Краткая история науки - Уильям Байнум

Еще в 1796 году Эдвард Дженнер (1749–1823), сельский врач из Англии, нашел способ борьбы с оспой – преднамеренно заражать детей коровьей оспой, похожей, но более мягкой хворью. Коровья оспа – болезнь рогатого скота, от которой иногда страдали доярки, и было замечено, что они после этого никогда не заболевали более опасной оспой. Дженнер назвал эту процедуру вакцинацией (от латинского vacca, корова), и программы вакцинации начались во многих странах.

Они сделали оспу куда менее распространенной болезнью.

Пастер хотел провести нечто похожее и для сибирской язвы, но родственных ей болезней не существовало. Вместо этого ему пришлось выяснить, как ослабить саму бактерию – возбудителя сибирской язвы, изменяя условия ее жизни, температуру, питательную среду, доступ к воздуху. Бактериям нужны правильные условия для того, чтобы процветать, в точности как нам.

Пастер преуспел в том, чтобы сделать организм возбудителя сибирской язвы менее опасным, и назвал ослабленную бактерию вакциной в честь Дженнера. Затем он пригласил журналистов разных газет, чтобы они наблюдали за экспериментом: он ввел вакцину некоторому количеству овец и коров, а потом заразил сибирской язвой как вакцинированных животных, так и не прошедших через процедуру.

Эксперимент закончился ошеломляющим успехом: вакцинированные овцы и коровы оказались невосприимчивы к обычной бактерии, в то время как незащищенные животные умерли. Пастер показал всему миру силу и пользу медицинской науки.

После сибирской язвы настал черед бешенства.

Бешенство – ужасная болезнь, обычно возникающая после укуса зараженного животного. Она часто смертельна, и у ее жертв – включая совсем маленьких детей – отмечается пена изо рта и водобоязнь, они не могут даже пить.

Замечательно то, что Пастер, работая с бешенством, не имел возможности разглядеть то, с чем сражается. Вирус, являющийся причиной этой болезни, столь мал, что микроскопы, бывшие в ходу у французского ученого и его коллег, не могли его обнаружить. Но тем не менее Пастер, изучая симптомы заболевания, понял, что, каким бы ни был микроорганизм, он атакует головной и спинной мозг – центральную нервную систему.

Так что он использовал спинной мозг кролика, чтобы вырастить «культуру» (образец) вируса. Он мог сделать искусственно полученный вирус более или менее вредоносным, регулируя условия роста микроорганизмов. А затем Пастер изготовил вакцину из ослабленного вируса, и первая же попытка ее использования оказалась невероятно успешной и принесла французу мировую славу.

Жозеф Мейстер, мальчик девяти лет, был укушен бешеной собакой, и пребывавшие в отчаянии родители привели его к ученому, который попробовал сохранить жизнь пациента с помощью серии инъекций. Пастер сам был химиком, и уколы пришлось делать врачу, но вакцинация стала триумфальной победой.

Мейстер выжил и работал на Пастера до конца жизни.

Другие люди, укушенные бешеными животными, поспешили в Париж за чудесным исцелением. Успешное излечение стало мировой сенсацией, и общественность собрала деньги для основания Пастеровского института, где ученый и проработал до самой смерти. Институт существует до сих пор, хотя прошло более века.

В работе Пастера было много необычного, и в том, какого успеха он достиг, и какими способами он выращивал и изучал микроорганизмы, другие ученые находили его методы неуклюжими или сложными. Многие устройства, которые применяют до сих пор, имея дело с бактериями, придумал конкурент француза, немец Роберт Кох (1843-1910). В отличие от Пастера, он был медиком и начал свои исследования, занимаясь пациентами.

Он тоже изучал сибирскую язву, поскольку вызывающую ее бактерию было легко разглядеть. Кох разобрался, как эта болезнь передается от животных людям, и открыл ее сложный жизненный цикл. Время от времени бактерия-возбудитель сибирской язвы впадает в гибернацию, сорт спячки, называемый «фазой спор». Образующиеся споры очень трудно уничтожить, и они тоже могут заражать и животных, и людей, так что заболевание распространяется не одним способом.

Пусть даже бактерии принадлежат к одноклеточным организмам, они все равно имеют сложное строение.

Кох оказался пионером в использовании фотографии для получения изображений болезнетворных микроорганизмов. Он выращивал своих микробов на кусочках желеподобной субстанции, именуемой агар-агар, такой способ позволял идентифицировать и изучать их отдельные колонии (группы). Со всем этим было куда меньше возни, чем с сосудами и грязными растворами Пастера.

Один из ассистентов Коха по имени Петри изобрел маленькую чашку, которую использовали для того, чтобы держать в ней агар-агар с колонией бактерий на нем. Немецкий ученый также применил подкрашивание для идентификации различных видов бактерий. Все эти нововведения изменили лик бактериологии и помогли международному сообществу ученых и врачей взяться за разгадку тайн этих крохотных организмов.

Кох прославился как «охотник за микробами», он идентифицировал причину двух наиболее распространенных в девятнадцатом веке болезней. В 1882 году он объявил об обнаружении бактерии, которая вызывает туберкулез. Туберкулез тогда убивал больше людей, чем любая другая хворь, но доктора полагали, что он либо наследуется, либо возникает в результате неправильного образа жизни.

Исследования Коха показали, что туберкулез является инфекционным заболеванием, передающимся от больного человека здоровому. Он отличается от других эпидемических болезней, таких как грипп, корь, тиф и холера, тем, что развивается очень медленно; он заражает и уничтожает организм, разрушая в первую очередь легкие, и процесс этот занимает годы.

Вторая большая находка Коха касалась возбудителя холеры, одной из самых пугающих болезней. Когда она появилась в Египте в 1883 году, французы и немцы отправили ученых, чтобы обнаружить ее причину, так что получилось нечто вроде конкуренции. Один из французов сам заболел и умер (Пастер хотел поехать, но был слишком стар).

Кох и его коллеги из Германии думали, что они нашли нужный микроорганизм, но не были уверены. Так что Кох отправился в Индию, туда, где холера существовала всегда. Идентифицируя бактерию холеры, он показал, что Сноу прав, что проблема именно в воде. Понимание причины инфекции дает возможность контролировать ее распространение и в конечном счете с помощью вакцины спасти миллионы жизней.

С конца семидесятых годов девятнадцатого века многие болезнетворные организмы оказались правильно идентифицированы (и многие объявленные таковыми в то время позже получили реабилитацию). Это был воодушевляющий период, и многие врачи думали, что занимается заря новой эпохи в медицине и гигиене. Именно тогда стало ясно, насколько важна чистота воды, молока и всего, что мы едим и пьем.

С того времени доктора начали давать советы мыть руки после туалета и прикрывать рот, если кашляешь. Идентификация микробов означала, что ученые могут изготовлять вакцины для других болезней.

И эти открытия сделали возможной современную хирургию.

В начале 1860-х английский хирург Джозеф Листер (1827–1912) был воодушевлен микроорганизмами Пастера, и он начал практиковать то, что мы называем антисептикой.