История открытия пенициллина — биографии исследователей, массовое производство и последствия для медицины

Новое время

Современная история исследований пенициллина начинается всерьез в 1870-х годах в Соединенном Королевстве. Сэр Джон Скотт Бурдон-Сандерсон, который отправился в больницу Св. Марии (1852-1858), а затем работал там в качестве лектора (1854-1862), заметил, что культуральная жидкость, покрытая плесенью, препятствует росту и размножению бактерий. Обнаружение Бурдона-Сандерсона побудило Джозефа Листера, английского хирурга и отца современной антисептики, обнаружить в 1871 году, что образцы мочи, зараженные плесенью, производят тот же эффект. Листер также описал антибактериальное действие на ткань человека вида плесени, который он назвал Penicillium glaucum. Строго говоря, 1871 год можно назвать датой открытия антибиотиков. Но только формально. Настоящие пригодные для постоянного использования и производства антибиотики будут произведены значительно позже.

В 1874 году валлийский врач Уильям Робертс, который позже придумал термин «фермент», заметил, что бактериальное загрязнение обычно отсутствует в лабораторных культурах Penicillium glaucum. Джон Тиндалл продолжил работу Бурдона-Сандерсона и продемонстрировал Королевскому обществу в 1875 году антибактериальное действие гриба Penicillium. К этому времени было показано, что Bacillus anthracis вызывает сибирскую язву, что было первой демонстрацией того, что конкретная бактерия вызвала специфическое заболевание. В 1877 году французские биологи Луис Пастер и Жюль Франсуа Жуберт отметили, что культуры бацилл сибирской язвы, когда они загрязнены плесенью, могут быть успешно уничтожены. Некоторые ссылки говорят о том, что Пастер идентифицировал штамм используемой им плесени как пенициллиум нотатум. Тем не менее книга «Охотники за микробами» 1926 года Пола де Крюифа описывает этот инцидент как загрязнение другими бактериями, а не плесенью. В 1887 году Гарре получил аналогичные результаты. В 1895 году Винченцо Тиберио, итальянский врач из Неаполитанского университета, опубликовал исследование о плесени в водохранилище в Арцано, которая проявляла антибактериальные свойства. Все это нужно знать, поскольку в любом учебнике фармакологии история открытия антибиотиков занимает особое место.

Два года спустя Эрнест Дюшенн в «Школе дю Сант Милитейер» в Лионе самостоятельно открыл целебные свойства плексигласовой плесени Penicillium, успешно вылечив зараженных морских свинок от брюшного тифа. Он опубликовал диссертацию в 1897 году, но она была проигнорирована Институтом Пастера. Дюшенн сам использовал открытие, сделанное ранее арабскими кочевниками, которые использовали споры плесени для лечения язв у лошадей. Дюшенн не утверждал, что плесень содержит какое-либо антибактериальное вещество, только то, что плесень каким-то образом защищает животных. Пенициллин, выделенный Флемингом, не излечивает брюшного тифа, и поэтому остается неизвестным, какое вещество может быть ответственным за излечение морских свинок Дюшенна.

С УСТОЙЧИВОСТЬЮ БАКТЕРИЙ МОЖНО БОРОТЬСЯ

С возникновением и распространением устойчивых штаммов микроорганизмов борются, регулируя применение антибиотиков. Во многих развитых странах антибиотики отпускают строго по рецептам. Принимаются и другие меры. В настоящее время во всем мире запрещено использовать антибиотики медицинского назначения для консервации продуктов питания. Забой скота, подвергавшегося лечению антибиотиками или получавшего их в качестве стимуляторов роста, должен производиться по истечении времени выведения лекарств из организма животного, то есть в поступающем в продажу мясе не должно быть и следов препарата.

Другой подход к проблеме резистентности — создание новых лекарственных препаратов, способных побороть бактерии, ставшие устойчивыми к давно использующимся лекарствам. На разработку и внедрение нового антибиотика в среднем уходит 10 лет. Но несмотря на этот внушительный срок, научные коллективы и фармацевтические компании во многих странах мира продолжают заниматься выделением и синтезом новых антибактериальных веществ.

Тесты на устойчивость к антибиотикам: колонии бактерий видны в виде штрихов, а белые диски пропитаны антибиотиком. Бактерии в культуре на левой чашке чувствительны к антибиотику в каждом диске. В правой чашке чувствительность сохранена только к трем три из семи антибиотиков.

Насколько же осуществима задача поиска новых природных антибиотиков? Выше упоминалось, что основные известные продуценты антибактериальных соединений — это почвенные микроорганизмы — актиномицеты, бактерии и грибы. Начиная с 1950-х и по 1990-е годы исследова тели шли по «проторенной дорожке», продолжая заниматься поиском новых антибиотиков в одних и тех же живых микроорганизмах. Это можно объяснить не только инертностью мышления, но еще и тем, что в те годы промышленная база позволяла нарабатывать в ферментерах на жидких питательных средах огромное количество микробной массы почвенных микроорганизмов, производящих антибиотики.

Но наука не стоит на месте, и в последние пятнадцать-двадцать лет спектр организмов — продуцентов антибиотиков расширился. Среди них теперь числятся не только почвенные микробы, но также многие виды растений и животных. Как потенциальные производители антибиотиков очень перспективны высшие грибы, особенно те, которые можно культивировать в искусственных условиях. Развитие генетической инженерии не только делает такие объекты интересными в теоретическом плане, но и позволяет создавать рентабельные биотехнологические способы производства. Для получения больших количеств природных антибиотиков теперь вовсе не обязательно выращивать и перерабатывать тонны биомассы (живых организмов и высших растений). Антибактериальные вещества можно получать, встраивая гены «нужного» антибиотика в геном бактерий. В процессе жизнедеятельности бактерии нарабатывают желаемое лекарственное вещество, превращаясь в своеобразную фармацевтическую фабрику по производству антибиотиков.

В качестве примера растения — продуцента антибиотиков можно привести тихоокеанский тис. Из его коры выделяют таксол — противораковый антибиотик, применяемый для лечения рака яичников. Содержание таксола в коре тиса составляет всего лишь тысячные доли процента, поэтому одна терапевтическая доза препарата поначалу стоила около тысячи долларов. Сегодня цена значительно упала благодаря разработке способа получения таксола биотехнологическими методами.

Лаборатория Флеминга в Лондоне, музей

С развитием молекулярно-биологических методов получения природных соединений поиск новых антибиотиков даже в организмах высших животных и растений стал вполне экономически оправданным. Причем диапазон поиска практически не ограничен. По оценке венгерского профессора Яноша Берди, исследовавшиеся в той или иной степени живые организмы (а это не означает, что все они досконально изучены на молекулярном уровне) составляют лишь малую часть биоразнообразия нашей планеты. Ученый считает, что из существующих в природе 8-10 миллионов видов насекомых описана лишь десятая часть, из полутора миллионов бактерий — шесть тысяч.

В наше время удается даже открывать новые виды позвоночных животных, а уж не- открытых микроорганизмов вообще великое множество. Например, из почвы при использовании традиционных микробиологических методов высевается не более 0,1-10% присутствующих там микроорганизмов. Оставшиеся (так называемые «живые, но некультивируемые» микроорганизмы) еще не в полной мере изучены и представляют собой практически неисчерпаемый источник продуцентов новых антибиотиков.

Конфликт интересов: врачи хотят быстро, пациенты хотят сразу, фармкомпании и аптеки хотят прибыль, но супербаги диктуют свои правила

Как только лекарство станет легально доступным, его необходимо презентовать врачам и системам здравоохранения. Однако сегодня фармацевтические фирмы обязаны направлять усилия на то, чтобы специалисты знали о новом лекарстве, но не выписывали антибиотик, пока он не станет крайней мерой. 

Это необходимо, чтобы предотвратить появление новой лекарственной устойчивости. Но такой подход серьезно ограничивает прибыльность нового препарата, поэтому антибиотики уже печально известны своей низкой рентабельностью по сравнению с другими лекарствами.

В нынешних условиях ни одна фармацевтическая компания не может рассчитывать на возмещение огромных затрат на разработку новых антибиотиков. Большинство крупных фирм, оснащенных для клинических испытаний, уже ушли из арены именно из-за этой причины. 

Великий прорыв

В 1928 году шотландский биолог Александр Флеминг заметил ореол ингибирования роста бактерий на культуре палочек Staphylococcus. Он пришел к выводу, что плесень выпускает вещество, которое ингибирует рост бактерий. Он выращивал чистую культуру плесени и впоследствии синтезировал то, что позже назвал «пенициллин». В течение следующих двенадцати лет Флеминг выращивал и селекционировал оригинальный штамм плесени, которая в конечном итоге была идентифицирована как пенициллийный нотаум (сегодня — как Penicillium chrysogenum). Ему не удалось создать стабильную форму для массового производства. Тем не менее открытие антибиотиков Флемингом положило начало новой эпохи в истории медицины.

Монобактамы:

1 — пенициллины,
2 — цефалоспорины.
β-лактамное кольцо выделено красным

Относятся к β-лактамным антибиотикам, в клинической практике применяется азтреонами имеющий узкий спектр антибактериальной активности.
Азтреонам используется как препарат резерва для лечения инфекций вызванных Г- микрофлорой. Активен в отношении бактерий семейства Enterobacteriaceae, P.aeruginosa в том числе в отношении штаммов, устойчивых к аминогликозидам, пенициллинам, цефалоспоринам.
Учитывая узкий спектр действия азтреонама, его следует назначать в сочетании с АБ активными в отношении Г+ микрофлоры. Препарат редко вызывает аллергические реакции, но часты реакции со стороны ЖКТ, Печени, ЦНС, почек. Доза корригируется у пациентов с почечной и печеночной недостаточностью. Азтреонам не следует сочетать с карбапенемами в виду их лекарственного антагонизма.

Жизнь до антибиотиков

Ещё из курса школьной истории многие помнят, что продолжительность жизни до эпохи Новейшего времени была очень небольшой. Дожившие до тридцатилетнего возраста мужчины и женщины считались долгожителями, а процент детской смертности достигал невероятных значений.

Роды были своеобразной опасной лотереей: так называемая родильная горячка (инфицирование организма роженицы и смерть от сепсиса) считалась обычным осложнением, а лекарств от неё не было.

Ранение, полученное в сражении (а воевали люди во все времена много и практически постоянно), приводило обычно к смерти. И чаще всего не потому, что повреждались жизненно важные органы: даже травмы конечностей означали воспаление, заражение крови и смерть.

Древняя история и Средневековье

Тем не менее, люди с древних времён знали о целебных свойствах некоторых продуктов в отношении инфекционных заболеваний. Например, ещё 2500 лет назад в Китае забродившая соевая мука использовалась для лечения гнойных ран, а ещё раньше индейцы майя с той же целью применяли плесень с особого вида грибов.

В Египте времён строительства пирамид заплесневевший хлеб являлся прототипом современных антибактериальных средств: повязки с ним значительно повышали шанс выздоровления в случае ранения. Использование плесневых грибов имело чисто практический характер до тех пор, пока учёные не заинтересовались теоретической стороной вопроса. Однако до изобретения антибиотиков в их современном виде было ещё далеко.

Новое время

В эту эпоху наука стремительно развивалась во всех направлениях, и медицина исключением не стала. Причины гнойных инфекций в результате ранения или оперативного вмешательства описал в 1867 году Д. Листер, хирург из Великобритании.

Именно он установил, что возбудителями воспаления являются бактерии, и предложил способ борьбы с ними при помощи карболовой кислоты. Так возникла антисептика, которая ещё долгие годы оставалась единственным более или менее успешным методом профилактики и лечения нагноений.

Правила приема антибиотиков

1. При приеме антибиотиков необходимо строго соблюдать время и кратность приема препарата, дозу препарата для поддержания нужной концентрации в крови. Самая главная ошибка при назначении препарата 3 раза в день – завтрак, обед и ужин, это не так. Данная информация говорит о том, что промежутки между приемами лекарств должны составлять 8 часов. Сейчас выпускаются специальные детские формы выпуска препаратов — суспензии, сиропы, порошки, капли с удобной формой дозирования.

2. Принимают антибиотик, запивая водой, а ни в коем случае не молочными продуктами или соком.

3

Важно пройти весь курс антибиотикотерапии, обычно это 5 – 7 дней. Зачастую, мамочки считают, что не стоит пить антибиотики весь курс, зачем «травить» ребенка, при первых симптомах улучшения препарат отменяется родителями

В итоге, «не уничтоженные» микроорганизмы спустя некоторое время снова активируются, но уже с устойчивостью к ранее назначенному препарату, что существенно осложняет лечение. Разгневанные родители считают виноватыми докторов, хотя на деле виноваты сами. При приеме антибиотиков, особенно в первое время, необходимо следить за самочувствием малыша, в случае если после приема препаратов не наступает улучшение в течение нескольких дней, скорее всего препарат просто не эффективен в отношении возбудителя заболевания, и его необходимо сменить.

5. Часто антибиотики назначают с антигистаминными препаратами. Этого делать не надо. Антигистаминные препараты назначают пациентам по показаниям.

Значение пенициллина в медицине и последствия его открытия

Антибактериальное вещество плесневого гриба, выделенное Александром Флемингом и усовершенствованное Флори, Чейном и Хитли, стало основой для создания множества различных антибиотиков. Как правило, каждый препарат активен в отношении определённого вида болезнетворных бактерий и бессилен против остальных. Например, пенициллин не эффективен против палочки Коха. Тем не менее, именно разработки первооткрывателя позволили Ваксману получить стрептомицин, ставший спасением от туберкулёза.

Эйфория 50-х годов прошлого века по поводу открытия и массового производства «волшебного» средства казалась вполне оправданной. Грозные заболевания, столетиями считавшиеся смертельными, отступили, и появилась возможность существенно улучшить качество жизни. Некоторые учёные столь оптимистично смотрели в будущее, что предрекали даже скорый и неминуемый конец любым инфекционным заболеваниям. Однако даже тот, кто придумал пенициллин, предупреждал о возможных неожиданных последствиях. И как показало время, инфекции никуда не исчезли, а открытие Флеминга можно оценивать двояко.

Положительный аспект

Терапия инфекционных заболеваний с приходом в медицину пенициллина изменилась радикально. На его основе были получены препараты, эффективные против всех известных возбудителей. Теперь воспаления бактериального происхождения лечатся довольно быстро и надёжно курсом инъекций или таблеток, а прогнозы на выздоровление почти всегда благоприятны. Значительно снизилась детская смертность, увеличилась продолжительность жизни, а смерть от родильной горячки пневмонии стала редчайшим исключением. Почему же инфекции как класс никуда не исчезли, а продолжают преследовать человечество не менее активно, чем 80 лет назад?

Отрицательные последствия

На момент обнаружения пенициллина было известно много разновидностей болезнетворных бактерий. Учёным удалось создать несколько групп антибиотиков, с помощью которых можно было справиться со всеми возбудителями. Однако в ходе применения антибиотикотерапии выяснилось, что микроорганизмы под действием препаратов способны мутировать, приобретая устойчивость. Причём новые штаммы образуются в каждом поколении бактерий, сохраняя резистентность на генетическом уровне. То есть люди своими руками создали огромное количество новых «врагов», которых до изобретения пенициллина не существовало, и теперь человечество вынуждено постоянно искать новые формулы антибактериальных средств.

Спор, в котором родилось научное открытие

История изобретения антибиотика из плесневых грибков началась в 60-е годы девятнадцатого века в России. Двое ученых, Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин, поспорили о природе древнейшей неприятности – плесени, бороться с которой очень сложно. Полотебнов полагал, что плесень выступает своеобразной прародительницей всех живущих на Земле микробов. Манассеин был категорически не согласен с этой точкой зрения – он считал, что плесень имеет уникальную биологическую структуру и принципиально отличается от других микроорганизмов.

Чтобы подкрепить свое мнение фактами, Манассеин принялся изучать зеленую плесень и вскоре обнаружил, что в непосредственной близости от ее штаммов не наблюдается колоний бактерий. Из этого ученый сделал вывод, что плесень мешает микробам размножаться и питаться. Он поделился результатами наблюдений с Полотебновым, тот признал свою неправоту и взялся за изобретение антисептической эмульсии на основе плесени. Полученным средством бывший оппонент Манассеина смог успешно лечить кожные инфекции и незаживающие раны.

Итогом совместной исследовательской работы двух ученых стала научная статья под названием «Патологическое значение плесени», увидевшая свет в 1872 году. Но, к сожалению, тогдашнее международное медицинское сообщество не обратило должного внимания на труд русских специалистов. А они, в свою очередь, не перевели свои изыскания в плоскость разработки препарата для внутреннего применения, и ограничились местным антисептиком. Если бы не эти обстоятельства, кто знает – возможно, изобретателем антибиотиков стал бы российский ученый.

Плюсы и минусы

Можно однозначно сказать – изобретение современных антибиотиков было необходимо, и позволило спасти жизни многих людей. Однако, как и любого изобретения, у этих лекарств есть положительные и отрицательные стороны.

Положительный аспект создания антибиотических средств:

  • болезни, которые ранее считались смертельными, оканчиваются летальным исходом во много раз реже,
  • когда изобрели эти препараты, продолжительность жизни людей увеличилась (в некоторых странах и регионах в 2-3 раза),
  • новорожденные и младенцы умирают в шесть раз реже,
  • смертность женщин после родов сократилась в 8 раз,
  • сократилось количество эпидемий, и количество пострадавших от них.

https://youtube.com/watch?v=r1PPet0-0JQ

После того, как 1-й препарат антибиотик был открыт, стало известно и негативной стороне этого открытия. На время создания лекарства на основе пенициллина, существовали бактерии, которые к нему устойчивы. Поэтому ученым пришлось создавать несколько других видов медикаментов. Однако постепенно микроорганизмы выработали устойчивость к «агрессору». Из-за этого появилась необходимость создавать новые и новые препараты, которые будут способны уничтожать мутировавших возбудителей болезней. Таким образом, ежегодно появляются новые виды антибиотиков, и новые виды бактерий, которые к ним устойчивы. Некоторые исследователи говорят, что на данный момент примерно одна десятая возбудителей инфекционных болезней имеет устойчивость к антибактериальным препаратам.

СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ АНТИБИОТИКОВ

Антибактериальные препараты выпускаются в разных формах: таблетках, порошке, из которого готовят раствор для инъекций, мазях, каплях, спрее, сиропе, свечах. Основные способы применения антибиотиков:

  1. Пероральный – прием через рот. Принять лекарство можно в виде таблетки, капсулы, сиропа или порошка. Кратность приема зависит от вида антибиотиков, к примеру, азитромицин принимают один раз в день, а тетрациклин – 4 раза в день. Для каждого вида антибиотика есть рекомендации, в которых указано, когда его нужно принимать – до еды, во время или после. От этого зависит эффективность лечения и выраженность побочных эффектов. Маленьким детям антибиотики назначают иногда в виде сиропа – детям проще выпить жидкость, чем проглотить таблетку или капсулу. К тому же, сироп может быть подслащен, чтобы избавиться от неприятного или горького вкуса самого лекарства.
  2. Инъекционный – в виде внутримышечных или внутривенных инъекций. При этом способе препарат быстрее попадает в очаг инфекции и активнее действует. Недостатком этого способа введения является болезненность при уколе. Применяют инъекции при среднетяжелом и тяжелом течении заболеваний.

Важно: делать уколы должна исключительно медицинская сестра в условиях поликлиники или стационара! На дому антибиотики колоть категорически не рекомендуется

  1. Местный – нанесение мазей или кремов непосредственно на очаг инфекции. Этот способ доставки препарата в основном применяется при инфекциях кожи – рожистом воспалении, а также в офтальмологии – при инфекционном поражении глаза, например, тетрациклиновая мазь при конъюнктивите.

Путь введения определяет только врач. При этом учитывается множество факторов: всасываемость препарата в ЖКТ, состояние пищеварительной системы в целом (при некоторых заболеваниях скорость всасывания снижается, а эффективность лечения уменьшается). Некоторые препараты можно вводить только одним способом.

При инъекционном введении необходимо знать, чем можно растворить порошок. К примеру, Абактал можно разводить только глюкозой, так как при использовании натрия хлорида он разрушается, а значит, и лечение будет неэффективным.

МОЖНО ЛИ ИСПОЛЬЗОВАТЬ АНТИБИОТИКИ С ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ЦЕЛЬЮ

Самообразование в сфере лечения привела к тому, что многие пациенты, особенно это касается молодых мам, стараются назначить самому себе (или своему ребенку) антибиотик при малейших признаках простуды. Антибиотики не обладают профилактическим действием – они лечат причину заболевания, то есть устраняют микроорганизмы, а при отсутствии проявляются лишь побочные эффекты препаратов.

Существует ограниченное количество ситуаций, когда антибиотики вводят до клинических проявлений инфекции, с целью ее предупредить:

  • хирургическая операция – в этом случае антибиотик, находящийся в крови и тканях, препятствует развитию инфекции. Как правило, достаточно однократной дозы препарата, введенной за 30-40 минут до вмешательства. Иногда даже после аппендэктомии в послеоперационном периоде не колют антибиотики. После «чистых» хирургических операций антибиотики вообще не назначают.
  • крупные травмы или раны (открытые переломы, загрязнение раны землей). В этом случае абсолютно очевидно, что в рану попала инфекция и следует «задавить» ее до того, как она проявится;
  • экстренная профилактика сифилиса проводится при незащищенном сексуальном контакте с потенциально больным человеком, а также у медработников, которым кровь инфицированного человека или другая биологическая жидкость попала на слизистую оболочку;
  • пенициллин может быть назначен детям для профилактики ревматической лихорадки, являющейся осложнением ангины.

В дело включились химики

Дороти Ходжкин определила правильную химическую структуру пенициллина с использованием рентгеновской кристаллографии в Оксфорде в 1945 году. В 1952 году в Кундле, Тироль, Австрия, Ханс Маргрейтер и Эрнст Брандл из Университета Биохимии (теперь Сандоз) разработали первый кислотостойкий пенициллин для перорального введения, пенициллин В. Американский химик Джон С. Шихан из Массачусетского технологического института (Массачусетский технологический институт) впоследствии завершил первый химический синтез пенициллина в 1957 году. Читатель, должно быть, уже понял, что период открытия антибиотиков в микробиологии длился едва ли не половину прошлого века. В 1959 году в Соединенном Королевстве был введен полусинтетический β-лактамный метициллин второго поколения, предназначенный для борьбы с резистентными к первому поколению пенициллиназами, в 1959 году. Вероятно, в настоящее время существуют устойчивые к метициллину формы стафилококов. Стоит отметить, что среди открытий 20 века антибиотики занимают очень почетное место.

Хронология открытий

Создание антибиотиков было постепенным, при этом использовался колоссальный опыт поколений, доказанные общенаучные факты. Чтобы антибактериальная терапия в современной медицине получилась настолько успешной, многие ученые «приложили к этому руку». Изобретателем антибиотиков официально считается Александр Флеминг, но помощь пациентам оказали и другие легендарные личности. Вот что необходимо знать:

  • 1896 г — Б. Гозио создал микофеноловую кислоту против сибирской язвы;
  • 1899 г — Р. Эммерих и О. Лоу открыли местный антисептик на основе пиоценазы;
  • 1928 г — А. Флеминг открыл антибиотик;
  • 1939 г — Д. Герхард получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за антибактериальное действие пронтозила;
  • 1939 г — Н. А. Красильников и А. И. Кореняко стали изобретателями антибиотика мицетин, Р. Дюбо открыл тиротрицин;
  • 1940 г — Э. Б. Чейн и Г. Флори доказали существование стабильного экстракта пенициллина;
  • 1942 г — З. Ваксман предложил создание медицинского термин «антибиотик».

Изобретатели антибиотиков: 12 лет спустя

В разгар Второй мировой войны (1940 год) два ученых из Оксфордского университета искали тему для написания диссертации в области бактериологии. Австралиец Говард Флори и немец еврейского происхождения Эрнст Цейн, сбежавший из Германии в США, заинтересовались открытием Флеминга.

Уже летом того же года будущие изобретатели провели эксперимент на группе из 50 мышей, зараженных смертельным стрептококком. Половина грызунов умерла от сепсиса, а вторую часть удалось спасти при помощи инъекций пенициллина. Ученым понадобилось еще несколько лет, чтобы доработать формулу лекарства.

Интересный факт: ровно 14 лет спустя после открытия пенициллина Александром Флемингом, в марте 1942 года, Энн Миллер стала первым гражданским пациентом, который прошел курс успешного лечения этим лекарственным средством. Ей удалось излечиться от стрептококкового сепсиса, виновником которого стал выкидыш. Это случилось в больнице Нью-Хейвен в Коннектикуте.

С января по май 1942 года в США было произведено около 400 миллионов единиц чистого пенициллина. К концу Второй мировой войны американские фармацевтические компании стали производить по 650 миллионов единиц в месяц.

Фаготерапия

Фаготерапия — еще один метод лечения устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий. Фаготерапия заражает патогенные бактерии собственными вирусами. Бактериофаги чрезвычайно специфичны для определенных бактерий, поэтому они не вредят организму-хозяину и микрофлоре кишечника в отличие от антибиотиков. Бактериофаги, также известные как фаги, заражают и могут убивать бактерии и влиять на рост бактерий прежде всего в течение литических циклов. Фаги вставляют свою ДНК в бактерию, где ее транскрибируют и используют для создания новых фагов, после чего клетка будет лизироваться, высвобождая новый фаг, способный заражать и уничтожать другие бактерии одного и того же штамма. Высокая специфичность фага защищает «хорошие» бактерии от разрушения.

Однако существуют и некоторые недостатки в использовании бактериофагов. Бактериофаги могут содержать факторы вирулентности или токсичные гены в своих геномах. Кроме того, пероральное и внутривенное введение фагов для уничтожения бактериальных инфекций представляет собой гораздо более высокий риск безопасности, чем местное применение, и есть дополнительная проблема неопределенного иммунного ответа на эти крупные антигенные коктейли. Существуют значительные регуляторные препятствия, которые необходимо преодолеть для таких рискованных методов лечения. Использование бактериофагов в качестве замены противомикробных препаратов остается привлекательным вариантом, несмотря на многочисленные проблемы.

Первые исследования

Синтетическая антибактериальная химиотерапия как наука и разработка антибактериальных препаратов началась в Германии с исследований, проведенных Полом Эрлихом в конце 1880-х годов. Эрлих отметил, что некоторые красители будут окрашивать человеческие, животные или бактериальные клетки, тогда как другие — нет. Затем он предложил идею создания химических веществ, которые будут действовать как селективный препарат, который будет связывать и убивать бактерии, не нанося вреда человеческому организму. После скрининга сотен красителей против различных организмов в 1907 году он обнаружил лекарственно полезное вещество, первый синтетический антибактериальный препарат, который теперь называется арсфенамином. Другую информацию об истории открытия антибиотиков вы получите далее в статье.