Заплесневелая Мэри: как старая дыня помогла в открытии антибиотиков
Для многих людей плесень — символ провала. Но для человечества плесень стала одним из важнейших открытий: без гриба Penicillium notatum мы никогда бы не изобрели антибиотики. Журнал Smithsonian рассказал об открытии пенициллина и том, какую роль в нем сыграла старая заплесневелая дыня.
Шотландский бактериолог Александр Флеминг распознал потенциал плесени Penicillium, когда нашел ее в своей захламленной лаборатории в Лондоне в 1928 году. Проводя эксперименты над бактерией Staphylococcus aureus он заметил защитные «нимбы» вокруг частичек сине-зеленой плесени, которые останавливали развитие бактерии. Ученый торжественно назвал субстанцию «соком плесени», но позже поменял название — пенициллин, в честь гриба, из которого она вырабатывается.
Заявление Флеминга о том, что его открытие поможет борьбе с инфекциями, не встретило оваций публики. При поддержке двух молодых исследователей он пытался синтезировать очищенный пенициллин в 1930-х, но не преуспел. Для того, чтобы разблокировать истинный терапевтический потенциал плесени, потребовался труд множества людей, годы работы, война и заплесневелая дыня.
Примерно через 10 лет после открытия Флеминга его работу над пенициллином подхватила команда Оксфордского университета, аккурат к моменту, когда Европа оказалась на пороге очередной мировой войны. К 1940 году специалисты под руководством Говарда Флори, Эрнста Чейна и Нормана Хитли смогли изолировать и очистить достаточно пенициллина, чтобы спасти четыре жизни. И не важно, что спасенные жизни принадлежали лабораторным мышам.
Однако производство пенициллина в достаточном объеме для спасения людей — сложная задача. Penicillium Флеминга предпочитала расти на поверхности жидкости, богатой питательными веществами, и даже в идеальных обстоятельствах выработка антибиотика была низкой. Лаборатория Оксфорда перепробовала множество вариантов, но в итоге разработала для культивации плесени особый контейнер, похожий на старую канистру для бензина с носиком. А уходом за этими сосудами занимались шесть девушек-лаборанток — их прозвали «пенициллиновыми девочками». Они тщательно следили за состоянием плесени и выкачивали из контейнеров по несколько миллиграммов антибиотика еженедельно, для экспериментов и клинических испытаний.
Но и этих ухищрений не хватило, чтобы производить антибиотик в значимых объемах. Бомбардировка Великобритании поставила исследования под угрозу, поэтому в 1941 году Флори и Хитли вывезли плесень Флеминга в США ради безопасности. Они обосновались в городке Пеория, штат Иллинойс, и возобновили работу в лаборатории министерства сельского хозяйства, которая прекрасно подходила для опытов с ферментацией. Там ученые нашли новый, более эффективный способ культивации пенициллина с помощью крахмалистой основы.
Плесень Флеминга не могла похвастать урожайностью и в новых условиях. Министерство сельского хозяйства начало разыскивать более выносливые, продуктивные виды плесени Penicillium. Они попросили армейских логистов, ученых и даже гражданских жертвовать продукты, на которых могли расти неизвестные разновидности плесени. Испортившийся хлеб, сыр, мясо и овощи. Профильные спецы изучили богатую микробиоту почвы от Австралии до Индии… Но в итоге мир перевернула залежавшаяся дыня, пожертвованная таинственной женщиной — позже ее прозвали «Заплесневелой Мэри».
Хотя одна из сотрудниц лаборатории в Пеории, Мэри Хант, тоже получила это прозвище, настоящей «Мэри» была анонимная женщина, которая отдала охраннику лаборатории старую дыню. По каким-то причинам, эта дыня вырабатывала в шесть раз больше пенициллина, чем плесень Флеминга, и именно благодаря ей ученые смогли запустить массовое производство антибиотиков.