Elena Mozhvilo/Unsplash
Elena Mozhvilo/Unsplash
история

80 лет назад открыли стрептомицин. Как жили до него и почему антибиотик теряет эффективность?

Все больше инфекционных заболеваний становится труднее лечить из-за снижения действия антибиотиков

Антибиотик стрептомицин, применяемый для лечения туберкулеза, был открыт 19 октября 1943 года. Он входит в список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), представляющий собой перечень наиболее жизненно важных препаратов. Но как люди обходились без него раньше? Какой была жизнь в условиях буйствующих инфекций? И что происходит с антибиотиками сегодня? Разбираемся.

Как жили до изобретения стрептомицина

Туберкулез классически поражает легкие. Он распространяется по воздуху, когда люди с активной инфекцией кашляют и чихают.

Сильно заразный, практически неизлечимый, способный вызывать смерть через десятки лет после заражения, недуг уничтожал человечество еще со времен фараонов. Эпидемия туберкулеза в Европе, начавшаяся в XVII веке и продолжавшаяся двести лет, была известна как Великая белая чума. В XVII веке смерть от туберкулеза считалась неизбежной, и в 1650 году недуг стал основной ее причиной. В XVIII веке туберкулез достиг пика — 900 смертей на 100 тыс. человек. В XIX веке возникла концепция содержания больных в санаториях. Инфицированных изолировали от общества и лечили отдыхом и улучшенным питанием. От этого заболевания страдали знаменитые люди разных эпох: например, Эмили Бронте, Антон Чехов и Эдгар Аллан По. Болезнь была настолько распространена, что некоторые писатели не представляли без нее собственных произведений, например, от белой чумы часто умирали герои Ремарка.

Люди пробовали всевозможные средства лечения — от ферментированного кобыльего молока до кровопускания пиявками и пребывания на солнце. Но для большинства не находилось ни лечения, ни облегчения — они медленно угасали, кашляя кровью. Как только пациенты поступали в санатории, все знали, что они умрут. Но внезапно, к 1945 году, появились новости о чудодейственном препарате — стрептомицине, который разрабатывался в США. Его быстро опробовали, и результат поразил всех. Вскоре препарат стал применяться во всем мире.

Как открыли стрептомицин

Считается, что профессор Зельман Ваксман и его студенты Университета Ратгерса создали первые протоколы скрининга для обнаружения антимикробных агентов, вырабатываемых микроорганизмами. Другими словами, они открыли стрептомицин не случайно, как это обстояло с пенициллином. В течение 1940-х годов Ваксман выделил более 15 антибиотиков, самым известным из которых стал стрептомицин.

В течение 1944 года сотрудники клиники Майо проводили испытания на туберкулезных морских свинках, изменяя дозировку препарата с целью минимизации побочных эффектов. В 1945-м клинические испытания подтвердили результаты на животных. В результате стрептомицин стал первым эффективным химиотерапевтическим препаратом для лечения туберкулеза. Кроме того, он оказался эффективным средством против целого ряда других заболеваний: брюшного тифа, холеры, бубонной чумы, туляремии и инфекций мочевыводящих путей.

В 1952 году Ваксман получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за «гениальные, систематические и успешные исследования почвенных микробов, которые привели к открытию стрептомицина».

Но на самом деле Ваксман не открывал стрептомицин. Антибиотик был выделен его аспирантом Альбертом Шацем, 23-летним парнем, работавшим в подвальной лаборатории тремя этажами ниже кабинета Ваксмана. Спустя всего три с половиной месяца после начала общей работы упорные труды Шаца принесли плоды. Он выделил не один, а два высокоактивных штамма актиномицетов (впоследствии переименованных в Streptomyces griseus), которые останавливали рост нескольких вирулентных бактерий, устойчивых к пенициллину, включая туберкулезную палочку.

19 октября 1943 года, примерно в 14 часов, я понял, что у меня есть новый антибиотик. Я назвал его стрептомицином. Я запаял пробирку, нагрев открытый конец и скрутив мягкое горячее стекло. Сначала я подарил ее своей матери, но сейчас она хранится в Смитсоновском институте. Я чувствовал себя воодушевленным и очень усталым, но не имел ни малейшего представления о том, будет ли новый антибиотик эффективен для лечения людей

Альберт Шац

Предварительные испытания оказались очень многообещающими. В то время как Шац круглосуточно работал над производством стрептомицина, необходимого для тестов, Ваксман читал лекции об антибиотике, а отдел по связям с общественностью Ратгерского университета начал рекламировать открытие как принадлежащее Ваксману. Поначалу профессор приглашал Шаца в свой офис для встреч с журналистами, но через некоторое время перестал. В конце концов он взял на себя всю ответственность за открытие.

Вклад Шаца в развитие антибиотиков мог бы остаться незамеченным, если бы не Милтон Уэйнрайт из Шеффилдского университета. Исследуя историю стрептомицина, он отправился в Ратгерс, чтобы заглянуть в архивы, провел расследование, изучил все научные работы и юридические документы, опросил бывших сотрудников и студентов и встретился с самим Шацем.

Запоздалое признание не компенсировало Нобелевскую премию, но зато залечило старые раны.

Почему стрептомицин становится неэффективным

Стрептомицин спас тысячи жизней, но вскоре выяснилось, что он вызывает и серьезные побочные эффекты, среди которых головокружение, тошнота и глухота. Впоследствии новый антибиотик начали использовать в комбинации с двумя неантибиотическими препаратами — изониазидом (открыт в 1952 году) и PAS (парааминосалициловая кислота, открыта в том же году, что и стрептомицин). Эти комбинированные препараты и некоторые другие остаются передовыми в борьбе с туберкулезом.

Некоторое время казалось, что такая терапия, а также повышение уровня жизни и пастеризация молока победили туберкулез в промышленно развитых странах. Один за другим закрывались санатории, и ужас перед недугом стал исчезать из памяти людей. ООН и ВОЗ с успехом начали проводить противотуберкулезные кампании в развивающихся странах.

Но после многих лет неуклонного снижения заболевание, которое помог победить Шац, теперь возвращается с новой силой в виде более смертоносных, устойчивых к лекарствам штаммов, действующих в особой синергии с ВИЧ/СПИДом. Так, к концу 1970-х годов смертность от туберкулеза снова начала расти. По данным ВОЗ, в настоящее время от болезни умирает почти два миллиона человек в год по всему миру, и глобальная эпидемия растет.

Бороться с болезнью с каждым годом становится все тяжелее. И не только с туберкулезом — заболевания, которые ранее поддавались антибиотикам, окрепли. Ежегодно 700 тыс. человек умирает из-за инфекций, вызванных микробами, которые стали невосприимчивыми к действию медикаментов. Устойчивость развивается у бактерий естественным образом. Однако наши действия тоже могут поспособствовать развитию и распространению резистентности. Это происходит:

  • когда врачи бесконтрольно назначают антибиотики;
  • когда люди принимают антибиотики не по назначению;
  • из-за плохой гигиены и отсутствия профилактики и контроля инфекций, например, неправильного мытья рук;
  • из-за путешествий людей по всему миру, что приводит к распространению устойчивых бактерий.

Основной причиной возникновения антибиотикорезистентности служит частое применение антибиотиков. Когда мы используем препараты, некоторые бактерии погибают, но самые устойчивые из них выживают и даже размножаются. Иначе говоря, чем чаще мы используем антибиотики, тем больше шансов у бактерий стать к ним устойчивыми. Это означает, что в будущем антибиотики не будут работать, когда надо. Но если сократить их использование, они вернут свою эффективность.

Вывод прост: не злоупотребляйте антибиотиками и принимайте их лишь в крайних случаях только по назначению квалифицированного работника. Никогда не требуйте антибиотиков, если, по словам врача, в них нет необходимости. И не покупайте их сами.

Анастасия Дегтярева