Веками человечество было практически беззащитно перед болезнями. Любая царапина грозила заражением крови, а начавшаяся эпидемия могла за считанные дни выкосить среднего размера город. Но чуть более двухсот лет назад ситуация начала медленно меняться. В жизнь людей пришли вакцинация, наркоз, фармацевтика нового времени… Эти открытия не просто создали современную медицину — они переписали демографическую историю планеты. Сегодня в нашем материале поговорим о десяти самых известных прорывах медицины.
Современному человеку, привыкшему к обезболивающим, антибиотикам и жаропонижающим, трудно представить, что большую часть своей истории человечество жило в условиях перманентной биологической катастрофы. Отсутствие системной фармакологии делало человеческое тело невероятно хрупким: порой люди оказывались беззащитны перед малейшей царапиной.
По данным исторических демографов, вплоть до XIX века средняя продолжительность жизни в мире колебалась в районе 30–35 лет. Разумеется, это не означает, что большинство людей умирало, не дожив до 40. Во многом столь низкие показатели СРЕДНЕЙ продолжительности жизни сформировались из-за чудовищной по современным представлениям детской смертности. До своего пятого дня рождения не доживал каждый третий ребенок, а до совершеннолетия — почти половина родившихся. И это было справедливо для всех слоев общества: наследники престолов умирали в детстве не реже, чем дети простых плотников.
Города были настоящими «демографическими черными дырами»: плотность населения постоянно росла, гигиена отсутствовала, а лекарств, способных остановить патогены, не существовало. Городское население увеличивалось исключительно за счет притока людей из деревень, так как внутренняя смертность стабильно превышала рождаемость.
И лишь на рубеже XIX и XX веков фармацевтическая революция, начавшаяся с цепочки случайных открытий в скромных лабораториях, принципиально изменила подход к лечению болезней.
1. Вакцина от натуральной оспы
История первой вакцины началась в 1796 году благодаря наблюдательности английского сельского врача Эдварда Дженнера (1749–1823). В то время натуральная оспа была одним из самых страшных заболеваний на планете: она убивала до трети заболевших, а выживших нередко оставляла слепыми или обезображенными на всю жизнь.
К моменту открытия Дженнера уже существовал способ профилактики — вариоляция, при которой человеку вводили материал из оспенных язв больного. Метод снижал риск смерти, но был опасен: привитый мог тяжело заболеть, умереть или стать источником новой вспышки инфекции.
Дженнер обратил внимание на то, что доярки, переболевшие легкой коровьей оспой, почти никогда не заражались натуральной. Чтобы проверить свою догадку, он взял содержимое оспенной пустулы на руке заболевшей доярки и ввел ее 8-летнему мальчику Джеймсу Фиппсу — сыну своего садовника. Сегодня такой эксперимент показался бы немыслимым, но в XVIII веке медицинская этика была совсем иной, а риск умереть от натуральной оспы был настолько велик, что родители мальчика согласились на процедуру.
Когда позже Дженнер провел решающую проверку и попытался заразить ребенка настоящей оспой, мальчик оказался к ней абсолютно невосприимчив. Так было доказано, что сравнительно безобидная коровья оспа способна защитить человека от ее смертельно опасной родственницы. Сам Дженнер, кстати, не нуждался в подобной прививке: по мнению историков медицины, он, вероятно, уже перенес оспу или ранее прошел вариоляцию, в те годы это было довольно распространено среди представителей обеспеченных слоев общества.
Новый метод получил название «вакцинация» (прим. ред.: от латинского vacca — корова). Со временем технология совершенствовалась, а вакцины становились все более безопасными и эффективными. Именно идея Дженнера положила начало всей современной иммунопрофилактике.
В Россию вакцина пришла уже в 1801 году, и первым привитым стал воспитанник Московского императорского Воспитательного дома Антон Петров. В честь этого события император Александр I распорядился присвоить мальчику фамилию Вакцинов и назначить пожизненную пенсию. До этого в стране, как и в Европе, применяли вариоляцию. Самый известный пример — императрица Екатерина II, которая в 1768 году публично сделала такую прививку, чтобы убедить подданных не бояться процедуры.
Окончательно переломить ситуацию удалось лишь после введения массовой вакцинации. В Советской России обязательное оспопрививание было закреплено декретом 1919 года.
К середине XX века вакцинация против оспы охватила большую часть мира. В рамках глобальной кампании Всемирной организации здравоохранения медики добирались до самых удаленных деревень Африки, Азии и Южной Америки. Эти усилия завершились беспрецедентным успехом: в 1980 году ВОЗ официально объявила о полной ликвидации натуральной оспы. Она остается единственной опасной болезнью человека, которую удалось полностью искоренить в мировом масштабе.
2. Наркоз
До середины XIX века операционная любого госпиталя напоминала камеру пыток. Из-за отсутствия наркоза пациентов оперировали в полном сознании, намертво привязав к столу ремнями, пока хирург резал ткани и пилил кости. В итоге многие пациенты умирали попросту от болевого шока. Неудивительно, что одним из достоинств хорошего хирурга была скорость работы. Например, легендарный британский хирург Роберт Листон (1794-1847) мог ампутировать ногу за 2,5 минуты. Увы, в безумной спешке он однажды случайно отрезал пальцы собственному ассистенту… Впоследствии и пациент, и помощник хирурга умерли от гангрены. А если добавить к ним еще и того присутствовавшего на ампутации зрителя, который умер в ходе нее от разрыва сердца, то эту операцию можно назвать единственной в истории с 300-процентной смертностью.
Все изменилось 16 октября 1846 года, когда американский дантист Уильям Мортон (1819–1868) впервые успешно применил ингаляцию диэтилового эфира для безболезненного удаления опухоли. Годом позже в Европе начали использовать хлороформ, безопасность которого подтвердила королева Виктория, выбравшая его для обезболивания своих родов.
Великий хирург Николай Пирогов (1810–1881) пошел еще дальше и первым в мире стал массово применять эфирный наркоз прямо на поле боя во время Кавказской войны (1847). Он доказал, что анестезия спасает раненых от неминуемой гибели из-за болевого шока.
3. Вакцина от бешенства
До конца XIX века диагноз «бешенство», тогда его чаще называли водобоязнью, был абсолютным смертным приговором. Если человека кусала бешеная собака или волк, исход был один — мучительная смерть. Все изменилось благодаря французскому химику и микробиологу Луи Пастеру (1822–1895).
Пастер совершил настоящий научный переворот. К началу 1880-х годов он уже успешно создавал вакцины от куриной холеры и сибирской язвы, но с бешенством словно столкнулся со стеной: он никак не мог обнаружить возбудителя. Оптические микроскопы того времени просто не видели вирусы
Исторический прорыв случился в 1885 году. В парижскую лабораторию Пастера заплаканная мать привела 9-летнего мальчика из Эльзаса — Йозефа Майстера. За два дня до этого его искусала бешеная собака. Терять было буквально нечего: без лечения мальчик гарантированно бы умер.
Поскольку Луи Пастер не был практикующим врачом и не имел права делать инъекции людям, он пошел на огромный риск. Он уговорил своего коллегу, доктора Жозефа Гранше, провести курс лечения.
За 10 дней маленькому Йозефу провели полный курс иммунизации, он выжил и стал первым в мире человеком, спасенным от бешенства.
Уже через несколько месяцев к Пастеру потянулись тысячи укушенных людей со всей планеты. Метод доказал свою эффективность, заложив основу всей современной иммунологии, а сам спасенный Йозеф Майстер, когда вырос, всю жизнь проработал сторожем в Институте Пастера в Париже, отдавая дань уважения своему спасителю.
4. Антикоагулянты
Тромбоз — главная причина смертности в развитых странах. Оторвавшиеся сгустки крови перекрывают сосуды, вызывая инфаркты, инсульты и смертельную тромбоэмболию (ТЭЛА).
Первым прорывом в их лечении стал гепарин, в 1916 году открытый американским студентом Джеем Маклином. А спустя несколько десятилетий именно гепарин сделал возможным создание аппаратов искусственного кровообращения и проведение первых успешных операций на открытом сердце в 1950-х годах.
Вторым лекарством-спасителем стал варфарин, синтезированный в 1940-х как... крысиный яд, вызывающий у грызунов кровотечения из-за блокировки витамина K. Однако когда в 1951 году американского призывника, пытавшегося отравиться этим ядом, спасли введением витамина K, врачи поняли, что действием препарата можно управлять. После очистки бывший яд превратился в ведущий противотромбозный препарат в мире.
5. Инсулин
До 1921 года диагноз «сахарный диабет» звучал как скорый и неотвратимый смертный приговор, в первую очередь для детей, страдающих диабетом I типа. Из-за отказа поджелудочной железы организм терял способность усваивать глюкозу и единственным «лечением» в те годы была жесточайшая голодная диета: несчастным разрешали употреблять не более 400 килокалорий в сутки. Однако и эта мера не спасала.
Ситуацию в корне изменили канадский хирург Фредерик Бантинг (1891–1941) и его молодой ассистент Чарльз Бест (1899–1978). Летом 1921 года в лаборатории Торонтского университета им удалось выделить чистый гормон инсулин из поджелудочной железы собак.
Уже в январе 1922 года они провели первое успешное испытание нового препарата на человеке — 14-летнем Леонарде Томпсоне, который к тому моменту весил всего 29 килограммов при росте 180 см и находился при смерти. После нескольких инъекций инсулина уровень сахара в его крови упал до нормы, а смертельные симптомы отступили.
Самым драматичным моментом в истории открытия инсулина стал визит Бантинга и Беста в госпитальную палату, где лежали умирающие от диабетической комы дети. Ученые переходили от койки к койке, вводя им свой препарат. Пока они дошли до конца палаты, первые дети, получившие инсулин, уже начали приходить в сознание, возвращаясь к жизни на глазах у рыдающих родителей.
Чтобы лекарство оставалось доступным, Бантинг продал патент на инсулин Торонтскому университету за символическую плату в один доллар, заявив: «Инсулин принадлежит не мне, он принадлежит миру».
6. Пенициллин
В сентябре 1928 года шотландский бактериолог Александр Флеминг (1881–1955) вернулся в свою полупустую лабораторию в лондонской больнице им. Святой Марии после двухнедельного отпуска. Флеминг не отличался педантичностью: перед отъездом он не помыл чашки Петри, в которых выращивал колонии опасных бактерий — золотистого стафилококка. Рассматривая грязную посуду, ученый заметил странную деталь. В одной из чашек выросла обычная зеленоватая плесень, а вокруг нее образовалось абсолютно чистое пространство. Плесень не просто росла — она растворяла и уничтожала бактерии вокруг себя.
Так произошло одно из самых знаменитых «случайных открытий» в истории науки. Виновником биологического чуда оказался гриб Penicillium notatum, случайно занесенный в лабораторию из соседней комнаты. Выделенное из него вещество Флеминг назвал пенициллином. Однако сам первооткрыватель не смог очистить и стабилизировать вещество, чтобы превратить его в полноценное лекарство. Его статья 1929 года не вызвала восторга у коллег — медицинский мир скептически относился к идее лечить людей «соком плесени». Понадобилось больше десяти лет, чтобы за дело взялись оксфордские ученые Говард Флори (1898–1968) и Эрнст Чейн (1906–1979). Именно они в 1940 году смогли получить первый чистый экстракт пенициллина. Позже, в 1945 году, Александр Флеминг, Говард Флори и Эрнст Чейн получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Разгар Второй мировой войны обострил потребность в новом лекарстве до предела. В прошлых военных конфликтах люди чаще гибли не от самих пуль и осколков, а от последующего заражения ран — гангрены и сепсиса. Британские и американские заводы развернули колоссальное по масштабам производство пенициллина: плесень выращивали в огромных чанах, подкармливая ее кукурузным сиропом.
Между тем, пока англо-американские союзники патентовали свои фармацевтические технологии, Советский Союз, ведший Великую Отечественную войну, оказался в технологической изоляции. Делиться штаммами гриба-продуцента Запад не спешил. В условиях тяжелейших боев на советско-германском фронте СССР был вынужден создавать собственный антибиотик с нуля. Эту задачу блестяще решила выдающийся микробиолог Зинаида Ермольева (1898–1974).
Ермольева собирала различные образцы плесени, проводя исследования каждого из них. И в 1942 году 92-й образец, соскобленный ею со стены сырого бомбоубежища в подвале Яузской больницы, куда Зинаида Виссарионовна спустилась во время воздушной тревоги, оказался «тем самым». Грибок вида Penicillium crustosum (пеницилл корочковый) выделял пенициллин в достаточных количествах и лег в основу первого советского антибиотика крустозина. Причем испытания показали, что крустозин Ермольевой действовал эффективнее и в гораздо меньших концентрациях, чем его импортный аналог.
Открытия, сделанные независимо друг от друга американскими и советскими учеными, положили начало эре антибиотиков, доказав, что человек может управлять микромиром.
7. Противоаллергические препараты
До 1930-х годов сильная аллергия была не просто бытовым неудобством, а смертельной угрозой. На контакт с аллергеном наше тело способно реагировать не только насморком, конъюнктивитом, крапивницей или ларингитом, но и гораздо более страшным, неадекватным и яростным иммунным ответом. Причем вызвать его могут абсолютно безобидные вещи: пыльца растений, арахис, укус насекомого, лекарство… В ответ на попадание аллергена организм мгновенно начинает в огромном количестве выделять гистамин, вещество, которое расширяет сосуды и вызывает отек тканей. Если этот процесс затрагивает дыхательные пути, развивается анафилактический шок. До появления препаратов, способных его купировать, человек в результате шока за считанные минуты задыхался на глазах у врачей, которые ничем не могли ему помочь.
Переломный момент наступил в 1937 году, когда французский фармаколог Даниэль Бове (1907–1992) открыл первое вещество, способное блокировать рецепторы гистамина. За эти исследования он позже получил Нобелевскую премию. На основе его открытий в 1940-х годах был создан легендарный димедрол — первый массовый антигистаминный препарат, способный буквально «выключать» аллергическую реакцию на взлете. Первое поколение лекарств вроде димедрола или супрастина эффективно спасало жизни, но вызывало дикую сонливость. Современные преемники лишены этого побочного эффекта.
8. Химиотерапия
До середины XX века единственным методом борьбы с раком оставалась хирургия: если опухоль успевала дать метастазы, врачи были бессильны. Первое средство, способное уничтожать раковые клетки изнутри, родилось из трагедии Второй мировой войны.
В декабре 1943 года немецкая авиация разбомбила в итальянском порту Бари американское судно «Джон Харви», тайно перевозившее горчичный газ (иприт) — запрещенное химическое оружие. В воду и воздух выбросило тонны токсинов. Обследовав выживших солдат, военный врач Луис Гудман (1906–2000) заметил странный побочный эффект: ядовитый газ избирательно и полностью уничтожил у пострадавших лимфоциты — клетки крови.
Гудман и его коллега Альфред Гилман (1908–1984) предположили: если иприт так эффективно убивает здоровые лимфоциты, его можно использовать для уничтожения мутировавших клеток при раке крови. Изменив молекулу газа, они создали препарат эмбихин — первое в истории химиотерапевтическое средство. В ходе испытаний у пациента с запущенной лимфомой, который уже не мог говорить от гигантских опухолей на шее, после курса инъекций наметилось улучшение.
9. Стрептомицин
Туберкулез, именовавшийся в России «чахоткой», а на Западе — «белой чумой», веками оставался главным кошмаром цивилизации. Болезнь поражала людей независимо от происхождения, достатка, социального положения: от туберкулеза умерли наследник российского престола, сын императора Александра II цесаревич Николай Александрович, писатели Виссарион Белинский, Антон Чехов, Франц Кафка, художник Амедео Модильяни…
До середины XX века у врачей практически не было эффективных средств против туберкулеза. Больным рекомендовали полноценное питание, покой и длительное пребывание на свежем воздухе — в горных, степных или морских санаториях. Особенно тяжелой формой считался костный туберкулез, который годами разрушал кости и суставы, причиняя сильные страдания. Особенно беспощаден был костный туберкулез к детям, для которых он часто заканчивался летальным исходом. Однако даже лучшие условия лечения редко гарантировали выздоровление: по статистике того времени, более половины заболевших погибали в течение нескольких лет.
Ситуация казалась безнадежной, пока в 1943 году в американской лаборатории Рутгерского университета не произошло эпохальное событие. На свет появился стрептомицин. Создателем спасительной молекулы стал американский микробиолог еврейского происхождения, выходец из Российской империи Зельман Ваксман (1888–1973). В отличие от Флеминга, который наткнулся на пенициллин случайно, Ваксман вел целенаправленную методичную охоту. Он был уверен: лекарство против самых стойких бактерий нужно искать в почве, где миллионы микроорганизмов веками ведут войну за выживание.
Вместе со своими студентами, среди которых ключевую роль сыграл Альберт Шац, Ваксман перебрал тысячи штаммов почвенных микробов. Успех принесла бактерия Streptomyces griseus, найденная в обычной земле на ферме и даже в глотке больного цыпленка. Выделенный из нее антибиотик — стрептомицин — показал невероятную эффективность. Он легко уничтожал туберкулезную палочку Коха, перед которой пасовал пенициллин.
10. Антиретровирусные препараты
Когда в 1980-х годах мир столкнулся с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), это вызвало панику, сопоставимую со страхом перед средневековой чумой. В те годы диагноз СПИД (прим. ред.: синдром приобретенного иммунодефицита — последняя стадия ВИЧ-инфекции, развивающаяся после длительного разрушения иммунной системы вирусом иммунодефицита человека) означал неизбежную и мучительную смерть в течение 2–3 лет. ВИЧ постепенно разрушал защитные силы организма, и человек погибал не от самого вируса, а от инфекций или опухолей, с которыми здоровый иммунитет обычно успешно справляется.
Как некогда туберкулез, так теперь и СПИД не щадил никого. Среди известных людей, ставших жертвами первой волны СПИД-эпидемии легендарный фронтмен группы Queen Фредди Меркьюри и выдающийся артист балета Рудольф Нуреев.
Первым лучиком надежды стал в 1987 году препарат зидовудин, который изначально создавали как лекарство от рака. Сам по себе зидовудин помогал ненадолго, так как коварный ВИЧ стремительно мутировал и привыкал к нему. Настоящая революция случилась в 1996 году с появлением высокоактивной комбинированной антиретровирусной терапии (АРТ), которая начала бить по вирусу сразу с нескольких сторон, объединив в одну схему три разных действующих вещества. Это полностью заблокировало способность ВИЧ к размножению.
Появление АРТ совершило один из самых быстрых и драматичных переломов в истории медицины. Смертельный приговор превратился в контролируемое хроническое заболевание. Сегодня человек с ВИЧ, вовремя начавший прием одной-двух таблеток в день, имеет неопределяемую вирусную нагрузку и может прожить такую же долгую и полноценную жизнь, как и человек без ВИЧ.
***
Каждое из великих медицинских открытий прошлого — от первой капли «плесени», ставшей пенициллиновым чудом, до «крысиного яда», превратившегося в лекарство, когда-то казалось современникам чистой фантастикой и нарушением законов природы. Но человечество раз за разом совершало невозможное, в итоге превращая «смертные приговоры» в обычные записи в медицинских картах.
Сегодня ученые, как и раньше, продолжают создавать «лекарства будущего»: РНК-терапия, которая помогает клеткам производить нужные белки, технологии генного редактирования CRISPR для исправления дефектов ДНК и персонализированные онковакцины, нацеленные на борьбу с конкретными видами рака. Возможно, именно они станут следующими медицинскими прорывами, которые изменят жизнь миллионов людей.
Автор текста Анастасия Будаева
Изображение на обложке: разработано Magnific
