пенициллин история изобретения в россии

Тихий подвиг врача-биолога: Победила холеру и создала пенициллин

21 день остался до самого главного праздника этого года – Дня Победы. Каждый день Царьград рассказывает невероятные и малоизвестные истории через судьбы людей, которые помогают глубже понять и осознать, какой ценой досталась нашей стране долгожданная Победа. Сегодня речь пойдёт о тихом подвиге врача-биолога Зинаиды Ермольевой. Она первая в СССР разработала пенициллин, спасший тысячи жизней во время Великой Отечественной войны, и смогла в условиях осаждённого Сталинграда остановить распространение холеры.

Опасный эксперимент

Зинаида Ермольева как никто другой знала, как можно победить холеру. Желание найти лекарство от этой страшной болезни и побудило её стать врачом. Ещё будучи студенткой, она вставала ни свет ни заря и пробиралась через форточку в лабораторию, чтобы лишние пару часов отдать опытам.

Зинаида много времени посвятила изучению холеры. Она знала, как коварна эта острая кишечная инфекция. Она всегда протекает с тяжёлой диареей, рвотой, что приводит к обезвоживанию организма. Распространяется, как правило, в форме эпидемий. Заражение происходит главным образом при питье необеззараженной воды. Инфекция поражает как детей, так и взрослых и при отсутствии лечения может за несколько часов приводить к смерти.

В 1922 году вспышка холеры охватила Ростов-на-Дону. Тогда причиной стали грязные воды Дона и Темерника. 24-летняя выпускница медицинского факультета Ермольева решилась на опасный эксперимент. После нейтрализации желудочного сока содой она приняла 1,5 млрд микробных тел холероподобных вибрионов и исследовала клиническую картину классического холерного заболевания на себе.

Полученный результат дал возможность быстро дигностировать болезнь и лёг в основу санитарных норм хлорирования воды, которые применяются до сих пор.

Заражённый Сталинград

В 1942-м фашистские оккупанты предприняли попытку заразить водоснабжение Сталинграда холерным вибрионом, – рассказала порталу Девичий-спецназ.рф заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии №2 Ростовского медуниверситета, доктор медицинских наук, профессор Галина Харсеева. – Туда в срочном порядке направили десант, состоящий из эпидемиологов и микробиологов во главе с Зинаидой Виссарионовной Ермольевой. В склянках с собой они везли бакте­рио­фаги – вирусы, поражающие клетки возбудителя холеры. Эшелон Ермольевой попал под бомбёжку. Множество медикаментов было уничтожено.

Фашисты рассчитывали при помощи заражения жителей Сталинграда холерой наименьшими усилиями расправиться с мирным населением и распространить инфекцию по путям эвакуации дальше.

Шесть месяцев Зинаида Ермольева находилась в прифронтовой полосе. Несмотря на то, что привезённой с собой противохолерной сыворотки было явно недостаточно, ей удалось организовать сложнейшее микробиологическое производство в подвале одного из зданий осаждённого немцами города.

Благодаря созданному Зинаидой Ермольевой препарату смертность от ран и инфекций в армии снизилась на 80%, а количество ампутаций конечностей – на 20-30%. Фото: Леонид Доренский / Фотохроника ТАСС

Каждый день жизненно важное лекарство принимали почти 50 тысяч человек, чего в истории ещё никогда не было. В городе провели хлорирование всех колодцев, организовали массовые прививки, и эпидемия была остановлена.

«Мадам Пенициллин»

Работая в Сталинграде, Зинаида Виссарионовна внимательно наблюдала за ранеными солдатами. Большинство из них умирало после операций из-за гнойно-септических осложнений. Ермольевой сложно было осознавать, что солдаты мучительно погибают в госпиталях от заражения крови, в то время как на Западе уже вовсю применяли чудодейственный препарат – пенициллин. Продавать лицензию на изготовление лекарства союзники отказывались даже за очень большие деньги. А технология его получения хранилась в строжайшем секрете.

За создание отечественного аналога взялась Ермольева. Необходимый для производства лекарства грибок искали повсюду – в траве, на земле, даже в бомбоубежищах. Из собранных образцов сотрудники лаборатории выделяли грибковые культуры и проверяли их воздействие на патогенные бактерии стафилококка, которые умирают при контакте с антибиотиком.

Всего за несколько месяцев Зинаида Ермольева смогла создать препарат, аналогичный импортному. Он получил название «Крустозин». Заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии №2 Ростовского медуниверситета, доктор медицинских наук, профессор Галина Харсеева рассказала порталу Девичий-спецназ.рф о первом успешном применении этого лекарства.

Одним из первых, кого вылечили с помощью этого препарата, стал раненый в голень красноармеец с повреждением костей, у которого начался сепсис после ампутации бедра. Уже на шестой день применения пенициллина состояние безнадёжного больного значительно улучшилось, а посевы крови стали стерильными, что свидетельствовало о победе над инфекцией.

В 1943 году в СССР запустили массовое производство первого отечественного антибиотика. Созданный Ермольевой препарат помог спасти в будущем миллионы жизней. Благодаря ему смертность от ран и инфекций в армии снизилась на 80%, а количество ампутаций конечностей – на 20-30%, что позволило большему количеству солдат избежать инвалидности и вернуться в строй для продолжения службы.

В конце 1940-х годов зарубежные учёные, исследовав «Крустозин», пришли к выводу, что по своей эффективности он превосходит заокеанский пенициллин. В знак своего уважения заокеанские коллеги называли Зинаиду Ермольеву «Мадам Пенициллин».
В 1943 году Зинаиде Ермольевой была присуждена Сталинская премия. Деньги она отдала на нужды фронта, и уже через несколько месяцев в бой с фашистами вступил истребитель с надписью на борту «Зинаида Ермольева».

Она была скромной женщиной, не выпячивающей своих заслуг перед страной, не придавала она значения и тому, какой неоценимый вклад лично она внесла в Победу.

Источник

Пенициллин: как открытие Флеминга превратилось в антибиотик

История пенициллина: Англия, США, Россия

За всю историю человечества не было лекарства, которое спасло бы от смерти столько людей, сколько пенициллин. Он получил свое название от прародителя — плесневого грибка Penicillium, витающего в воздухе в виде спор. Рассказываем, что происходило в лаборатории Флеминга и как события развивались дальше.

Родина — Англия

Открытием пенициллина человечество обязано шотландскому биохимику Александру Флемингу. Хотя, конечно, то, что Флеминг натолкнулся на свойства плесени, было закономерным. Он шел к этому открытию годы.

Во время Первой мировой войны Флеминг служил военным врачом и не мог смириться с тем, что раненые после успешно проведенной операции все-таки погибали — от начавшейся гангрены или сепсиса. Флеминг стал искать средство, как предотвратить такую несправедливость.

В 1918 году Флеминг вернулся в Лондон в бактериологическую лабораторию больницы Св. Марии, в которой работал с 1906 года вплоть до самой смерти. В 1922 году пришел первый успех, чрезвычайно похожий на историю, шесть лет спустя приведшую к открытию пенициллина.

Простуженный Флеминг, только что поместивший очередную культуру бактерий Micrococcus lysodeicticus в так называемую чашку Петри, — широкий стеклянный цилиндр с низкими стенками и крышкой, — неожиданно чихнул. Через несколько дней он открыл эту чашку и обнаружил, что в некоторых местах бактерии погибли. Судя по всему — в тех, куда попала слизь из его носа при чихании.

Флеминг начал проверять. И в результате был открыт лизоцим — естественный фермент слизи человека, животных и, как позже выяснилось, некоторых растений. Он разрушает стенки бактерий и растворяет их, но при этом безвреден для здоровых тканей. Не случайно собаки зализывают раны — этим они снижают риск их воспаления.

Однако лизоцим действует на большинство бактерий довольно медленно. Кроме того, он сражается не с болезнетворными бактериями, а с сапрофитами — микроорганизмами-сожителями, которые всегда присутствуют в человеке. Лизоцим регулирует, чтобы их не стало слишком много и за счет этого они не превратились в паразитов.

После каждого опыта чашки Петри положено было стерилизовать. У Флеминга же не было привычки выбрасывать культуры и мыть лабораторную посуду сразу после эксперимента. Обычно он занимался этой малоприятной работой, когда на рабочем столе накапливалось два-три десятка чашек. Предварительно он осматривал чашки.

«Как только вы открываете чашку с культурой, вас ждут неприятности, — вспоминал Флеминг. — Обязательно что-нибудь попадет из воздуха». И однажды, когда он занимался исследованием гриппа, в одной из чашек Петри обнаружилась плесень, которая, к удивлению ученого, растворила высеянную культуру — колонии золотистого стафилококка, и вместо желтой мутной массы виднелись капли, похожие на росу.

Чтобы проверить свое предположение о бактерицидном влиянии плесневого грибка, Флеминг пересадил несколько спор из своей чашки на питательный бульон в колбе и оставил их прорастать при комнатной температуре.

Поверхность покрылась толстой войлочной гофрированной массой. Первоначально она была белой, потом стала зеленой и, наконец, почернела. Вначале бульон оставался прозрачным. Через несколько дней он приобрел очень интенсивный желтый цвет, выработав какое-то особое вещество, которое получить в чистом виде Флемингу не удалось, так как оно оказалось очень нестойким. Выделяемое грибком желтое вещество Флеминг назвал пенициллином.

Оказалось, что даже при разведении в 500–800 раз культуральная жидкость подавляла рост стафилококков и некоторых других бактерий. Таким образом, было доказано исключительно сильное антагонистическое влияние данного вида грибка на определенные бактерии.

Обнаружилось, что пенициллин подавлял в большей или меньшей степени рост не только стафилококков, но и стрептококков, пневмококков, гонококков, дифтерийной палочки и бацилл сибирской язвы, но не действовал на кишечную палочку, тифозную палочку и возбудителей гриппа, паратифа, холеры. Чрезвычайно важным открытием было отсутствие вредного влияния пенициллина на лейкоциты человека даже в дозах, во много раз превышающих дозу, губительную для стафилококков. Это означало безвредность пенициллина для людей.

Производство — Америка

Следующий шаг был сделан в 1938 году профессором Оксфордского университета, патологом и биохимиком Говардом Флори, который привлек к сотрудничеству Эрнста Бориса Чейна. Чейн получил высшее образование в области химии в Германии. Когда к власти пришли нацисты, Чейн, будучи евреем и сторонником левых взглядов, эмигрировал в Англию.

Эрнст Чейн продолжил исследования Флеминга. Он смог получить неочищенный пенициллин в количествах, достаточных для первых биологических испытаний сначала на животных, а затем и в клинике. После года мучительных экспериментов по выделению и очистке продукта капризных грибов удалось получить первые 100 мг чистого пенициллина. Первого пациента (полицейского с заражением крови) спасти не удалось — не хватило накопленного запаса пенициллина. Антибиотик быстро выводился почками.

Чейн привлек к работе других специалистов: бактериологов, химиков, врачей. Была сформирована так называемая Оксфордская группа.

К этому времени началась Вторая мировая война. Летом 1940 года над Великобританией нависла опасность вторжения. Оксфордская группа решает спрятать плесневые споры, пропитав бульоном прокладки пиджаков и карманов. Чейн говорил: «Если меня убьют, первым делом хватайте мой пиджак». В 1941 году впервые в истории удалось спасти от смерти человека с заражением крови — им стал 15-летний подросток.

Однако в воюющей Англии наладить массовое производство пенициллина не удалось. Летом 1941 года руководитель группы фармаколог Говард Флори отправляется совершенствовать технологию в США. На экстракте американской кукурузы выход пенициллина увеличился в 20 раз. Затем решили поискать новые штаммы плесени, более продуктивные, чем Penicillium notatum, когда-то прилетевший в окно Флемингу. В американскую лабораторию стали присылать образцы плесеней со всего мира. Наняли девушку Мэри Хант, закупавшую на рынке все заплесневелые продукты. И однажды Заплесневелая Мэри приносит с рынка гнилую дыню, в которой находят продуктивный штамм P. chrysogenum.

К этому времени Флори сумел убедить американское правительство и промышленников в необходимости производства первого антибиотика. В 1943 году впервые началось промышленное производство пенициллина. Технология массового выпуска пенициллина, сразу же получившего еще и второе название — «лекарство века», была передана на предприятия Pfizer и Merck. В 1945 году выпуск фармакопейного пенициллина высокой активности составлял 15 т в год, в 1950 году — 195 т.

Советский пенициллин

В 1941 году в СССР поступили секретные данные о том, что в Англии создается мощнейший антимикробный препарат на основе какого-то вида грибков рода Penicillium. В Советском Союзе начали немедленно работать в этом направлении, и уже в 1942 году советский микробиолог Зинаида Ермольева получила пенициллин из плесени Penicillium Crustosum, взятой со стены одного из бомбоубежищ Москвы. В 1944 году Ермольева, после долгих наблюдений и исследований, решила испытать свой препарат на раненых. Ее пенициллин стал чудом для полевых врачей и спасительным шансом для многих раненых бойцов.

Несомненно, открытие и работы Ермольевой не менее значительны, чем работы Флори и Чейна. Они спасли множество жизней и позволяли производить пенициллин, так необходимый для фронта. Однако советский препарат получали кустарным способом в количествах, совершенно не соответствующих потребностям отечественного здравоохранения.

В 1947 году во Всесоюзном научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте (ВНИХФИ) была создана полузаводская установка. Эта технология в увеличенном масштабе легла в основу первых пенициллиновых заводов, построенных в Москве и Риге. При этом получался желтый аморфный продукт низкой активности, который к тому же вызывал повышение температуры у пациентов. В то же время пенициллин, поступавший из-за границы, не давал побочных эффектов.

Купить технологии промышленного производства пенициллина СССР не мог: в США существовал запрет на продажу любых технологий, связанных с ним. Однако Эрнст Чейн, автор и владелец английского патента на получение пенициллина нужного качества, предложил свою помощь Советскому Союзу. В сентябре 1948 года комиссия советских ученых, завершив работу, вернулась на родину. Результаты были оформлены в виде промышленных регламентов и успешно внедрены в производство на одном из московских заводов.

На церемонии вручения Нобелевской премии по физиологии и медицине, которую Флеминг, Флори и Чейн получили в 1945 году за открытие пенициллина и его лечебного эффекта, Флеминг сказал: «Говорят, что я изобрел пенициллин. Но ни один человек не мог его изобрести, потому что это вещество создано природой. Я не изобретал пенициллин, я всего лишь обратил на него внимание людей и дал ему название».

Информация на сайте имеет справочный характер и не является рекомендацией для самостоятельной постановки диагноза и назначения лечения. По медицинским вопросам обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Источник

Панацея для фронта: как биохимики помогли выжить на войне

24 ноября 1944 года советские войска освободили Латвию, Литву и Эстонию. Именно в ходе Прибалтийской наступательной операция впервые в полевых условиях был применен только что полученный советский антибиотик — крустозин, аналог пенициллина. Благодаря ему смертность от ран и инфекций в армии снизилась на 80%, а количество ампутаций конечностей — на 20–30%. Руководила внедрением лекарства микробиолог Зинаида Ермольева, которую зарубежные коллеги почтительно называли «Мадам Пенициллин». В годовщину освобождения прибалтийских стран «Известия» публикуют уникальные фотографии, связанные с работой Зинаиды Ермольевой, а также комментарии экспертов о роли созданного ею лекарства в развитии медицины и врачебной помощи во время боевых действий.

Стратегический препарат

Огнестрельные и осколочные ранения чаще всего становятся причиной смерти солдат, а также приводят к инвалидности тех, кто выжил. Причем страшна не только потеря крови в первые часы после ранения, но и последующие инфекции, приводящие к гибели людей после операции.

Справился с этой проблемой пенициллин — первый в мире антибиотик, открытый в 1928 году шотландцем Александром Флемингом. В 1943 году технологию получения препарата передали американским ученым, которые наладили его массовое производство в США. При этом у советских медиков имелся лишь ограниченный доступ к новому лекарству, которое в страну поставляли в небольших количествах, а технология получения пенициллина оставалась неизвестной.

Операция в полевом госпитале, 1943 год

Во время войны перед отечественными микробиологами встала задача в кратчайшее время создать аналог лекарства и наладить его выпуск для минимизации человеческих потерь. Руководить проектом поручили микробиологу Зинаиде Ермольевой. К тому времени у нее уже был успешный опыт работы на фронте, ей удалось остановить вспышку холеры и брюшного тифа в Сталинграде в 1942 году.

Двойная победа

В том же году Зинаида Ермольева вернулась в Москву, где возглавила работу по созданию лекарства. Первоочередной задачей ее команды стал поиск особого вида плесени, который можно использовать в качестве продуцента пенициллина. Согласно воспоминаниям сотрудницы лаборатории Тамары Балезиной, необходимый для производства грибок искали везде, где он только мог появиться: в траве, на земле, даже на стенах бомбоубежищ. Из собранных сотрудниками образцов выделяли грибковые культуры и проверяли их воздействие на патогенные бактерии стафилококка, которые умирают при контакте с антибиотиком.

Микробиолог Зинаида Виссарионовна Ермольева

Вскоре тестирование одного из образцов показало положительный результат, и уже в 1943 году в СССР запустили массовое производство первого отечественного антибиотика под названием «крустозин». Целебную плесень выращивали на поверхности питательного раствора, расположенного в специальной лабораторной посуде, напоминавшей широкие поддоны. Ученые называли их «матрасами». Производимое лекарство сразу испытали на нескольких тяжелых пациентах.

— Одним из первых, кого вылечили с помощью этого препарата, стал раненый в голень красноармеец с повреждением костей, у которого начался сепсис после ампутации бедра, — рассказала заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии №2 Ростовского государственного медицинского университета (ранее — Донской медицинский университет, который окончила Ермольева) Галина Харсеева. — Уже на шестой день применения пенициллина состояние безнадежного больного значительно улучшилось, а посевы крови стали стерильными, что свидетельствовало о победе над инфекцией.

Прорыв по всем фронтам

После успешного проведения испытаний ученые начали внедрение пенициллина в военно-медицинскую практику. Испытания на передовой было решено начать с наступательной операции, в которой участвовали войска Первого, Второго и Третьего Прибалтийских фронтов. В зону боевых действий Зинаида Ермольева отправилась осенью 1944 года. В то время на данном направлении советские войска сумели преодолеть мощную многополосную оборону немцев и рассечь их войсковую группировку, после чего был освобожден Таллин, а затем и вся материковая часть Эстонии. Продолжилась Рижская операция тяжелыми боями за острова Моонзундского архипелага, которые удалось захватить с помощью десанта, а также стремительным продвижением советской армии на запад к Балтийскому морю, в результате чего группа армий Север была отрезана от основных войск в Курляндском котле. Итогом данного этапа боевых действий стало освобождение от гитлеровцев территории Латвии и дальнейшее продвижение советских войск к Берлину.

Салют в честь выхода советских войск на Балтику, октябрь 1944 года

Появление нового лекарства стало настоящим прорывом в лечении.

— По данным историков и военно-медицинских экспертов, смертность раненых и больных с началом широкого применения антибиотиков в Советской армии снизилась на 80%, — заявил начальник Центрального военного клинического госпиталя им. А.А. Вишневского Министерства обороны РФ Александр Есипов. — Кроме того, после внедрения лекарства врачам удалось снизить количество ампутаций на 20–30%, что позволило большему количеству солдат избежать инвалидности и вернуться в строй для продолжения службы.

Об успешном применении лекарства рассказывала и сама Зинаида Ермольева одной из газет Ростовской области: «Больные с тяжелыми ранениями, с первого дня получавшие пенициллин, не имели осложнений — ни заражения крови, ни газовой гангрены. Наш препарат применялся также для лечения пневмонии, рожистых воспалений и других заболеваний».

При внедрении антибиотика ученые постарались максимально расширить возможности его применения. Например, в случаях когда введение пенициллина с помощью венозных и внутримышечных инъекций было затруднено из-за обширных ожогов, врачи научились вводить его в костный мозг грудины либо ключицы — после этого препарат эффективно усваивался через лимфатическую систему.

«Мадам Пенициллин»

В коллекции музея Ростовского государственного медицинского университета до сих пор хранятся уникальные документальные фотографии времен работы Зинаиды Ермольевой в Прибалтике. На них микробиолог находится среди врачей и ученых, занимавшихся внедрением первого советского антибиотика в госпиталях. Сегодня «Известия» впервые публикуют их для широкой публики.

Работа Ермольевой получила и международное признание — в 1944 году в СССР прибыл один из создателей пенициллина профессор Говард Флори и привез с собой штамм препарата. Узнав об успешном применении отечественной разработки, ученый предложил сравнить ее с американским аналогом. В результате эксперимента советское лекарство оказалось в 1,4 раза эффективнее, после чего пораженный Флори почтительно назвал Ермольеву «Мадам Пенициллин».

Также Зинаиде Ермольевой удалось модифицировать метод Александра Флеминга по определению активности антибиотиков, который позволяет правильно рассчитать лечебную дозу при различных заболеваниях. Это было отражено в ее монографии «Пенициллин», выпущенной издательством «Медгиз» в 1956 году. Этот уникальный труд «Известия» нашли в архивах Российской государственной библиотеки.

Зинаида Ермольева (справа) за работой

Согласно данным в книге инструкциям, технология основана «на способности болезнетворных микроорганизмов ферментировать глюкозу, изменяя реакцию среды с щелочной на кислую». В ходе опытов ученые брали контрольные микроорганизмы гемолитического стрептококка (в другом случае — стафилококка) и помещали их в питательный раствор, формируя образцы с различной концентрацией бактерий. Затем в колбы с зараженной жидкостью добавляли антибиотик, и спустя 16–18 часов специалисты оценивали его эффективность по изменениям кислотности образцов, которые можно было проследить по цвету.

После окончания войны Зинаида Ермольева продолжила научную работу. В частности, под ее руководством в СССР были разработаны такие важнейшие антибиотики, как левомицетин и стрептомицин, а также противовирусный препарат интерферон.

— Зинаида Виссарионовна сплотила вокруг себя наиболее сильных микробиологов и очень ценила их труд, сохраняя команду и позитивную рабочую атмосферу в течение многих лет, — вспоминает доцент кафедры микробиологии Российской медицинской академии непрерывного медицинского образования (РМАНПО) Любовь Тараненко, которая работала под началом Ермольевой с 1961 года.

В 2018 году кафедре РМАНПО, которой руководила великий микробиолог, было присвоено ее имя. Кроме того, история жизни Зинаиды Ермольевой легла в основу романа Вениамина Каверина «Открытая книга». Это произведение до сих пор вдохновляет молодых ученых на совершение научных открытий в медицине.

Источник