Основоположник химиотерапии (к 85-летию со дня рождения П. Эрлиха)
14 марта 1939 г. передовое человечество отмечало 85-летие со дня рождения Пауля Эрлиха. Весь мир отдает должное памяти этого замечательного немецкого ученого, одного из творцов современной медицины. И лишь на родине Эрлиха, в Германии, фашистские мракобесы, злейшие враги культуры и прогресса, отреклись от Эрлиха из-за его «неарийского» происхождения, как отреклись они от Маркса, Гейне и многих других великих людей, прославивших Германию в те времена, когда она еще не была вычеркнута из списка культурных стран Гитлером и «го сподвижниками.
Химия и медицина
Вся научная деятельность Эрлиха протекала под знаком тесного слияния медицины с химией. Строго говоря, эти науки всегда близко соприкасались друг с другом, так как уже с незапамятных времен при лечении применялись различные химические вещества — настои, отвары, примочки и т. п. Но лишь в первой половине XVI в. Теофраст Парацельс (1493—1541) впервые сознательно применил химию для объяснения болезненных процессов. Он рассматривал болезнь как химическое изменение содержащихся в организме соков. Отсюда задача медицины, по Парацельсу,— восстановить первоначальный химический состав этих соков путем (применения соответствующих химических соединений — лекарств.
Парацельс много сделал для развития химии и медицины. Между прочим, он высказал одну замечательную мысль, к которой привело его изучение сифилиса — болезни, широко распространившейся в Европе после открытия Америки.
Было известно, что для лечения этой болезни с успехом применяется ртуть. Парацельс обратил внимание на специфичность действия ртути. Почему ртуть излечивает сифилис, но не действует например при сыпном тифе? Очевидно, болезни отличаются одна от другой, они имеют специфический характер, не зависящий только от состояния организма больного. А значит, и лечить болезни следует не одним и тем же методом, но особым в каждом отдельном случае. Для каждой болезни должно быть найдено свое специфическое лекарство, действующее на самую сущность болезни.
Это был замечательный вывод, давший начало новому направлению в медицине. Однако в течение долгого времени на этом пути удалось достигнуть сравнительно немногого. И лишь в начале нашего века были одержаны решительные победы над. такими страшными болезнями, как сифилис, сонная болезнь, возратный тиф, малярия, дизентерия и ряд других. Еще большие победы сулит нам будущее.
Отыскание правильных методов работы в этом направлении, выработка совершенных приемов исследования, создание новой отрасли науки о борьбе с болезнями и, наконец, достижение первых успехов, воодушевивших многие тысячи других искателей,— составляют бессмертную заслугу Эрлиха.
Витальная окраска
Пауль Эрлих родился 14 марта 1854 г. в небольшом городке Штрелене, близ Бреславля. В 1872 г. он окончил бреславльскую гимназию, причем, по мнению учителей, особых способностей не проявил. Далее Эрлих учился сначала в Бреславль-ском, а затем в Страсбургском университетах. В Бреславльском университете он в 1878 г. сдал государственные экзамены, после чего получил должность старшего врача в одной из медицинских клиник Берлина.
Еще будучи студентом третьего семестра, Эрлих начал заниматься научно-исследовательской работой. Изучая явления, связанные с хроническим отравлением свинцом, он обратил внимание на приобретение некоторыми органами отравленных животных характерного оттенка. Это наблюдение указало молодому ученому на существование какого-то специфического сродства между тканями организма и химическими соединениями. Эрлих проверил свое наблюдение, работая сначала со свинцом и другими металлами, а затем перейдя к изучению действия анилиновых красителей на ткани л клетки организма. Уже с 1876 г. в медицинской литературе стали появляться его сообщения о работах в этой области, положивших начало широкому применению искусственных красителей в медицине.
Эрлих установил, что различные ткани неодинаково относятся к разным красящим и иным химическим веществам. Например, введение в организм животного красителя «метиленовый синий» вызывает окрашивание только одной нервной ткани. Подобное же избирательное действие наблюдается и по отношению к другим веществам.
Так возникло учение Эрлиха о так называемой «витальной (прижизненной) окраске» — явлении окрашивания тканей организма введением в него красящих веществ. Открытия Эрлиха в этой области дали ему, в частности, возможность изучить состав крови: оказалось, что отдельные группы кровяных телец по-разному относятся к различным красителям. При этом Эрлих в 1876 г. открыл неизвестный до того класс кровяных телец, названных им «тучными клетками».
Защитив в Лейпциге диссертацию «К теории и практике гистологических окрасок», Эрлих получил степень доктора медицины. Работы над законами распределения химических веществ в организме послужили отправным пунктом для всех его дальнейших исследований.
Теория боковых цепей
24 марта 1882 г. произошло событие, которое, по словам Эрлиха, произвело на него исключительное впечатление и навсегда осталось в его памяти. В этот день он присутствовал на заседании Берлинского физиологического общества, где Роберт Кох сообщил об открытии бациллы туберкулеза.
С присущими ему страстностью и увлечением Эрлих включился в новую работу. Он занялся изучением микробов и открыл вскоре способ окрашивать их различными анилиновыми красителями. Оказалось, что в данном случае наблюдается специфичность действия: отдельные виды микробов по-разному относятся к различным красителям. Это дает простой и удобный способ изучать, микроорганизмы, необходимость же подобного изучения ко времени Эрлиха сделалась очевидной: работами Пастера и Коха было тогда точно установлено, что именно микроорганизмы являются возбудителями большинства болезней.
Научные успехи Эрлиха были столь значительны, что в 1884 г. он удостоился особого отличия — получил звание профессора, не будучи предварительно приват-доцентом.
Успехи, однако, не вскружили ему головы, я когда в 1887 г. молодому ученому представилась возможность получить приват-доцентуру в Берлинском университете, он принял эту должность. Но вскоре, заразившись туберкулезом во время лабораторной работы над бациллами Коха, Эрлих принужден был для восстановления здоровья совершить путешествие в Италию и Египет.
Возвратившись в Берлин и не найдя места для работы, Эрлих оборудовал себе небольшую лабораторию в снятой им комнате. Его внимание привлекла исключительно интересная и важная проблема иммунитета, т. е. явления невосприимчивости организма к инфекционным болезням.
Давно уже было известно, что после перенесения некоторых заразных болезней организм становится в большинстве случаев невосприимчивым к повторному заражению той же болезнью.
В своей крошечной лаборатории
Эрлих занялся изучением иммунитета по отношению к растительным ядам. Он доказал, что организм может быть иммунизирован не только по отношению к живым микробам, но и к различным ядам, как вводимым искусственно извне, так и вырабатываемым микробами в организме (токсинам). Следовательно, сущность иммунитета заключается в наличии в организме специальных «противоядий» или «антител», парализующих действие микробов и токсинов. К выяснению природы этих «антител» и приступил Эрлих.
Еще в 1876 г. Фодор и Неттел открыли в крови морских свинок вещества, (растворяющие палочки сибирской язвы. В 1890 г. в крови были обнаружены антитоксины — вещества, обезвреживающие токсины. Позже были открыты и другие антитела, обладающие свойствами осаждать, склеивать, растворять или как-либо иначе парализовать вредоносное действие микробов и токсинов. Откуда же берутся в организме антитела?
Эрлих рассматривал процесс усвоения питательных веществ живой клеткой, как процесс химический. Живая клетка, по Эрлиху, построена аналогично химическим соединениям. Основой ее является функциональное ядро, носитель биологической сущности клетки: в зависимости от строения ядра клетка будет нервной, мышечной и т. п. От ядра зависят такие свойства клетки, как рост, размножение и т. д. К ядру присоединены «боковые цепи» или «рецепторы», с помощью которых клетка присоединяет к себе питательные вещества. Каждый рецептор обладает соответствующим химическим строением, обеспечивающим ему возможность вступить в химическую реакцию с данным питательным веществом. Захваченное питательное вещество усваивается ядром клетки.
Если в организм попадают микробы или их токсины, рецепторы могут вступать в связь и с ними. Но так как микробы и токсины клеткой не усваиваются, то эти рецепторы гибнут, утрачиваются для клетки. Вместо них клетка создает новые рецепторы, причем в избыточном количестве. Количество рецепторов может достигнуть такой величины, что клетка не в состоянии будет их все удерживать. Связь между ядром и боковыми цепями настолько ослабеет, что в конце концов часть их оторвется от ядра. В результате — в крови и других соках организма появятся свободные рецепторы, которые будут вступать во взаимодействие с соответствующими микробами и токсина-ми, вызвавшими их образование. Следовательно, после однократного перенесения болезни в организме появится такое количество свободных «боковых цепей» (рецепторов), которого будет достаточно для связыва-ния новых порций таких же микробов или токсинов. Это и создает , иммунитет.
Свободные, избыточные рецепторы и являются, по Эрлиху, антителами.
«Теория боковых цепей» Эрлиха : получила в свое время широкое распространение. Его работы послужили основой для вакцинотерапии — метода предупреждения болезней путем предохранительных прививок, имеющих целью вызвать появление в организме избыточных свободных рецепторов.
В настоящее время теория боковых цепей большинством ученых оставлена, она уступила место новым более совершенным теориям, но она сыграла колоссальную роль в развитии учения об иммунитете и «а ее основе сделано было немало крупных открытий.
Возникновение химиотерапия
В 1890 г. Эрлих получил небольшую лабораторию в руководимом Кохом Институте инфекционных болезней. В том же году он был утвержден экстраординарным профессором Берлинского университета, а в 1896 г. назначен директором основанного в Штеглице, близ Берлина, Института по изучению и приготовлению лечебных сывороток. В 1899 г. Эрлих переехал в Франкфурт-на-Майне, перейдя на работу в Институт экспериментальной терапии. Все эти годы, приблизительно до 1905 г., он был поглощен работами по иммунитету и смежным вопросам. С 1905 г. работы Эрлиха приняли несколько иное направление.
До этого времени Эрлих занимался преимущественно изучением законов распределения химических веществ в организме и объяснением с их помощью таких явлений, как иммунитет, целебное действие сывороток (например противодифтерийной, над увеличением целебной силы которой Эрлих немало поработал) и др. Теперь от изучения и объяснения он перешел к практической работе по созданию нового метода лечения болезней.
Эрлих блестяще решил поставленную себе задачу, причем созданный им метод явился теоретическим и практическим осуществлением мечты Парацельса о специфическом лекарстве для каждой болезни.
Парацельс мечтал о лекарстве, действующем на самую сущность болезни. Но в его время о сущности болезни еще ничего не было известно. К началу XX в. успехи микробиологии достигли такого уровня, что природа инфекционных болезней уже не представляла для медицины сплошной загадки. Роль микроорганизмов как возбудителей ряда болезненных процессов была установлена точно и неопровержимо. Эрлих вправе был предположить, что уничтожение в зараженном организме микробов, возбудителей болезни, повлечет за собою исцеление.
Подобные мысли высказывались и несколько ранее Эрлиха. Кох испытывал действие некоторых дезинфицирующих средств (сулемы, карболовой кислоты и др.) при дифтерии, сибирской язве, туберкулезе. Однако положительных результатов достигнуто не было,— эти вещества поражали больной организм раньше, чем возбудителей болезни.
Эрлих задался целью создать лекарственные вещества, которые при введении в больной организм поражали бы только возбудителей болезни, не вредя клеткам организма. Его работы над законами распределения химических веществ в организме показали, что различные (вещества поглощаются при введении в организм одними клетками и не осаждаются на других. Следовательно, меняя соответствующим образом химическое строение вещества, мы можем получить препарат, осаждающийся только на возбудителе болезни, но не действующий на клетки больного организма. В 1892 г., базируясь на своем учении о витальной окраске и законах распределения веществ в организме, Эрлих открыл, что краситель «метиленовый синий» обладает специфическим сродством к малярийному паразиту и осаждается на нем при введении в организм больного малярией. А отсюда — один шаг до создания специфического лекарства, ибо для этого достаточно только, чтобы вещество, осаждающееся на данном возбудителе, оказалось ядовитым для него.
1892 год считается датой возникновения новой науки о лечении болезней с помощью специфических лекарств. Эта наука была названа Эрлихом, основоположником ее, химиотерапией.
«Волшебные нули»
Свои основные работы по химиотерапии Эрлих производил в руководимом им Химиотерапевтическом институте в Франкфурте-на-Майне.
Эрлих поставил перед собой задачу — приготовить лекарственное вещество против болезней, от которых не существует ни предохранительных прививок, ни лечебных сывороток. К числу таких болезней относятся, в частности, болезни, возбуждаемые спирохетами — длинными штопорообразно извитыми микробами (возвратный тиф, сифилис и др.), и болезни, возбуждаемые простейшими микроскопическими животными — малярийным плазмодием (малярия) и трипанозомами (африканская сонная болезнь человека, случная болезнь лошадей и др.).
В 1901 г. Лаверан и Мениль сумели заразить лабораторных животных трипанозомами, а в 1903 г. попытались лечить зараженных животных впрыскиванием мышьяковистой кислоты. Последняя оказалась, однако слишком ядовитой,— животные после впрыскивания погибали.
Тогда на сцену выступил Эрлих Руководствуясь своей теорией о сродстве между химическими соединениями и различными клетками организма, он приготовил красный краситель «трипанрот», оказавшийся превосходным средством против некоторых видов трипанозом. После этого Эрлих и другие исследователи создали ряд красящих веществ, действующих на отдельные виды трипанозом
Однако эти попытки, доказавшие правильность теории Эрлиха, не могли удовлетворить его, так как не отвечали ряду необходимых условий. Основным из этих условий Эрлих считал быстроту и безошибочность действия лекарства. Он говорил, что лекарство должно действовать, как «волшебная пуля»,— молниеносно, не давая возможности сохраниться ни одному микробу, не давая возможности микробам приспособиться, «привыкнуть» к лекарству.
Еще с 1902 г. Эрлих начал работать с атоксилом — органическим соединением, в состав которого входит мышьяк. Сам по себе атоксил слишком ядовит, он убивает не только возбудителя, но и больного. Тогда Эрлих задался целью так изменить химическое строение атоксила, чтобы ядовитости его хватала для умерщвления микробов, но было бы недостаточно для нанесения существенного вреда организму.
Шаг за шагом следовал Эрлих по намеченному пути. Он синтезировал соединения, несколько отличающиеся друг от друга, и испытывал их действие на зараженных животных. Он отбирал такие соединения, которые обнаруживали наибольшую активность по отношению к возбудителям и наименьшую по отношению к организму животного. Сопоставляя действие разных соединений, он устанавливал, в каком направлении следует далее изменять их химическое строение. Годами продолжалась кропотливая работа Эрлиха и целой армии хими-ков и биологов, работавших под его руководством.
Были синтезированы и испытаны сотни различных мышьяковистых соединений. 605 соединений прошло через руки Эрлиха и его сотрудников, и ни одно из них не отвечало полностью всем намеченным требованиям. Лишь 606-е соединение, синтезированное Эрлихом совместно с химиком Бертгеймом в 1910 г., принесло ему победу. Препарат «606», или сальварсан, оказался могущественным средством при спирохетных и трипанозомных заболеваниях. В частности, почти неизлечимая прежде ужасная болезнь сифилис после открытия сальварсана стала вполне излечимой.
Великий ученый
Создание сальварсана произвело исключительное впечатление на научные круги и вызвало оживленный отклик во всем мире. Человечество по достоинству оценило великое открытие, самый факт которого наглядно доказал плодотворность нового направления в медицине. Была доказана эффективность применения специфических лекарств, действующих на самую сущность болезни (в то время как почти все старые лекарства влияли лишь на отдельные симптомы болезней, почему и делились на болеутоляющие, жаропонижающие, снотворные и т. д.). Основные идеи химиотерапии Эрлих сформулировал IB своем докладе «О современном состоянии химиотерапии», прочитанном 31 октября 1908 г. в Немецком химическом обществе. Доклад Эрлиха об открытия сальварсана, сделанный им в 1910 г. на научном конгрессе в Кенигсберге, явился настоящим триумфом великого ученого, речь которого неоднократно прерывалась восторженными овациями.
Почетный член многочисленных научных обществ, университетов и академий почти всех культурных стран, Эрлих в 1909 г. был удостоен высшей международной награды: вместе с русским ученым И. Мечниковым он получил Нобелевскую премию по медицине.
В 1914 г. было торжественно отпраздновано 60-летие замечательного ученого. А в следующем году (20 августа 1915 г.) Эрлиха не стало: исключительно напряженная работа последних лет подточила его силы и окончательно подорвала и без того слабое здоровье.
Все культурное человечество чтит память Эрлиха, оставившего неизгладимые следы почти во всех областям медицины, бактериологии и биологической химии и создававшего новую науку—химиотерапию. И только фашистские изуверы на конгрессе фашистского «Общества народного здравия» объявили, что Эрлих, как и прочие германские ученые «неарийского» происхождения, занимались отравлением «арийской крови» путем своих впрыскиваний. Но, конечно, никакие происки фашистских мракобесов не смогут умалить значение Эрлиха — одного из величайших творцов современной медицины.