Чудовище ненасытнее гильотины 11 страница
Эта молекулярная специфичность, столь ярко выраженная в реакции между красителем и клеткой, не давала Эрлиху покоя. В 1882 году, работая с Робертом Кохом, он обнаружил еще одну современную химическую краску, на этот раз для микобактерий — микроорганизмов, которые, как установил Кох, вызывают туберкулез. Через несколько лет Эрлих открыл, что если инъецировать животным определенные токсины, то у них образуются антитоксины, связывающие и нейтрализующие эти яды с удивительной избирательностью (впоследствии эти антитоксины получили название антител). Он выделил из лошадиной крови сильнодействующую сыворотку против дифтерийного токсина, а затем перебрался в Институт разработки и контроля сывороток в Штеглице, где наладил промышленное производство этой сыворотки, после чего основал во Франкфурте собственную лабораторию.
Однако чем шире Эрлих исследовал биологический мир, тем чаще возвращался к изначальной своей идее. Биологическая вселенная полна молекул, избирающих себе партнеров, — совсем как хороший замок, который открывается только определенным ключом: токсины неразделимо связываются с антитоксинами, красители обрисовывают только определенные части клетки, химические краски ловко выделяют из смеси микробов только один класс микроорганизмов. Если биология, рассудил Эрлих, — всего лишь изощренная игра химических соединений в «найди пару», то вдруг какое-либо химическое вещество способно отличать бактериальные клетки от животных и убивать болезнетворные микроорганизмы, не причиняя вреда больному?
|
|
|
Однажды вечером, возвращаясь с конференции в набитом вагоне ночного поезда из Берлина во Франкфурт, Эрлих живо описал свою идею двум коллегам по науке. «Мне пришло в голову, что… возможно найти искусственные соединения, которые бы могли по-настоящему и избирательно лечить от тех или иных недугов, а не просто приносили бы временное облегчение для того или иного симптома… Такие лечащие средства — a priori — должны уничтожать болезнетворных микробов непосредственным образом, не „действуя на расстоянии“, а лишь когда химическое вещество прикрепляется к паразиту. Паразитов можно убить только в том случае, когда препарат имеет с ними определенное сродство, специфичное соответствие».
К тому времени остальные пассажиры уже подремывали или вовсю клевали носом. Однако этот мимолетный разговор в вагоне содержал в себе одну из важнейших медицинских идей в ее чистом, первичном виде. Концепция химиотерапии, использования специфических химических веществ для лечения больного организма, родилась среди ночи.
* * *
|
|
|
Эрлих принялся искать свои «лечащие средства» в знакомом источнике: сокровищнице красильной химической промышленности, сыгравшей огромную роль в его юношеских биологических экспериментах. Лаборатория Эрлиха находилась поблизости от процветающих красильных цехов Франкфурта — Франкфуртской анилиновой фабрики и фирмы «Леопольд Каселла и Кº», — и ему не составляло труда достать химические красители и их производные: всего-то и надо было прогуляться через долину. Теперь, когда Эрлиху стали доступны тысячи соединений, он затеял серию экспериментов, чтобы проверить биологический эффект этих веществ на животных.
Начал он с поисков антимикробных препаратов отчасти потому, что уже знал о способности химических красителей связываться с микробными клетками. Он заражал мышей и кроликов Trypanosoma brucei, паразитом, вызывающим смертельную сонную болезнь, а потом колол животным различные химические вещества, стараясь определить, способна ли какая-либо из них остановить инфекцию. Испытав несколько сотен препаратов, Эрлих с сотрудниками получили первый антибиотик: производную ярко-рубинового красителя. Эрлих назвал ее «трипановый красный». Это название — болезнь плюс краска — вместило в себя почти век истории медицины.
|
|
|
Вдохновленный этим открытием Эрлих разразился залпом химических экспериментов. Перед ним открылась целая вселенная биологической химии: молекулы с уникальными свойствами, космос, живущий по своим собственным законам. Одни компоненты, попав в кровь, превращались из инертных предшественников в активные вещества, другие, напротив, из активно действующих лекарств становились совершенно бездействующими соединениями. Некоторые выводились с мочой, другие откладывались в желчи или же распадались на части уже в крови. Какая-нибудь молекула сохранялась в организме животного в неизменном виде на протяжении многих дней, а ее химический собрат, отличающийся всего на несколько атомов, исчезал из тела за считанные минуты.
19 апреля 1910 года в переполненном зале конгресса по внутренним болезням в Висбадене Эрлих объявил, что открыл еще одну молекулу со «специфическим сродством» и ее значение трудно будет переоценить. Новое лекарство, загадочно названное «препарат 606», активно действовало против микроба Treponema pallidum , возбудителя сифилиса. В эпоху Эрлиха сифилис, «тайный недуг» Европы восемнадцатого века, был любимцем бульварных газет. Лекарство от сифилиса мгновенно стало сенсацией — и Эрлих к этому подготовился. Препарат 606, втайне испытанный на пациентах в больничных палатах Санкт-Петербурга и повторно проверенный на нейросифилитиках в магдебургской больнице, показал поразительные результаты. Компания «Хёхст кемикал воркс» выстроила огромную фабрику, где готовилась производить препарат в коммерческом масштабе.
|
|
|
Успешное применение трипанового красного и препарата 606 — впоследствии названного «салварсаном», от слова «salvation», «спасение», — доказало, что болезни можно рассматривать как неисправные замки, ждущие, чтобы к ним подобрали правильные молекулярные ключи. Недуги, ставшие теперь потенциально излечимыми, словно бы сами выстраивались в очередь. Эрлих окрестил свои лекарства «волшебными пулями» — «пулями» из-за их способности убивать, а «волшебными» из-за высокой специфичности. Эта фраза, насыщенная древними алхимическими оттенками смысла, еще не раз прозвучит в будущем онкологии.
Волшебные пули Эрлиха не попадали лишь в одну мишень: в раковые заболевания. Сифилис и сонная болезнь — недуги, вызываемые микробами. Эрлих медленно подбирался к своей главной и высшей цели: злокачественным человеческим клеткам. Между 1904 и 1908 годами он опробовал несколько хитроумных способов отыскать лекарство от рака среди огромного арсенала химических соединений. Он испытал амиды, анилины, производные сульфамидов, мышь-яки, бромиды и спирты. Ничто не срабатывало. Эрлих обнаружил: все, что является ядом для раковых клеток, неизбежно убивает и клетки нормальные. Разочарованный, он выдумывал новые, все более фантастические стратегии. Пытался уморить клетки саркомы голодом, перекрыв к ним доступ метаболитов, или же вызвать их гибель, используя «молекулы-ловушки» (на полвека предвосхитив антифолатные производные Суббарао). Однако поиски абсолютного избирательного антиракового средства оказались бесплодны. Фармакологические, однако совсем не волшебные пули действовали либо слишком неизбирательно, либо недостаточно сильно.
В 1908 году, вскоре после того как Эрлих получил Нобелевскую премию за открытие принципа специфического сродства, германский кайзер Вильгельм пригласил его к себе во дворец на личную аудиенцию — для консультации. Кайзер, известный ипохондрик, страдающий от множества настоящих и воображаемых недугов, надеялся выяснить, существует ли лекарство от рака.
Эрлих отвечал уклончиво. Раковая клетка, объяснил он, принципиально отличается от бактериальной клетки. Специфическое сродство, как ни парадоксально звучит, основывается вовсе не на «сродстве», а на полной его противоположности — на различии. Химические средства Эрлиха так безошибочно выбирают бактерии потому, что бактериальные белки радикальным образом отличаются от человеческих. Однако при раке именно сходство раковой клетки с нормальными клетками и не позволяет лекарствам действовать избирательно.
Эрлих продолжал в том же ключе, практически размышляя вслух. Он все ходил вокруг да около глобального вывода, зачатка новой идеи: чтобы нацелиться на аномальную клетку, надо сперва разгадать биологию нормальной. И так, через несколько десятилетий после своих первых опытов с анилином, он вновь вернулся к проблеме специфичности: биологическим кодам, скрытым в каждой живой клетке.
Кайзер, потеряв нить рассуждений Эрлиха, а заодно и интерес к этому безрадостному хождению по кругу, прервал аудиенцию.
В 1915 году Эрлих заболел туберкулезом, заразившись им еще в период работы в лаборатории Коха. Он отправился в Бад-Гомбург — в лечебницу, знаменитую целительными солевыми ваннами. Из своей комнаты, выходящей окнами на простирающиеся далеко внизу равнины, он с горечью наблюдал, как Германию охватывает пожар Первой мировой войны. Красильные фабрики — в том числе «Байер» и «Хёхст», — некогда поставлявшие ему лекарственные препараты, теперь производили препараты, которые стали предшественниками химического оружия. Одно из этих отравляющих веществ — бесцветная, вызывающая волдыри жидкость, получаемая при реакции раствора тиодигликоля (промежуточного продукта при изготовлении красителей) с кипящей соляной кислотой, — издавало особый резкий запах, напоминающий запах горчицы, жженого чеснока или горелого хрена. Этот газ получил название «горчичного».
Туманной ночью 12 июля 1917 года, через два года после смерти Эрлиха, на позиции британских войск, расположенные близ маленького бельгийского городка Ипр, обрушился град артиллерийских снарядов, помеченных желтыми крестами. Содержавшаяся в снарядах жидкость быстро испарялась, образуя, по описаниям одного солдата, «густое желто-зеленое облако», быстро расплывавшееся в холодном ночном воздухе. Бойцы, спящие в бараках и окопах, просыпались от едкой вони, которую немногие выжившие с ужасом вспоминали долгие годы спустя — удушливый запах хрена, ползущий над меловыми полями. Через несколько секунд поднялась паника, солдаты носились в поисках укрытия, кашляя и чихая, вслепую ползли по грязи среди мертвецов. Горчичный газ проникал сквозь кожу и резину, просачивался через плотные слои ткани. Он ядовитым облаком висел над полем битвы еще много дней, так что трупы пропахли горчицей. В ту ночь горчичный газ убил две тысячи человек. За год к ним прибавились сотни тысяч жертв.
Сильные и мгновенные последствия действия азотистого иприта — поражение дыхательных путей, ожоги, волдыри, слепота — были столь чудовищны и многочисленны, что за всем этим врачи совершенно проглядели отложенное, долгосрочное его воздействие. В 1919 году американские патологоанатомы Эдуард и Хелен Крумбхаар исследовали последствия воздействия иприта у горстки пациентов, которым посчастливилось пережить газовую атаку. В результате этих исследований обнаружилась неизвестная ранее патология костного мозга. Нормальные кроветворные клетки словно бы иссохли — костный мозг пациентов был столь же иссушен и выжжен, как само поле битвы. У больных развилась анемия, им требовались частые, иногда ежемесячные переливания крови. Пациенты легко становились жертвами всевозможных инфекций, а количество белых кровяных телец было гораздо ниже нормы.
В мире, менее озабоченном прочими ужасами, эти новости вызвали бы сенсацию среди онкологов. Оказывается, несмотря на всю свою высокотоксичность, иприт избирательно поражал костный мозг, уничтожая в нем только определенную популяцию клеток, — то есть обладал специфическим сродством. Однако в 1919 году Европа тонула в ужасающих новостях, и это известие ничем не выделялось на общем фоне. Крумбхаары опубликовали статью о своем наблюдении в каком-то второсортном медицинском журнале, и в военной горячке о ней быстро забыли.
Химики военного времени вернулись в лаборатории, чтобы изобретать новые отравляющие вещества для новых битв, а наследники Эрлиха отправились искать его специфические препараты в иных местах. Они высматривали волшебную пулю, способную избавить организм от рака, а не отравляющий газ, оставляющий жертвы в полумертвом состоянии, слепыми, обожженными и анемичными. Мысль, что желанная пуля в конце концов появится именно из этого химического оружия, показалась бы им извращением самой идеи специфического сродства, уродливым искажением мечты Эрлиха.
Отравленная атмосфера
Что, если не подействует питье?..
Что, если это яд?..
В. Шекспир. Ромео и Джульетта
Мы так отравим атмосферу в первом акте, что ни одному приличному человеку не захочется досматривать пьесу до конца.
Джеймс Уотсон о химиотерапии, 1977 г.
Еще в шестнадцатом веке знаменитый врач Парацельс как-то сказал, что любое лекарство, в сущности, — замаскированный яд. Раковая химиотерапия, обуреваемая яростным желанием изничтожить раковые клетки, выросла из обратной логики: каждый яд может оказаться замаскированным лекарством.
Четверть века спустя после газовой атаки на Ипр, 2 декабря 1933 года эскадрилья самолетов Люфтваффе совершила налет на группу американских кораблей в гавани близ южноитальянского городка Бари и обрушила на них град снарядов. В считанные минуты корабли охватило пламя. В трюме транспортного судна «Джон Харви» хранилось семьдесят тонн горчичного газа, однако команда корабля не знала, что за груз находится на борту. Когда «Джон Харви» взорвался, то же произошло и с его ядовитым грузом. Фактически союзники бомбардировали сами себя.
Налет немцев увенчался неожиданным и ужасающим успехом. Рыбаки и жители окрестностей Бари жаловались на долетающий с моря неприятный запах жженого чеснока и хрена. Из воды вытаскивали молодых американских моряков, перемазанных чем-то маслянистым, обезумевших от боли и ужаса, с распухшими глазами. Их поили чаем и закутывали в одеяла — тем самым усиливая воздействие ядовитого вещества на тело. Из шестисот семнадцати спасенных восемьдесят три умерли в первую же неделю. Газ стремительно распространялся по заливу, оставляя за собой гибельный шлейф. В последующие месяцы от отравления скончалось около тысячи человек.
«Инцидент в Бари», как его окрестили средства массовой информации, нанес огромный удар по политическому реноме союзников. Пострадавших военнослужащих быстро перевезли в Штаты, а на место происшествия тайно хлынул поток медицинских экспертов, чтобы провести вскрытие погибших гражданских лиц. Вскрытия подтвердили то же самое, что когда-то отметили Крумбхаары: у мужчин и женщин, переживших саму бомбежку, но скончавшихся от последствий отравления, практически отсутствовали лейкоциты в крови, а костный мозг оказался иссушен и истощен. Газ специфически поражал клетки костного мозга — гротескной молекулярной пародией лекарственных препаратов Эрлиха.
Инцидент в Бари подстегнул лихорадочные попытки исследовать природу военных газов и их воздействия на солдат. Для этого было создано специальное секретное подразделение под названием «Химическая часть», входящее в Управление научных исследований и разработок — правительственного органа, действующего на нужды военного времени. Правительство в срочном порядке заключало контракты на исследование различных токсичных компонентов с научно-исследовательскими институтами и лабораториями ГИТА. Азотистый иприт достался Луису Гудману и Альфреду Гилману из Йельского университета.
Гудмана и Гилмана не интересовали «кожно-нарывные» свойства горчичного газа — его способность обжигать кожу и слизистые оболочки. Их заворожил эффект Крумбхааров — способность газа уничтожать лейкоциты. А нельзя ли воспользоваться этим эффектом — или каким-нибудь его более чахлым собратом — для того, чтобы контролируемо, в больничных условиях, крохотными, тщательно отмеренными дозами выбирать злокачественные клетки крови?
Для проверки этой концепции Гилман и Гудман начали исследования на животных. Выяснилось, что если вводить кроликам и мышам иприт внутривенно, он вызывает почти полное исчезновение нормальных лейкоцитов крови и костного мозга, не производя притом никаких неприятных кожно-нарывных последствий — то есть эти фармакологические эффекты не связаны между собой. Ободренные Гилман и Гудман перешли к исследованиям на людях, сосредоточившись на лимфомах — раках лимфатических желез. В 1942 году они убедили торакального хирурга Густава Линдскога испробовать на страдающем от лимфомы сорокавосьмилетнем нью-йоркском ювелире десять последовательных доз иприта внутривенно. Это был всего лишь единичный эксперимент — однако он сработал. У людей, как и у мышей, лекарство вызывало чудодейственную ремиссию. Распухшие железы исчезли. Врачи описали этот феномен как неведомое «размягчение» рака — будто неожиданно растаял жесткий раковый панцирь, столь образно описанный Галеном почти две тысячи лет назад.
Однако за ремиссиями неизбежно следовали рецидивы. Размягчившиеся опухоли снова отвердевали и появлялись на прежнем месте — точно так же, как фарберовские лейкемии, на время исчезнув, возвращались с новой яростью. Во время войны Гудмана и Гилмана связывали соображения секретности, но в 1946 году они опубликовали свои наблюдения за несколько месяцев до появления в прессе статьи Фарбера об антифолатах.
* * *
Всего в нескольких сотнях миль от Йеля, в нью-йоркских лабораториях компании «Берроуз Уэлком», биохимик Джордж Хитчингс также обратился к методу Эрлиха в попытке найти молекулы, обладающие специфическим сродством к раковым клеткам. Вдохновленный антифолатами Йеллы Суббарао, Хитчингс сосредоточился на синтезе обманных молекул, убивающих клетки, с которыми связываются. Первыми его мишенями стали предшественники ДНК и РНК. Академическая общественность презрительно восприняла подход Хитчингса, окрестив его «рыбалкой наугад». «Ученые из академических кругов избегали подобных затей, — вспоминал один из коллег Хитчингса. — Они утверждали, что любые попытки химиотерапии преждевременны в отсутствие базовых знаний о биохимии, физиологии и фармакологии. По правде говоря, после трудов Эрлиха к этой области медицины никто не притрагивался в течение тридцати пяти лет».
К 1944 году рыбалке Хитчингса еще только предстояло принести хотя бы одну химическую рыбку. Чашки Петри с бактериальными посевами громоздились вокруг него, точно кадки в заплесневелом, пришедшем в запустение саду — без малейшего намека на вожделенное лекарство. Доверившись интуиции, он нанял молодую помощницу по имени Гертруда Элайон, чье будущее казалось еще более неопределенным, чем будущее самого Хитчингса. Дочь литовского иммигранта, от рождения наделенная острым умом ученого, жаждой знания и интересом к химии, в 1941 году Элайон получила степень магистра по химии в Нью-Йоркском университете, днем преподавая химию старшеклассникам, а научной работой для диплома занимаясь ночью и по выходным. Несмотря на весь свой талант, энтузиазм и образование, она так и не смогла найти работу в академической лаборатории. Разочарованная постоянными отказами, Труди Элайон устроилась контролером качества в супермаркет и работала в пищевой лаборатории, где проверяла кислотность маринованных огурцов и цвет яичных желтков, идущих на приготовление майонеза, даже не догадываясь, что в скором времени станет известнейшим химиком и лауреатом Нобелевской премии.
Спасенная от прозябания Гертруда Элайон с энтузиазмом погрузилась в мир синтетической химии. Подобно Хитчингсу, она начала с поисков препаратов, которые останавливали бы размножение бактерий, ингибируя ДНК, — однако вскоре добавила свой собственный стратегический подход. Вместо того чтобы перелопачивать целые груды неизвестных химических соединений, Элайон сфокусировалась на одном классе веществ, называемых пуринами. Пурины — это циклические молекулы с основой из шести атомов углерода. К тому времени уже было известно, что они участвуют в строительстве ДНК. Элайон решила, что стоит попробовать добавить к каждому из шести атомов углерода какую-либо боковую цепь, тем самым получая дюжины новых вариантов пуринов.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 103; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!