Текст книги "Жизнь Александра Флеминга"

Когда он так же необычно строил планы своей лабораторной работы, его коллеги, смеясь, говорили: «Ну и оригинал же этот Флем!» Но он, не обращая внимания на их насмешки, с напускной чопорностью сидел за своим столом, понимая, что всегда будут смеяться над всем новым. «Вы сами убедитесь, что это в конце концов одержит успех», – говорил он. В большинстве случаев и в самом деле будущее показывало, что он был прав.

Хотя он считал, что самое важное – наблюдения, он все же любил рациональные объяснения, при условии, чтобы они были вдохновлены и подтверждены фактами. Ему пришлась по вкусу весьма «привлекательная» теория Филлеса, объяснявшая действие химических лекарственных препаратов. Она сводилась к предположению, что химиотерапевтические вещества по своей химической структуре настолько сходны с веществами, необходимыми для питания микробной клетки, что она «принимает» первые за вторые. Микроб «по ошибке» поглощает сульфамиды, «объедается» ими и не может уже принимать вещества, необходимые ему для роста и размножения, что и приводит его к смерти или настолько ослабляет, что он становится легкой добычей естественных защитных сил организма. Блестящая теория и несколько необычная!

В 1936 году состоялся II Международный конгресс микробиологов. Флеминг рассказал на нем о пенициллине и проделал на глазах у своих коллег опыт с желобком в агаре, к которому микробы не могли приблизиться. Но и на этот раз сообщение вызвало очень слабый интерес. Он напомнил об этом через одиннадцать лет, на IV конгрессе:

«Я говорил о пенициллине в 1936 году... но я был недостаточно красноречив, и мои слова прошли незамеченными... Об этом явлении чрезвычайной важности было напечатано в 1929 году, оно было продемонстрировано на конгрессе 1936 года, и все же в течение многих лет на него не обращали внимания. Возможно, и на нынешнем конгрессе будет рассказано о чем-нибудь подобном; постараемся же ничего не упустить».

На том же конгрессе в 1936 году Флеминг продемонстрировал опыты менее серьезные, которые он все же находил забавными. Приходило ли в голову какому-нибудь бактериологу рисовать вместо красок пигментами микробов? Едва ли. Но вполне естественно, что Флемингу нравилось это чисто профессиональное развлечение. Многие микробы ярко окрашены. Стафилококки – желтые; bacillus prodigiosus – красные; bacillus violaceus – голубые. Вот как оперировал Флеминг этой живой палитрой. Он брал лист промокательной бумаги, рисовал что-нибудь – танцовщицу, мандарина, гренадера или флаг. Потом накладывал лист на агар, чтобы бумага превратилась в питательную среду, затем раскрашивал свой рисунок бульонами соответствующих культур. После этого оставалось только положить промокательную бумагу в термостат. В тепле микробы развивались и окрашивали рисунок. Иногда он разбивал также крошечные садики, где по земле стелился плотный войлочный ковер мха – «пенициллиума», – покрытого блестящими цветами – колониями микробов.

Однажды перед осмотром больницы королевой Марией Флеминг подготовил небольшую выставку своих бактериальных фантазий. Среди экспонатов развевался усеянный культурами британский национальный флаг. Королеву, видимо, необычайная выставка не позабавила, и она быстро прошла мимо. Возможно, она нашла, что эти фокусы слишком легкомысленны для ученого такого Института; возможно, также, что, по ее мнению, микробы недостойны британского национального флага. Но Флеминг с детской страстью увлекался этим своеобразным искусством и продолжал выращивать садики, виньетки, наклеивал их на картон, вставлял в рамку и дарил друзьям.

Примерно в то же время он снова попросил Г. Берри, профессора фармакологии (ныне декан Фармацевтического института), взяться за экстрагирование пенициллина. «К сожалению, – пишет профессор Г. Берри, – и я всю жизнь в этом раскаиваюсь, я не сделал этой попытки и не понимал, почему он придает этому такое большое значение... Очень хорошо помню наш с ним разговор. Он был совершенно убежден, что его открытие ждет большое будущее. Я помню, как он тогда предсказал, что, если получить это вещество в чистом виде, его можно будет вводить в организм человека».

Несколько позже, в 1937 году, Флеминг опять рассказал о пенициллине бывшему коллеге по лаборатории доктору Дж. Г. Лайдлау, когда тот пришел с ним повидаться. «Никогда не забуду его спокойного воодушевления. Настанет день, сказал он мне, когда найдут способ выделять активное вещество и выпускать его в массовом масштабе. И тогда мы увидим, оно будет широко применяться против болезней, вызванных теми микроорганизмами, которые, как я знаю, оно уничтожает».

Подобных свидетельств можно было бы привести множество. До чего же сильна была вера Флеминга в пенициллин, если он, несмотря на свою неизменную сдержанность, предпринимал одну попытку за другой, чтобы претворить в жизнь свое открытие, если, несмотря на новые исследования, он все время возвращался к своей работе 1929 года. Испытываешь подлинное волнение, наблюдая, как этот застенчивый человек, глубоко убежденный в первостепенном значении своего замечательного открытия, не в силах был уговорить тех, кто имел возможность довести его работу до конца. Впрочем, их тоже нельзя осуждать. Каждый ученый ставит перед собой свою задачу, и ему трудно отложить ее ради решения чужой задачи. Трижды у Флеминга рождалась надежда, и трижды его постигало разочарование.

Совершенно очевидно, что Флеминг не мог обратиться к своему учителю Алмроту Райту с просьбой отпустить средства на эту работу и дать ему помощников. «Мне кажется, – пишет сэр Генри Дэл, – что, если бы Александр Флеминг работал в таком институте, где антибактериологическая химиотерапия считалась бы приемлемой и привлекала бы начальника отделения, все продвинулось бы гораздо скорее. В биографии Райта Кольбрук ясно говорит, что Старик не желал даже поинтересоваться сульфамидами; он отвернулся от этого открытия и не занимался им, словно оно и не было сделано». Райт по своим убеждениям был противником пенициллина. Но в то же время, если бы Флеминг не был сформирован Райтом, он не посвятил бы всю свою жизнь борьбе с инфекциями; возможно, он не изучал бы ни антисептики, ни защитные силы организма и, возможно, не открыл бы пенициллина.

Даже в минуты самых горьких разочарований Флеминг не забывал, чем обязан своему старому учителю. Как-то доктор Дж. Тейлор сказал Флемингу: «Вам легко было заставить считаться со своими идеями. Вас поддерживал Райт». Флеминг еле слышно ответил: «Нет. Наоборот». Но тут же умолк и улыбнулся Старику всепрощающе и ласково. Его молчаливость могла сравниться только с его умением ждать и не сдаваться.

Итак, он не сдавался и ждал. С предельной ясностью он неутомимо объяснял, как следует проверять ценность химиотерапевтических лекарств. «Испытание нового медикамента, – говорил он, – напоминает испытания, которым мы все должны были подвергнуться, когда были студентами, перед тем как нам давали право лечить людей. Мне кажется, что медикамент должен выдержать три экзамена.

Первый экзамен: исследование способности данного препарата уничтожать микробы в организме человека. Лучший метод для этого – slide cell...

Второй экзамен: сделать инъекцию препарата или ввести его любым другим путем в организм человека и время от времени измерять антибактериальные свойства крови...

Третий, выпускной экзамен: лечение инфекционных заболеваний сперва у подопытных животных в лаборатории, а затем у человека и определение токсичности препарата для всего организма...»

После открытия сульфамидов ученые всего мира пытались найти вещество, которое убивало бы определенные микробы в организме человека. В Рокфеллеровском институте доктор Дюбо вел научно-исследовательскую работу, направленную на получение антибиотика против гноеродных микробов. Он придумал очень остроумный способ: заразил участок земли этими микробами, считая, что в процессе борьбы за существование в земле путем отбора разовьются какие-то микроорганизмы.

Из этой зараженной земли он выделил культуру и в самом деле обнаружил в ней бактерию bacillus brevis 3/4, которая обладала мощным бактерицидным действием на многие патогенные микробы. Он сумел выделить нужное вещество и назвал его «тиротрицином», который, как потом Дюбо убедился, состоит из двух антибиотиков: грамицидина и тироцидина. К сожалению, и тот и другой токсичны для почек, но могут с успехом применяться наружно для местного лечения.

Так факел науки переходил с континента на континент. Ученые шли по правильному пути.

К 1939 году Флеминг, профессор бактериологии, помощник директора Института, занимал в своей отрасли науки весьма видное место. Но ему уже исполнилось пятьдесят шесть лет, и было мало вероятия, что он успеет до того, как уйдет в отставку, сделать еще какое-нибудь необычайное открытие. Правда, была надежда на пенициллин, но, продолжая о нем говорить, сам он, казалось, уже отчаялся увидеть его когда-нибудь в чистом виде.

После грозного предупреждения 1938 года[28]28
  В 1938 году гитлеровцы вторглись в Австрию.


[Закрыть] каждый прозорливый человек понимал, что война близка. В начале 1939 года Флеминг, встретив в коридоре Сент-Мэри одного из своих лаборантов, Питера Флуда, остановил его и с улыбкой сказал:

– Знаете, чем мы займемся, если начнется война?

– Нет, – с недоумением ответил Флуд.

– Так вот... Большинство будет прикреплено к скорой медицинской помощи. Остальные же, и среди них мы с вами, останутся здесь. Это будет небольшая горстка, которая станет продолжать работу в лаборатории до тех пор, пока нас отсюда не выгонят бомбы.

Флуд в знак согласия кивнул головой.

– Не беспокойтесь, – продолжал Флеминг. – Место для работы мы найдем и будем трудиться все вместе.

Флуд сказал, что это его вполне устраивает. Лицо Флеминга озарила улыбка.

– Я и не ждал от вас другого ответа, – сказал он.

Флеминга не пугала перспектива скромно закончить свою карьеру в лаборатории, где он провел всю свою жизнь, а затем в шестидесятипятилетнем возрасте уехать в Бартон-Миллс, копаться в своем садике и жить там, окруженным уважением и любовью, но отнюдь не ореолом славы. Однако некоторые из тех, кто его знал (и среди них доктор Дайсон), говорят, что его подтачивала какая-то тайная печаль и он своим лаконизмом и острым юмором старался скрыть грусть, которую причиняла ему неспособность выразить свои чувства, поделиться своими переживаниями. Но большинство людей считает, что Флеминг был по-своему счастлив. Профессору Прайсу он однажды сказал, что не понимает, как можно «свои лабораторные неприятности приносить в дом. Никогда ни одно огорчение не вызывало у него бессонницы. Его мучило одно – неумение раскрыть свою душу». Но таким он родился, таким его сделала Шотландия и исследовательская работа, и он мирился с этим.

Доктор Краддок, хорошо знавший его, так описывает это весьма своеобразное счастье. «В своей работе он был немного дилетант. Он не был похож на тех ученых, которые в течение многих месяцев выращивают сотни культур и топчутся на одном месте, выявляют незначительные изменения и за пять лет кропотливого труда составляют классификацию вариантов одного и того же организма. Флеминг стремился к более эффектным и более интересным результатам. Он хотел, чтобы работа доставляла ему удовольствие. Лизоцим привел его в восторг, пенициллин в еще больший. Это был новый мир, и он погружался в него с наслаждением.

В повседневной жизни его привлекало все странное и интересное. Помню, как-то мы с ним ехали в машине по шоссе, он обратил внимание на необычную ручную тележку, сделанную деревенским кузнецом. В ней возили тяжелые бидоны с молоком от фермы до дороги, где их забирал специальный грузовик. Флеминг попросил меня остановиться и зарисовал тележку, которая поразила его своим хитроумным устройством... Мой десятилетний сын построил из деталей своего конструктора подъемный кран, и Флем сфотографировал это сооружение, найдя, что оно ловко задумано... В нем вызывали острое любопытство глиняные печи, которыми до сих пор пользуются у нас на старинных фермах. Их топят хворостом. Когда стенки печи раскалятся добела, из нее выгребают золу и ставят жарить мясо. Жар дают нагретые стенки печи. Этот простой метод, позволяющий экономить топливо, вызывал у Флема восторг.

Назвав его дилетантом, я вовсе не думал сравнивать его с бабочкой, которая порхает с одного красивого цветка на другой. Я хотел только сказать, что он тщательно выбирал тему, достойную его внимания. Остановившись на чем-то, он уверенно и быстрее, чем кто-либо из тех, кого я знал, добирался до самой сути проблемы. Работал он безупречно. Ничего не делал бесполезного. Он был поразительно ловок. В Сент-Мэри рассказывали, что в те времена, когда переливание крови было еще делом новым, один хирург никак не мог найти вену у ребенка и попросил вызвать Флеминга; тот без всякого труда сделал переливание в наружную яремную вену...

Он работал в лаборатории регулярно по шесть-семь часов в день, но был не из тех, кто охотно отсиживает двенадцать часов подряд. Он соглашался на это только в молодости, когда вычисляли опсонические индексы; к счастью, в этом уже больше не было необходимости. Он не бездельничал и за шесть часов успевал больше, чем другие за двенадцать. Летом он очень любил бывать в своем загородном доме, копаться в саду и уезжал туда в пятницу вечером с радостным сердцем. А в понедельник утром он тоже был счастлив приняться за любимую работу».

Так проходили годы.

В августе 1939 года Флеминг с женой поехали в Нью-Йорк на III Международный конгресс микробиологов. Там Флеминг познакомился с доктором Дюбо, чьими работами он восхищался. Дюбо спросил Флеминга о дальнейшей судьбе пенициллина, этого вещества, которое, казалось, было столь многообещающим. Флеминг рассказал, что он передал пенициллин крупнейшему лондонскому химику с просьбой выделить его в чистом виде, но тот ответил, что вещество слишком нестойкое и с химической точки зрения «не заслуживает, кажется, никакого внимания».

В Америке доктор Роджер Рид, работавший в Сельскохозяйственном колледже Пенсильвании, прочтя сообщения Флеминга, решил сделать их темой своей диссертации. Он попросил у руководства колледжем сто долларов на свои опыты: он хотел испытать на зараженных пневмококками мышах плесневый бульон, а также ввести пенициллин коровам, больным маститом. Ему отказали в этой ничтожной субсидии, а профессору, который предложил финансировать опыты, угрожали увольнением! На этом же конгрессе Флеминг встретился еще с одним американским медиком Элвином Ф. Кобёрном, который очень интересовался лизоцимом и микробами зева, проявляющими стойкость к слюне.

Флеминг был счастлив, когда узнал, что его работы, проведенные с такой тщательностью в крошечной лаборатории Сент-Мэри, стали известны за океаном и заинтересовали американских ученых. Август был влажный и знойный, как это часто бывает в Нью-Йорке. Стояла предгрозовая погода. Но самой страшной была та, другая гроза, которая собиралась в Центральной Европе. Третьего сентября была объявлена война. Флеминг с женой сели на пароход «Манхэттен» и отплыли в Англию.

XII. Оксфордская группа

Новую тему открывает ученый один, но чем сложнее становится мир, тем труднее нам успешно завершить что бы то ни было без сотрудничества других.

Флеминг

К большому открытию приводит длинная цепь сложных событий. Флеминг открыл пенициллин. Он доказал бактерицидное свойство неочищенного вещества, его безвредность. Он подал мысль использовать его для лечения ран, зараженных чувствительными к пенициллину микробами, и опубликовал благоприятные результаты его применения. Он пытался добиться, чтобы химики выделили это вещество. Всякие препятствия и несчастные случаи не позволили никому из них довести дело до конца. Но уже в 1935 году с двух отдаленных друг от друга точек земного шара двинулись к Оксфорду два человека, которые должны были вместе разрешить эту задачу.

Доктор Говард Флори был австралийцем, он родился в 1898 году в Аделаиде. С самого детства Флори проявлял живой интерес к наукам и, в частности, к химии. Будучи студентом-медиком, он женился на студентке мисс Этель Рид. Она хотела стать клиницистом, он же – заняться научно-исследовательской работой. Флори присудили стипендию Сессиля Родса, и это позволило ему приехать в Оксфордский университет. Здесь он занимался физиологией, а позже, в Кембридже, – патологией. Его привлекали все важные проблемы, и, наделенный большим и острым умом и волевым характером, он добивался успеха в любой области.

В 1925 году Рокфеллеровский фонд послал его в Соединенные Штаты, где он работал в разных лабораториях. Там он приобрел немало друзей и среди них доктора А. Н. Ричардса из Пенсильванского университета. Ричардс тоже сыграл свою роль в истории пенициллина.

В 1929 году Флори вернулся в Англию и познакомился с работами Флеминга о лизоциме. Он заинтересовался этим удивительным веществом, которое содержится и в слезах и в ногтях человека и обладает свойством мгновенно растворять некоторые микробы. В 1935 году Флори был назначен профессором патологии в Оксфордский институт Уильяма Дена. Это было образцовое научное учреждение, расположенное в большом прекрасном парке. Институт был великолепно оборудован, и в нем работало гораздо больше ученых, чем в Сент-Мэри. Здесь имелось три лаборатории: экспериментальной патологии, биохимии и бактериологии. В этом институте Флори продолжил изучение лизоцима. Он был всесторонне образованным ученым и поэтому лучше, чем кто-либо был подготовлен руководить работой группы исследователей и ее координировать. Он поручил добыть чистый лизоцим доктору Робертсу. В 1937 году Робертс и еще один молодой химик, доктор Абрагам, выделили лизоцим. Вскоре после того, как Флори получил свою кафедру, он пригласил к себе доктора Э. Б. Чэйна, чтобы тот организовал и возглавил секцию биохимии.

Чэйн родился в Берлине в 1906 году. Его отец был выходцем из России, мать – немкой. У отца был химический завод, и Чэйн с детства решил стать химиком. Он поступил в Берлинский университет. Его особенно привлекала химия живых организмов (биохимия), в качестве второй дисциплины он избрал физиологию. Он защитил докторскую диссертацию, но в 1933 году к власти пришли нацисты. Чэйн был евреем и уехал в Англию. Сперва он работал в Лондоне, затем в Кембридже, где директор Института биохимии сэр Фредерик Гауленд Гопкинс оценил его и очень заинтересовался его научными работами. Однажды сэр Фредерик спустился в подвал, где помещалась лаборатория Чэйна, и спросил ученого, не хочет ли он перебраться в Оксфорд, где Флори, новый профессор патологии, ищет биохимика.

Чэйн с восторгом принял это предложение. Он не надеялся получить подходящее место в Англии и собирался переехать в Канаду или в Австралию. Он был тогда еще молод, ему было всего двадцать девять лет. Черноволосый, с горящими глазами и живым умом, он совсем не походил на англичан, но они почувствовали в нем гения, и не без основания. Сэр Фредерик Гауленд Гопкинс, которого поразили способности Чэйна, рекомендовал его Флори.

Чэйн явился к Флори, который сообщил ему, что на своей кафедре придает очень большое значение биохимии, так как в основе всякого патологического изменения лежат биохимические явления. Флори обещал Чэйну полную свободу действий и выбора темы своих исследовательских работ и подал ему мысль заняться изучением одного вещества, растворяющего бактерии, – лизоцима, который, как сказал Флори, играет роль в защите организма против бактерий и, возможно, способствует заживлению язвы желудка.

В 1936 году Чэйн с Эпштейном, получившим Родсовскую стипендию, приступили к этой работе; в то же время они изучали биохимическое действие змеиного яда. Прежде всего надо было проверить, является ли в самом деле лизоцим ферментом, как утверждал Флеминг, то есть веществом, чье присутствие усиливает некоторые реакции и расщепляет некоторые молекулы. Если это так, то в бактериальной клетке есть такой субстрат, на который действует лизоцим, так как ферменты и субстраты настолько же прилажены друг к другу, как ключ к замку, что и объясняет специфические особенности ферментов. Опыты дали положительный ответ. Чэйну удалось выделить из желтого кокка micrococcus lysodeicticus вещество (полисахарид), которое распадалось под действием лизоцима и в данном частном случае являлось как бы замком.

Удачно осуществив свою работу, ученые, естественно, решили тщательно изучить всю литературу по этому вопросу, просмотреть все старые публикации и выяснить, что уже сделано в этой области. Чэйн обнаружил около двухсот сообщений о разных антибактериальных веществах. Одни из этих веществ, наподобие лизоцима, оказывали лизирующее действие на микробы, растворяли их, другие же разными способами убивали тот или иной микроб. Перед Чэйном открылось огромное поле для исследовательской деятельности: микробный антагонизм. Флори и Чэйн обсудили эту тему.

Из всего прочитанного Чэйн нашел самым интересным сообщение Флеминга о пенициллине, которое тот сделал в 1929 году. Из этого труда Чэйн узнал, что существует вещество, «наделенное многообещающими антибактериальными свойствами». Это вещество имело перед лизоцимом то преимущество, что оно уничтожало болезнетворные микробы и к тому же, по утверждению Флеминга, не оказывало токсического действия на организм. Продолжая изучать литературу, Чэйн убедился, что были приложены серьезные усилия, чтобы выделить и очистить пенициллин, чего нельзя было сказать о других веществах. Но все усилия оказались тщетными.

Чэйн готов был взяться за эту работу, но она требовала довольно больших денег, а их не было. Как-то, пересекая с Флори прекрасный университетский парк, Чэйн спросил своего руководителя, нельзя ли получить из Рокфеллеровского фонда несколько тысяч долларов. Английский Медицинский научно-исследовательский совет предоставлял небольшие субсидии в пятьдесят-сто фунтов, но это ничего бы не дало ученым. Флори сделал запрос и через некоторое время сообщил Чэйну, что, если представить интересный план биохимической исследовательской работы, вероятно, можно будет добиться дотации. Чэйн ответил, что кет ничего легче, и сразу написал для Рокфеллеровского фонда меморандум, в котором он предлагал три темы: змеиные яды, факторы диффузии[29]29
  Элементы, чья природа была в те времена неизвестна, вызывающие распад некоторых химических составных частей основы конъюнктивы. Самый важный из этих факторов был открыт в 1939 году Чэйном. – Прим. автора.


[Закрыть] и бактериальный антагонизм. План был рассчитан на десять лет.

Флори одобрил меморандум и через несколько месяцев радостно сообщил Чэйну, что фонд утвердил субсидию в пять тысяч долларов. Это была чудесная новость. Теперь работе лаборатории биохимии не угрожала остановка из-за отсутствия смехотворно маленьких сумм, необходимых для покупки требующейся аппаратуры. Чэйн приступил к исследованию пенициллина в начале 1939 года; летом он уехал в отпуск в Бельгию. Когда он вернулся, уже была объявлена война.

Почему он начал с пенициллина? Флори с Чэйном решили, что будут изучаться три вещества: один из ферментов – пиоцианазу; антибактериальные вещества, выделяемые актиномицетами (позже исследование этих веществ увенчалось открытием мощных антибиотиков, в том числе стрептомицина), и пенициллин. У пенициллина по сравнению с остальными веществами было много преимуществ. Его уже изучали во многих аспектах, выяснили, что он нетоксичен, и, хотя он был нестоек и не поддавался очистке, его по крайней мере было легко добывать.

В Институте Дённа имелся штамм «пенициллиума». Вот как он туда попал. В 1935 году, когда Чэйн только приехал в Оксфорд, как-то в коридоре навстречу ему попалась одна из лаборанток. Она несла бутыли Ру с плесенью. Чэйн не обратил особого внимания на эти культуры, но сообщение Флеминга навело его на мысль, что бульоны, которые были у лаборантки, возможно, имели отношение к пенициллину.

Он поговорил с лаборанткой, и она рассказала, что была ассистенткой Дрейера, предшественника Флори, что Дрейер занимался бактериофагами – вирусами, обладающими способностью уничтожать бактерии, – и хотел исследовать, не является ли и пенициллин таким фагом. Он попросил Флеминга прислать ему штамм «пенициллиума», и тот, как всегда обрадовавшись, что кто-то заинтересовался пенициллином, исполнил его просьбу. Дрейер вскоре убедился, что пенициллин не фаг, но сохранил его для других исследований. Чэйн попросил сотрудницу дать ему этот штамм.

Тогда Чэйн ничего не знал о плесенях. Он с трудом научился обращаться с этими капризными колониями. Казалось, нет возможности добиться определенного результата. «Пенициллиум» то выделял пенициллин, то не выделял. Дело в том, что штамм Флеминга подвергся изменениям. Чэйн убедился в чрезвычайной нестойкости этого антибактериального вещества, но это лишь подогрело его любопытство. Химики, пытавшиеся до него выделить чистый пенициллин, говорили, что это вещество исчезает, «пока на него смотришь»! Чэйн решил выяснить причину этой нестойкости; в своих исследованиях он пользовался гораздо более тонкими методами, которыми обычно пользовались при изучении химической природы хорошо ему знакомых ферментов.

Было решено, что Флори проведет с пенициллином биологические опыты после того, как Чэйн выделит его и изучит его структуру. Чэйн взялся за работу над пенициллином, а пиоцианазой попросил заняться одну из сотрудниц, миссис Шентал.

Чэйн предполагал, что пенициллин – это неустойчивый фермент. Как известно, разведенные ферменты при концентрировании выпариванием часто теряют свою активность, потому что неактивные до этого вещества, концентрируясь вместе с ферментами, приобретают активность и разрушают их. Но в распоряжении Чэйна был новый метод, неизвестный Ридли и Райстрику, а именно метод лиофилизации, широко применявшийся в лабораториях в 1935—1939 годах, в частности для консервирования плазмы крови.

В основу метода лиофилизации положен очень простой принцип: в вакууме замороженные водные растворы переходят непосредственно из твердого состояния в газообразное. Это явление наблюдается в высокогорных местностях, там лед «сублимируется» (превращается в пар), не тая. Когда же водный раствор, содержащий разные вещества, замораживается, эти вещества в твердом состоянии перестают взаимодействовать (corpora non agunt nisi fluida). Если же затем удалить воду сублимацией, то твердые вещества, образующие сухой осадок, очень долго сохраняют свою активность. Этим способом можно было предохранить пенициллин от разрушения.

Лиофилизируя жидкую культуру, Чэйн получил коричневый порошок, в котором вместе с пенициллином содержались всякие примеси (белки, соли), так что он был непригоден для инъекций. Можно ли, как надеялись предшественники Чэйна, извлечь пенициллин, растворив его в абсолютном спирте? Он проделал этот опыт, но безуспешно, и это его не удивило: ведь он считал пенициллин ферментом, а следовательно, веществом, не растворимым в спирте. Но все же, желая ничем не пренебрегать, он испробовал действие метилового спирта (или метанола), и неожиданно его попытка оказалась удачной. Часть примеси была удалена. Однако растворенный в метаноле пенициллин снова стал нестойким. Выход: развести раствор водой и снова прибегнуть к лиофилизации.

Чэйн получил, таким образом, частично очищенный пенициллин, и ему не терпелось его испытать. Флори в это время был очень занят другими исследованиями, и Чэйн обратился к крупному испанскому хирургу Хосе Труэта, работавшему в Оксфордском институте этажом выше вместе с другим сотрудником, молодым англичанином Джоном Барнесом. По просьбе Чэйна Барнес ввел тридцать миллиграммов концентрированного пенициллина в вену мыши. К большой радости Чэйна и удивлению Труэта, который наблюдал за опытом, никакой токсической реакции не последовало.

Флори, заинтересовавшись этим, сразу же повторил опыт Чэйна на другой мыши, введя ей двадцать миллиграммов, и опять не было обнаружено никаких явлений интоксикации. Флори это настолько поразило, что он решил даже, что не попал в вену, и сказал Чэйну: «Дайте-ка мне еще одну дозу пенициллина». В те времена получать пенициллин было нелегко. Чэйну с большим трудом удалось добыть еще двадцать миллиграммов, и Флори снова убедился, что никакого токсического действия пенициллин не оказывает. Значит, так же как и неочищенный пенициллин Флеминга, очищенный Чэйном пенициллин не был токсичен для организма животного и в то же время обладал мощным антибактериальным свойством.

Ученые Оксфорда наконец получили в концентрированном виде стойкое и частично очищенное чудесное вещество, которое обладало поразительным свойством: убивать микробы, не причиняя вреда клеткам организма. Флори попросил Чэйна взять себе в помощники Хитли – молодого ученого, только что вернувшегося из Копенгагена и наделенного весьма деятельным и изобретательным умом. Чэйн и Хитли разработали практический метод извлечения и очистки пенициллина.

Рассказ о бесчисленных трудностях, с которыми им пришлось столкнуться, занял бы слишком много времени. Основные требования заключались в том, чтобы: 1. Работать при низкой температуре. 2. Работать при нейтральном pH. 3. Путем лиофилизации нейтрального водного раствора добыть соль пенициллина в порошке. Важно отметить, что метод, разработанный Чэйном и Хитли, применялся для промышленного производства пенициллина вплоть до 1946 года. Массовое производство пенициллина было неосуществимо без лиофилизации. Чэйн одним из первых прибегнул к этому способу для изучения ферментов.

Флори поручил Хитли заняться биологическими испытаниями, и тот для определения антибактериального действия пенициллина сперва воспользовался методом Флеминга (желобок, вырезанный в агаре чашки Петри, заполнялся пенициллином, и вокруг него исчезали все чувствительные микробы). Позже он заменил желобок маленьким стеклянным или фаянсовым цилиндром, погруженным в агар. Первые опыты показали, что это частично очищенное вещество в тысячу раз активнее, чем совсем не очищенное, и в десять раз сильнее самых активных сульфамидов. (Когда удалось получить совершенно чистый пенициллин, он оказался в тысячу раз активнее первых образцов его, полученных Чэйном, то есть в миллион раз активнее вещества, выделенного Флемингом.)

Флори и его коллеги исследовали пенициллин на токсичность при однократном внутривенном вливании. После этого они вводили крысам внутримышечно по десять миллиграммов каждые три часа в течение пятидесяти шести часов. Это не вызвало ни одного летального случая. Они изучили действие своего препарата на кровяное давление и дыхание кошек. Они повторили опыты Флеминга с лейкоцитами. «Все наши исследования, – писали они, – ясно доказывают, что это вещество обладает свойствами, которые дают право испробовать его для лечения».