Лекарства, изменившие мир
Древнегреческий врач Гиппократ описал в своих трудах 200 лекарств. Сейчас в распоряжении медиков их больше 200 тысяч. Но в этом фармацевтическом океане можно выделить 10 препаратов, ставших настоящим прорывом в медицинской практике…
Опий
На протяжении всей истории человечества врачи и ученые искали средства, способные победить боль. Опий стал первым сильным болеутоляющим лекарством.
О целебных свойствах опия (высушенный сок недозрелых головок снотворного мака) знали уже врачи Древней Греции и Рима, Древнего Китая и Индии, применявшие настойки опия и мандрагоры для облегчения боли.
В 1806 году молодой аптекарь Фридрих Сертюрнер выделил из алкалоидов опия белые кристаллы и назвал их «морфий» – в честь бога сновидений Морфея. Появление морфина, особенно после изобретения в 1853 году шприца, дало в руки врачей мощное средство против боли. Однако вскоре выяснилось, что морфий, как и опий, вызывает привыкание. Перед учеными встала задача: найти заменитель, который не вызывал бы привыкания.
В 1874 году химики синтезировали из опия героин – по своему анестезирующему воздействию он оказался гораздо сильнее морфина. До 1910 года героин можно было купить в любой аптеке, однако потом было доказано, что это не менее страшный наркотик.
Опий – родоначальник всех современных наркотических анальгетиков. Во второй половине XX столетия синтетическим путем были получены промедол, фенадон, трамадол, фентанил, деприван, буторфанол и другие лекарства, а также выделены некоторые алкалоиды опия: противокашлевое средство кодеин и сосудорасширяющий препарат папаверин. Большая часть их включена в официальные списки наркотических веществ, хранить и продавать которые можно только в условиях строжайшего контроля.
2. Вакцина против оспы
Оспа, которая, как полагают, возникла более 3000 лет назад в Индии и Египте, долгое время была одним из самых страшных заболеваний, известных человечеству. Многочисленные эпидемии оспы охватывали целые континенты. Только в 1980 году Всемирная организация здравоохранения официально признала, что оспа полностью ликвидирована во всех развитых странах земного шара. Это стало возможным благодаря всеобщей вакцинации.
Основателем метода вакцинации стал английский врач Эдуард Дженнер. 14 мая 1796 года Дженнер привил восьмилетнему мальчику Джеймсу Фиппсу содержимое (лимфу) пустулы с руки крестьянки Сары Нельмс, заразившейся коровьей оспой. Полтора месяца спустя Дженнер ввел Джеймсу лимфу из пустулы другого больного – на сей раз натуральной оспой. Мальчик не заболел.
Повторив этот эксперимент 23 раза, в 1798 году Эдуард Дженнер опубликовал статью «Исследование причин и действий… коровьей оспы». В том же году вакцинация была введена в английской армии и на флоте. А Наполеон, несмотря на то что в те годы Франция находилась в состоянии войны с Англией, приказал изготовить золотую медаль в честь открытия Дженнера, а в 1805 году ввел во Франции принудительную вакцинацию.
Благодаря открытию Дженнера повсеместной нормой стали и другие прививки – против гепатита В, дифтерии, коклюша, краснухи, полиомиелита, столбняка и прочих инфекций. В 2007 году в США была создана первая в мире противораковая вакцина – она должна предотвратить рак шейки матки, причиной которого является вирус папилломы человека (ВПЧ).
3. Эфир
Наркотическое действие серного эфира было открыто еще в 1525 году врачом и алхимиком Парацельсом. Однако до эпохи анестезии было еще очень далеко. В 1797 году молодой британский химик Гемфри Дэви случайно открыл обезболивающее действие закиси азота.
Во время экспериментов Дэви заметил, что газ вызывает приятные ощущения и улучшает настроение. И дал ему название – «веселящий газ». Ученый высказал предположение о возможности использования закиси азота в хирургии. Однако в течение полувека никто об этой идее не вспомнил.
В 1818 году другой британский ученый – Майкл Фарадей – испытал на себе усыпляющее действие паров эфира и даже опубликовал на эту тему работу. Но и она много лет оставалась незамеченной. Эпоха практической анестезии началась позже.
В 1844 году провинциальный американский дантист Гораций Уэллс попросил своего коллегу удалить ему здоровый зуб. Надышавшись предварительно «веселящим газом», Уэллс относительно спокойно перенес болезненную процедуру и вскоре после этого отправился в Бостон, где уговорил своего знакомого, тоже дантиста, Уильяма Мортона устроить публичную демонстрацию нового метода. Презентация эта, устроенная в январе 1845 года, завершилась полным провалом. Осмеянный коллегами, Уэллс вернулся домой.
Однако в идеи бедолаги Горация поверил блестящий химик и врач Чарльз Джексон, некогда готовивший Мортона к поступлению в университет. Многоопытный Джексон поделился с Мортоном знаниями о том, как правильно использовать серный эфир для обезболивания. Так началось их сотрудничество и… многолетняя вражда.
Упорный и честолюбивый Мортон немедленно начал тайком экспериментировать с эфиром. Он разработал особый аппарат – испаритель эфира (бутыль с гибкой трубкой), провел опыты на себе и уже 30 сентября 1846 года совершенно безболезненно вырвал зуб у своего пациента Эбена Фроста.
Весть об успешном опыте дантиста долетела до известного хирурга, главного врача бостонского госпиталя Джона Уоррена, который для доказательства эффективности эфирного наркоза предложил Мортону ассистировать ему во время операции.
16 октября 1846 года в клиническом корпусе Бостонской городской больницы при большом стечении врачей, студентов и просто любопытствующих была проведена первая в мире публичная операция с участием анестезиолога. Мортон обработал своим аппаратом 25−летнего печатника Гилберта Эббота, и Уоррен спокойно удалил опухоль на шее у пациента.
Закончив операцию, он произнес, обращаясь к аудитории: «Уважаемые коллеги! Это не надувательство». 16 октября считается официальной датой рождения современной анестезиологии.
Для общего наркоза сегодня используются современные препараты и сложные приборы. Но по большому счету общий принцип погружения в «химический сон» остался тем же, что и полтора века назад. Попытки создать концептуально иной наркоз пока успехом не увенчались.
4. Кокаин
Кокаин является основным компонентом местных анестетиков (новокаин, дикаин, тримекаин, лидокаин и др.), без которых сегодня невозможны стоматология, амбулаторная хирургия, травматология, гинекология, онкология, пластическая хирургия, неврология и ряд других медицинских дисциплин.
Конкистадоры, а затем естествоиспытатели и путешественники, исследовавшие Южную Америку, заметили, что местные жители, постоянно жующие листья растения под названием кока, легко переносят усталость, боль и голод.
В 1860 году немецкий химик Альберт Ниман впервые определил основное действующее вещество загадочных листьев – алкалоид кокаин. Вскоре Ниман умер, так и не завершив начатой работы. Позже его коллега Вильгельм Лоссен сумел получить кокаин в чистом виде.
Тогда-то и провел свои эксперименты молодой Зигмунд Фрейд, венский невропатолог и основоположник психоанализа. Он клал немного кокаина на язык и вскоре установил, что теряет при этом чувствительность. Фрейд написал об опытах с кокаином в одной из своих научных работ, но так и не сделал следующий шаг от наблюдения к практическому выводу, который (будучи сделанным) привел бы к открытию значения кокаина для медицины.
Этот шаг сделал в 1879 году петербургский фармаколог профессор Василий Анреп, который впервые тщательно исследовал кокаин и предложил использовать его для местной анестезии.
В 1884 году к изучению свойств кокаина приступил венский окулист Карл Коллер, которому Фрейд рассказал о своих опытах. Коллер тоже проводил эксперименты на себе: смачивая слизистые оболочки полости рта и века, а также роговицу глаза раствором кокаина, он обнаружил, что слизистые утрачивают чувствительность. Офтальмолог понял: этот раствор можно использовать для обезболивания!
Следующий и важнейший шаг сделал в 1890 году немецкий хирург Карл Шлейх. После многочисленных опытов Шлейху наконец удалось создать стойкое анестезирующее средство: к 0,05-процентному раствору поваренной соли он добавил кокаин – получился готовый к использованию обезболивающий раствор, который, что немаловажно, можно было подолгу хранить во флаконах.
Открытие средств общего наркоза и местной анестезии означало завершение борьбы за обезболивание. Все последующие достижения в этой области стали лишь их улучшениями и дополнениями.
Токсичность кокаина всегда смущала врачей. Именно потому получение Альфредом Эйнхорном в 1905 году препарата новокаин ознаменовало начало нового этапа в развитии местной анестезии. Новокаин, который в 16 раз менее токсичен, чем кокаин, быстро завоевал симпатии специалистов, тем более что обладал достаточной обезболивающей силой. С этим прямым наследником кокаина многие наверняка сталкивались в кабинете стоматолога.
5. Аспирин
Давным-давно люди заметили, что ивовая кора помогает при лихорадке. Лечебные свойства коры объясняются наличием в ней солей салициловой кислоты.
В 1897 году в лаборатории химического концерна «Байер» молодой немецкий химик Феликс Хоффман синтезировал ацетилсалициловую кислоту в химически чистой и устойчивой форме. Хоффман пытался найти действенное средство против болей в суставах, которыми страдал его отец. В клиническую практику аспирин был введен немецким врачом Германом Дрессером, приятелем Хоффмана.
Лекарство оказалось весьма эффективным, и 6 марта 1899 года Императорское патентное ведомство в Берлине внесло его в регистр торговых марок под номером 36433 с названием «Аспирин».
По данным фармакологического отдела ВОЗ, аспирин и его аналоги уже несколько лет лидируют в десятке самых популярных лекарственных средств. Ежегодно в мире продается более 45 млн. тонн этого препарата.
6. Витамины
Во второй половине XIX века считалось, что пищевая ценность продуктов определяется только содержанием в них белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Между тем за несколько столетий человечество накопило большой опыт длительных морских путешествий, когда при достаточных запасах продовольствия люди гибли от цинги и инфекционных заболеваний. Почему?
Ответа на этот вопрос не было до тех пор, пока в 1880 году русский ученый Николай Лунин, изучавший роль минеральных веществ в питании, не заметил, что мыши, поглощавшие искусственную пищу, составленную из всех известных частей молока (казеин, жир, сахар и соли), чахли и погибали. А мыши, получавшие натуральное молоко, были здоровы и активны. Значит, в молоке содержатся и другие вещества, незаменимые для питания, заключил ученый.
Лунин Николай Иванович
Спустя 16 лет нашли причину болезни бери-бери, распространенной среди жителей Японии, Кореи и Индонезии, питавшихся в основном очищенным рисом. Нидерландскому врачу Христиану Эйкману, работавшему в тюремном госпитале на острове Ява, помогли… куры, бродившие по двору. Их кормили очищенным зерном, и птицы страдали заболеванием, напоминавшим бери-бери. Стоило заменить его на неочищенный рис – болезнь прошла.
И вот в 1911 году молодой польский химик Казимир Функ выделил из рисовой шелухи витамин в кристаллическом виде. Проделав ряд опытов, он пришел к выводу, что загадочный куриный недуг предотвращает простое азотосодержащее вещество – амин (витамин В1). Год спустя он же придумал и название для подобных веществ – «витамины» от латинских слов «vita» (жизнь) и «amine» (азот).
В настоящее время известно около 20 витаминов, которые, являясь составной частью ферментов (водорастворимые витамины С, группы В, РР и др.) и клеточных мембран (жирорастворимые – Е, А, D, каротины), принимают активное участие во всех процессах жизнедеятельности. Все они необходимы для лечения цинги, рахита, других гиповитаминозов, профилактики большинства заболеваний и реабилитации тысяч людей после перенесенных болезней и хирургических операций.
7. Сальварсан
Еще в начале XX века подавляющее большинство лекарств создавалось из химических соединений, существующих в природе. Грубо говоря, все это были «народные средства», только очищенные и систематизированные. Но только успехи синтетической химии позволили целенаправленно создавать вещества, воздействующие на возбудителей инфекционных заболеваний или опухолевые клетки.
В 1907 году австрийский врач Пауль Эрлих (получивший вместе с Мечниковым Нобелевскую премию за работы по иммунитету) синтезировал препарат для лечения сифилиса – сальварсан, который быстро получил распространение по всему миру. Это было первое в истории лекарственное средство, созданное для решения конкретной задачи.
Пауль Эрлих
Эрлих мечтал о «волшебной пуле», которая бы избирательно поражала возбудителей того или иного заболевания и в то же время была безвредной для организма. Чтобы получить лекарство от сифилиса, Эрлих синтезировал 605 разных веществ. И только 606-й эксперимент принес удачу.
Так зародилась химиотерапия – лечение с помощью химических веществ, созданных специально для борьбы с той или иной болезнью. После сальварсана были синтезированы тысячи новых препаратов.
Сейчас 90% лекарств, продающихся в аптеках или применяемых в клиниках, – это синтетические препараты.
8. Инсулин
Диабет первого типа… Этот диагноз поставлен примерно 10–15 млн. жителей планеты. Практически единственное спасение для них – всю жизнь делать инъекции инсулина. Без этого препарата все эти люди были бы мертвы.
В 1920 году молодые канадские исследователи – хирург и физиолог Фредерик Бантинг и студент-медик Чарльз Бест после трехмесячных экспериментов получили инсулин из островковой ткани поджелудочной железы собак. К концу 1921 года Бантинг усовершенствовал технологию и начал готовить инсулин из вытяжки поджелудочных желез неродившихся телят.
В январе 1922 года в детской больнице Торонто впервые в клинической практике было проведено успешное лечение инсулином 14-летнего мальчика, страдавшего тяжелой формой сахарного диабета. Жизнь больному удалось спасти.
Далее последовали клинические испытания, в ходе которых удалось разработать основные рекомендации по применению и дозированию инсулина. В конце 1922 года новый препарат уже появился на лекарственном рынке. Патент на инсулин был продан Торонтскому университету за один доллар, и вскоре лекарство начали производить в промышленных масштабах.
В 1923 году Фредерик Бантинг и Джон Маклеод, в лаборатории которого велись исследования, получили за это открытие Нобелевскую премию. Это не единственная Нобелевская премия, присужденная за инсулин. В 1958 году высшая научная награда была присуждена британскому молекулярному биологу Фредерику Сенгеру за определение последовательности аминокислот, из которых состоит инсулин.
Гормон инсулин, открытый Бантингом, оказался действенным оружием против сахарного диабета, одним из немногих лекарств, быстро принесших облегчение множеству людей. И до сих пор для большинства диабетиков он равносилен жизни.
9. Пенициллин
Зеленая плесень издавна зарекомендовала себя злейшим врагом микробов. Еще в XV веке лекари использовали ее для лечения гнойных ран. В конце XIX века выделением антибиотиков занимался итальянский врач Б. Гозио, но результаты его опытов не сохранились.
В 1929 году профессор микробиологии Лондонского университета Александр Флеминг как-то раз забыл помыть чашку Петри с ненужной бактериальной культурой. Через несколько дней Флеминг обнаружил в чашке зеленую плесень и внимательно ее изучил. Выяснилось, что плесень выделяет особое антибиотическое вещество, которое переходит в питательную среду и угнетает рост многих бактерий.
Флеминг назвал чудодейственное средство «пенициллин», так как вырабатывающая его плесень принадлежит к грибам рода Penicillium. Ученый выяснил, что обнаруженное им вещество действует только на патогенные микробы, не оказывая негативного воздействия на лейкоциты и другие клетки человеческого организма.
Флеминг опубликовал сообщение об открытии в научном журнале и вскоре получил пенициллин в чистом виде. Однако радость ученого была омрачена тем, что ему никак не удавалось выделить его устойчивую форму, готовую для практического применения.
Лишь в 1940 году эта нелегкая задача была решена группой молодых оксфордских ученых под руководством Эрнста Чейна и Говарда Флори. В 1944 году английская королева возвела в рыцарское достоинство и пожаловала баронский титул троим создателям пенициллина. В 1945 году Александр Флеминг, Говард Флори и Эрнст Чейн были удостоены Нобелевской премии.
Безусловно, антибиотики произвели подлинную революцию в медицинской практике. И открытие пенициллина, первого из антибиотиков, явилось началом новой эры в истории медицины. В настоящее время фармакологами синтезированы десятки разновидностей антибиотиков, способных победить любую инфекцию. Пока в медицине альтернативы антибиотикам нет.
10. Эновид
После того, как были созданы первые оральные контрацептивы, мир изменился.
Способность гормонов прекращать овуляцию была известна давно. Австрийский биолог Людвиг Хаберландт в середине 20-х годов XX столетия заметил, что крысы не размножаются при приеме экстракта яичников.
В 1931 году Хаберландт первым предложил использовать гормоны для предотвращения нежелательной беременности у женщин. Фармацевтическая компания «Гедеон Рихтер» всего за год приготовила экстракт, названный автором разработки «инфекундин». Но клиническим испытаниям препарата помешала неожиданная смерть Хаберландта, а затем Вторая мировая война.
После войны ученые вернулись к исследованиям. Австрийский инфекундин был слишком дорогим препаратом. Дешевый искусственный гормон прогестерон был синтезирован лишь в 1944 году.
Спустя десять лет американским биологом Грегори Пинкусом была создана первая противозачаточная таблетка. Проект обошелся спонсорам в $3 млн. (по тем временам огромные деньги).
Первые противозачаточные таблетки появились в продаже в 1960 году, назывались они «эновид». За четыре года новый препарат принес $24 млн., но создатели чудо-средства никакой прибыли от его реализации не получили.
Сейчас оральная контрацепция позволила наконец решить проблему нежелательной беременности, уменьшить число гинекологических заболеваний и снизить младенческую смертность. Наступила эра желанных детей.