Антибиотики с историей

история создания антибиотиковОткрытие антибиотиков в начале прошлого века стало переворотом в медицине. Опаснейшие инфекции перестали быть неизлечимыми, с самых первых лет практического применения антибактериальных препаратов были спасены тысячи жизней. Под контролем оказались гнойные инфекции, туберкулез и чума, тиф и дизентерия, не говоря о рядовых инфекциях.

Как появились эти революционные препараты и какова их роль в современной медицине, по прошествии почти века после их открытия?

Спасение от «галантной» болезни

Пенициллин считается антибиотиком, совершившим революцию в лечении инфекций. Однако на самом деле первым антибактериальным препаратом, который массово применялся еще до пенициллина, был сальварсан — лекарственное средство для лечения сифилиса, синтезированное немецким ученым и врачом Паулем Эрлихом в 1909 году.

Сифилис в конце XIX — начала XX веков считался заболеванием, распространенным повсеместно, принявшим характер эпидемии. «Едва ли какая заразительная болезнь распространялась так быстро и укоренялась так прочно, как сифилис» — именно так характеризовалась эта инфекция в справочниках и лечебниках тех лет.

Поскольку уже тогда было хорошо известно о последствиях запущенного сифилиса и о наследственном пути передачи, заболевание активно изучалось, и первое десятилетие XX века было очень успешным с точки зрения открытий в области сифилидологии: в 1905 году был открыт возбудитель болезни — бледная трепонема (Treponema pallidum), в 1906 году — метод точной диагностики, серодиагностическая реакция (р-я Вассермана), а с 1907 года шли активные поиски эффективного препарата для лечения в группе препаратов мышьяка (коллектив Эрлиха).

Именно сальварсан стал первым выдающимся прорывом в химиотерапии и положил начало новому направлению в лечении инфекций. Его востребованность была огромной, а география применения — одной из самых широких в истории медицины тех лет.
Эрлих выдвигался на соискание премии Нобелевским комитетом в 1912 и 1913 годах именно за создание сальварсана (ранее, в 1908 году он получил ее в области иммунологии вместе с Ильей Мечниковым).

Русский аналог сальварсана — новарсан был синтезирован уже в советское время и использовался вплоть до 60-х годов, когда он был вытеснен из практики бензилпенициллинами.

Пенициллиновый бум

Пенициллин был первым препаратом, полученным на основе продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Примечательно то, что он был открыт случайно: шотландский бактериолог Александр Флеминг культивировал золотистый стафилококк, в одну из чашек случайно был занесен плесневый грибок (Penicillinium notatum), который и уничтожил культивируемые патогенные бактерии. С момента этого открытия в 1928 году до практического применения пенициллина прошло больше 10 лет: первая инъекция готового препарата была сделана больному септицимией в 1941 году — создание лекарства ускорила Вторая мировая война.

Александр Флеминг вместе с двумя другими учеными — Говардом Флори и Эрнстом Чейном в 1945 году получили Нобелевскую премию за открытие пенициллина и его роли в лечении инфекций.

Примечательно, что в СССР велись свои разработки по пенициллину: в начале войны в Институте экспериментальной медицины Зинаидой Ермольевой был получен «свой» пенициллин, путем скрининга из 80 образцов грибков. Это был другой штамм, продуцирующий пенициллин, не тот, что был у Флеминга. Тем не менее, при помощи советского пенициллина во время войны удавалось спасать жизни раненых. Большая лаборатория синтеза пенициллина была создана в СССР только после войны, в 1946 году.

Пенициллин на протяжении нескольких десятилетий был не только самым влиятельным лекарством для лечения инфекций, но и политическим инструментом, и способом наживы. В послевоенной Европе и США велись уже свои бои — за сферу промышленного производства пенициллина.

«Первенцы» в других группах антибиотиков

Впечатляющие успехи в борьбе со многими инфекциями, связанные с началом применения пенициллина в 1941 году, стали стимулом для научных изысканий, что быстро дало свои плоды.

Уже в 60-х годах в руках врачей было более трех десятков антибиотиков с разными механизмами действия, а к концу 70-х — уже более 60 препаратов, сегодня в мире применяется чуть более 200 антибиотиков.

• В 1943 году был открыт стрептомицин, первый антибиотик группы аминогликозидов, главным преимуществом которого стали активность в отношении туберкулеза и чумы (Зелман Ваксман, Нобелевская премия в 1952 году).
• В 1946 году созданы нитрофураны, синтетические препараты, до сих пор активно применяемые для лечения острых неосложненных форм инфекций мочевыводящих путей, кишечных и протозойных инфекций.
• В 1948 году впервые были получены цефалоспорины, активные в отношении возбудителя тифа и других микроорганизмов.
• В 1952 году получен эритромицин, родоначальник группы макролидов. Этот же год считается началом активного внедрения изониазида — важнейшего противотуберкулезного антибиотика (хотя он был синтезирован еще в 1926 году).
• Среди знаковых открытий, давших медицине массовые противомикробные средства, можно выделить еще создание метронидазола в 1959 году, триметоприма в 1961 и налидиксовой кислоты (фторхинолоны) — в 1962.
• Ближе к концу XX века темпы появления новых антибиотиков замедлились. В 1976 году был открыт первый из карбопенемовых антибиотиков — тиенамицин, в 1978 — оксазолидоны, в 1981 — монобактамы.
• Далее были созданы только 2 препарата: даптомицин из группы циклических липопептидов (1987) и теиксобатин, который называют «суперантибиотиком»(2015).

Антибиотикотерапия сегодня: новое и старое

В настоящее время в равной мере применяются и классические средства, и новые антибиотики — с той разницей, что первые широко известны, повсеместно назначаются и относятся к массовым препаратам; вторые находятся в арсенале врачей — узких специалистов и рекомендованы для ограниченного круга пациентов (но это не умаляет их значимости для терапии).

Некоторые препараты — «родоначальники» в настоящее время уже не применяются широко (хотя и производятся) в силу токсичности, сильнейших и нередко необратимых побочных эффектов, и, конечно, из-за появления дочерних поколений препаратов, с допустимым профилем эффективности и безопасности, в современных лекарственных формах. Например, на смену эритромицину пришли азитромицин, кларитромицин, мидекамицин, на смену стрептомицину — тобрамицин и канамицин.

Другие антибактериальные вещества, напротив, широко используются именно в виде первоначальных формул — это метронидазол, изониазид, до недавнего времени — триметоприм. Препараты группы нитрофуранов и оксазолидонов мало подверглись трансформации и применяются по сей день.

Самое многочисленное семейство антибиотиков — это пенициллины (биосинтетические и полусинтетические). С этой точки зрения пенициллин по-прежнему можно назвать легендарным препаратом, так как при помощи его производных до сих пор можно вылечить самое большое количество инфекций.

Самый новый из антибиотиков — теиксобатин обладает «суперсилой»: он эффективен даже в отношении патогенных грамположительных бактерий, выработавших резистентность к существующим противомикробным средствам. На данный момент не выявлено ни одной формы лекарственной устойчивости, которой теиксобатин не мог бы преодолеть. Он активен даже в отношении метициллин-резистентного стафилококка и микобактерии туберкулеза, которые называют «гениями резистентности».

С момента открытия пенициллина поиск новых антибиотиков не прекращался ни на год. Несмотря на огромное количество применяемых противомикробных средств, потребность в новых препаратах есть и сейчас. Это связано в первую очередь с проблемой антибиотикорезистентности. Исследования последних лет очень оптимистичны: возможно не за горами открытие универсальных препаратов, обладающих широким спектром действия, способных преодолеть бактериальную устойчивость.

Ольга Зорина для фармацевтического журнала «Леди Вита» (ноябрь 2018)

По данным следующих литературных и научных источников:
1) Артем Космарский. Геополитика пенициллина. Как послевоенную Европу отбивали у американской военно-фармацевтической машины. Публикация lenta.ru от 14.10.15. https://lenta.ru/articles/2015/10/14/penicillin/
2) Анна Хоружая, Алексей Паевский. О «пенициллиновом» деле. Публикация блога истории медицины от 21.09.15. https://med-history.livejournal.com/28098.html
3) Аржанов Н.П. «606» против сифилиса: история о том, как препарат Эрлиха покорил Россию. Очерк из журнала «Провизор» (Харьков) от декабря 1999 г. http://provisor.com.ua/archive/1999/N12/arganov.php
4) Кирилл Стасевич. Новый антибиотик убивает всех. Публикация журнала «Наука и жизнь» от 14.01.15. https://www.nkj.ru/news/25639/
5) Флоринский В.М. Домашняя медицина. Лечебник для народного употребления. 1895 г.
6) Ирина Широкова, Инна Сидорова. Антибиотикотерапия — взгляд специалиста. Ремедиум. Итоги 2014 года. https://cyberleninka.ru/article/n/antibiotikoterapiya-vzglyad-spetsialistov
7) Зубов П.В., Новикова В.В. Разработка новых антибактериальных препаратов — проблемы и перспективы // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 5. http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=22672
8) Losee L. Ling at al. A new antibiotic kills pathogens without detectable resistance. Nature volume 517, pages 455–459 (22 January 2015). http://www.nature.com/articles/nature14098#change-history