.

Случай представился, когда Джона Скотта Холдейна пригласили на испытания новой субмарины Адмиралтейства. Ему требовался помощник, и как-то он пожаловался домашним: корабль секретный, поэтому список кандидатов ограничен. Когда вопрос о помощнике стал беспокоить Холдейна всерьез, супруга спросила его: “Почему бы тебе не взять с собой Мальчика?” (так родные звали Холдейна-младшего). “Разве он уже достаточно взрослый? — возразил Джон Скотт Холдейн и повернулся к сыну: — Какая формула у натронной извести ^[7]?” Холдейн-младший ответил правильно и некоторое время спустя совершил свое первое путешествие на подводной лодке.

Когда началась Первая мировая война, Холдейн-младший вступил в “Черный дозор” (легендарный шотландский полк, основанный в 1739 году) и в звании командира взвода отправился сражаться во Францию. Там он получил несколько ранений и устроил несколько безрассудных вылазок, не спросив разрешения командира.

В 1915-м первые газовые атаки застали британскую армию врасплох. Лорд-канцлер Холдейн телеграммой вызвал из Оксфорда своего брата, Холдейна-старшего, и тот немедленно отбыл во Францию. Там он обнаружил, что 90 тысяч противогазов, которые раздали солдатам, действуют совсем не так, как задумывалось. По его просьбе из Оксфорда приехал профессор Ч.Дж. Дуглас, а вслед за ним и Холдейн-младший ненадолго покинул окопы. Вместе с группой добровольцев трое ученых собрались в камере, куда закачали хлор. Холдейн-младший пишет:

Нам предстояло сравнить действие, которое оказывали на нас (в респираторах и без них) разные дозы газа. Газ резал глаза и при вдыхании вызывал удушье с кашлем. Именно поэтому требовалось участие подготовленных физиологов. Обычный солдат наверняка справится с желанием хватать воздух ртом и кашлять, когда в разгар битвы ощущает себя машиной убийства, но не в лаборатории в ходе опыта, когда ничто не отвлекает его от собственных переживаний. Опытный физиолог владеет собой лучше. Еще важно было выяснить, получится ли в респираторе работать или бегать. Поэтому в газовой камере имелось специальное колесо, которое полагалось крутить руками, кроме того, за стенами камеры нас ждали 45-метровые пробежки в респираторах.

Длительного ухудшения здоровья не последовало, продолжает Холдейн, поскольку все знали, когда стоит остановиться, но он “обнаружил у себя затрудненное дыхание и еще месяц с небольшим не мог бегать”. В таком состоянии Холдейн вернулся в свой полк и принял участие в битве при Фестуберте, где был дважды ранен. Его биограф высказывает предположение, что двухдневный эксперимент спас тысячи жизней и, возможно, предотвратил немедленный разгром.

Перед самым началом Второй мировой войны Холдейн снова отправился служить Родине. Новая подводная лодка “Тетис” утонула тогда во время испытаний в Мерси. Вместе с ней пошли ко дну 99 человек — моряков и штатских, и Холдейна пригласили расследовать неисправности в системе аварийной эвакуации судна. Последовал ряд опасных опытов, где изучалось длительное воздействие на человека высоких давлений и высоких концентраций углекислого газа. Опасность всегда привлекала Холдейна, работа приносила ему огромное удовольствие, и за это, наверное, можно простить некоторую демонстративность его поступков. Среди его ассистентов был молодой корабельный хирург, лейтенант Кеннетт Дуглас.