Нобелевские лауреаты: Зельман Ваксман. Антибиотики под ногами

Когда возникает вопрос, кто «изобрел» антибиотики, все отвечают: «Александр Флеминг». Открытие Флеминга, однако, было случайным, да и «антибиотиком» пенициллин стал задним числом. Подлинным создателем антимикробных препаратов нужно считать человека, который долго и сознательно шел к этому, разработал не одно лекарство, и само слово «антибиотик» — его заслуга. О нем мы и расскажем в рубрике «Как получить Нобелевку».

Зельман Абрахам Ваксман

Родился 22 июля 1888 года, село Новая Прилука Подольской губернии, Российская империя

Умер 16 августа 1973 года, Вудс-Хол, Массачусетс, США

Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1952 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного при лечении туберкулеза».

В 1881 году на территории современной Винницы скончался и был погребен в мавзолее Николай Пирогов — один из основоположников современной медицины. Семью годами позже в двух десятках километров от этого места родился человек, которого не найти в списках российских или советских нобелевских лауреатов.

Зельман Абрахам Ваксман действительно родился в Российской империи, в селе Новая Прилука Винницкого уезда Подольской губернии. Папу звали Яков Ваксман, маму — Фрейда Лондон. Российское образование Ваксмана составили местный хедер (религиозная начальная школа у евреев) и одесская гимназия № 5.

Впрочем, наш герой в России прожил всего 22 года. После смерти матери, в 1910 году, он, подкопив денег, перебрался в США — достаточно обычная история для человека его национальности и его времени. Зельман хотел иметь хорошее образование, но с его «пятой графой» это ему не светило ни при каких обстоятельствах. Тем более сестры его уже жили в Нью-Джерси — у девушек там была ферма.

Вероятно, это и повлияло на карьеру Ваксмана. Он давно интересовался биологией, а фермерская жизнь, по его словам, вселила в него «желание выяснить химические и биологические механизмы земледелия и его основные принципы». «Рядом с землей я решил искать ответ на многочисленные вопросы о цикличности жизни в природе, которые начали вставать передо мной», — писал будущий нобелевский лауреат. В 1911 году он поступил в учебное заведение, которое в наше время стало престижным университетом, а тогда было всего лишь колледжем Ратгерса. Свой научный интерес Ваксман направил на изучение микробиологии почвы.

В 1915 году в его жизни произошли два важнейших события: он получил магистерскую степень и гражданство США. Теперь можно было полноценно заниматься наукой.

Удивительно, но в те годы (напомним, микробиология к тому времени уже движется в полный рост, свои «микробиологические» Нобелевские премии получили и Беринг, и Кох, и Росс с Лавераном) роль микроорганизмов в почве почти вообще не учитывалась, а Ваксман этим заинтересовался. Уже в качестве студента-исследователя в Беркли, куда он временно перешел из Ратгерса, он заинтересовался актиномицетами.

Получив степень PhD, Ваксман вернулся в Ратгерс, где начал читать лекции, а потом и подниматься выше по преподавательским ступеням — от адъюнкт-профессора в 1925 году до профессора микробиологии в 1943-м.

И все это время он изучал почвенных микробов. Особенно его интересовало то, как микробы могут бороться друг с другом. Что важно, занимаясь научной работой, Ваксман не забывал и о популяризации своей области, что принесло ему широкую известность.

«Этапным» стал 1932 год. Тогда уже было понятно, что не оправдались надежды Роберта Коха, который открыл возбудителя туберкулеза и, как поначалу казалось, нашел и средство борьбы с ним. Да и сам Кох к тому времени уже 22 года как умер, а туберкулез продолжал убивать миллионы людей.

К тому времени было известно, что палочка Коха быстро погибает в почве, поэтому захоронения умерших от туберкулеза становятся неопасными. И Американская национальная ассоциация по борьбе с туберкулезом обратилась к Ваксману с просьбой попытаться понять, что же в земле так опасно для микобактерии, вызывающей это заболевание.

И ученый взялся за работу. Сначала он проверил «нулевой факт»: взял культуру микобактерий и удостоверился в том, что они действительно погибают в почве. Конечно, было понятно, что убивает их не сама почва, а продукты жизнедеятельности каких-то других микроорганизмов. Но каких?

Пришлось перепробовать десять тысяч разных штаммов. Первый успех пришел в 1940 году, когда из любимых актиномицетов Actinomyces griseus он смог выделить вещество, которое назвали актиномицин. Оно прекрасно убивало все микобактерии, но, вот беда, попутно гибли и подопытные животные (морские свинки). Штамм переименовали в Streptomyces griseus и продолжили поиски. В 1942 году было найдено новое вещество — стрептотрицин. Оно было лучше, но вот терапевтическое окно оказалось очень узким: интервал от лечебной дозы до смертельной был очень маленьким.

Ваксман занялся очисткой стрептотрицина (как раз тогда прогремел очищенный пенициллин Флеминга, а на самом деле — Флори и Чейна), а продолжение поисков возложил на сотрудников. И новое вещество, от которого микобактерии умирали как мухи, а морские свинки оставались здоровыми, удалось выделить аспиранту Ваксмана, Альберту Шацу. Так появился стрептомицин, второй в истории антибиотик. В своей статье «Подлинная история открытия стрептомицина» Шац пишет: «Это случилось 19 октября 1943 года около двух часов дня, когда я понял, что был открыт новый антибиотик».

За этим последовал весьма неприятный спор о приоритете, ведь новый антибиотик — это не только слава и будущая Нобелевская премия, но и значительные деньги от фармакологических компаний. Ваксман хотел единоличных прав на стрептомицин, и Шац был вынужден начать тяжбу. Правда, стороны в итоге пришли к досудебному соглашению, в результате которого Шац получил некое финансовое вознаграждение и подтверждение «правового и научного статуса сооткрывателя стрептомицина». Впрочем, отношения с Ваксманом были безнадежно испорчены, и до конца своей жизни Шац так и остался PhD, занимаясь публичным отстаиванием своего приоритета в открытии стрептомицина. Нобелевскую премию он тоже не получил. Все-таки само направление поиска антибиотиков почвенных бактерий, безусловно, оставалось за Ваксманом.

Давайте теперь немножко поговорим о самόм стрептомицине.

Если называть вещество по номенклатуре IUPAC, то получится длинное слово, для произнесения которого еле-еле хватит половины урока химии: О-2-дезокси-2-(метиламино)-альфа-L-глюкопиранозил(1→2)-О-5-дезокси-3-С-формил-альфа-L-ликсофуранозил(1→4)-N,N’-бис(аминоиминометил)-D-стрептамин.

Как работает стрептомицин? Одним из классических механизмов действия антибиотиков: связывается с 30S-субъединицей рибосомы микобактерии и не дает ей синтезировать белок, за счет чего бактерия гибнет.

Интересный факт: в длинном списке из 122 номинаций 1952 года на Нобелевскую премию по физиологии и медицине Ваксман встречается всего четыре раза (были и более популярные имена, например, выдающийся немецкий бактериолог и гигиенист Пауль Уленгут, так и не получивший своей премии, хотя номинировавшийся на нее 40 раз). Впрочем, Ваксман суммарно номинировался аж 45 раз, чаще всего в 1950-м — 16 раз. Альберта Шаца тоже номинировали, но лишь один раз, в том же 1952 году, когда Ваксман получил Нобелевскую премию.

На вручении премии представитель Каролинского института Арвид Волгрен сказал: «В отличие от открытия пенициллина профессором Александром Флемингом, которое было в значительной степени обусловлено случаем, получение стрептомицина стало результатом длительного, систематического и неутомимого труда большой группы ученых». Ваксмана назвали «одним из величайших благодетелей человечества».

Другие слова, сказанные на вручении Ваксману Нобелевской премии, оказались пророческими: пионерский опыт поиска антибиотиков (читай шире, препаратов против всяческих вредителей человеческого организма) в почве действительно стал важнейшим инструментом современной фармакологии. 67 лет спустя половину Нобелевской премии по физиологии и медицине 2015 года получили Уильям Кэмпбелл из США и Сатоси Омура из Японии, создавшие препарат против гельминтов ивермектин. Его основой послужило вещество, выделяемое родственным «родителю» стрептомицина организмом Streptomyces avermitilis. Которое обнаружили где? Правильно, в почве. Одного из японских полей для гольфа. Хорошее эхо Нобелевской премии Ваксмана, не правда ли?

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.