Методы лечения

Одна из важных проблем хирургии в начале нашего столетия была связана с поисками методов сшивания кровеносных сосудов. Использовались различные способы, например, сосуды скреплялись с помощью трубок из кости, абсорбирующей металл, серебро или золото. Эти сложные и неэффективные методы полностью вышли из употребления после того, как французский хирург Алексис Каррель нашел способ сшивания артерий и вен «конец в конец», предложив для этой цели несколько видоизменить острие иглы. После натяжения нити концы кровеносных сосудов изгибается таким образом, что соприкасаются только внутренними стенками. Это позволяло избежать опасности возникновения тромбов.

Открытие Карреля дало хирургам возможность проводить сложные операции. Дальнейшие работы Карреля посвящены трансплантации. Пересадка органов — давняя мечта человечества. Каррель произвел на животных множество операций по пересадке органов, показав, что хирургия в принципе уже созрела для такого рода операций. Медицинская наука в целом, однако, еще не была готова. Организм неизбежно отторгал пересаженные органы, а ученые того времени не имели ни малейшего понятия о тканевой несовместимости. Казалось, что пересадка органов может успешно осуществляться только между однояйцевыми близнецами. Обладая интуицией крупного ученого, Каррель уже тогда поставил вопрос о специальном подборе доноров, предвосхитив тем самым современные представления о тканево-групповой совместимости организмов.

Эта проблема не решена и поныне. Трансплантация до сих пор остается лишь крайней мерой в тех случаях, когда нет иного выбора. Так что медицинской науке еще предстоит искать пути решения вопроса о замене органов — возможно, путем использования механизмов регенерации или «выращивания» в пробирке запасных частей для организма. Однако мы несколько отвлеклись от работ Карреля, который благодаря ловкости рук и острому уму остался в истории медицины прежде всего как великий хирург. В начале века его деятельность дала мощный толчок развитию хирургии, и в 1912 г. за создание методов сшивания кровеносных сосудов и работы по трансплантации органов А. Каррель был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Родившись в туманном Торсхавне на Фарерских островах, Нильс Рюберг Финзен (Финсен), еще будучи студентом-медиком в Копенгагене, посвятил себя фототерапии (светолечению) — изучению благотворного действия на человеческий организм ультрафиолетового излучения. Ознакомившись с имеющимися в этой области результатами, Финзен организовал в 1893 г. лечение больных оспой в комнатах с красным светом, это позволяло предотвратить образование шрамов на коже. Затем Финзен занялся одним из самых тяжелых заболеваний, причинявшим страдания миллионам людей. Речь идет о туберкулезе кожи, при котором, в частности, на коже лица, образуются язвы. Ранее некоторые врачи уже предпринимали попытки лечить туберкулез кожи концентрированным солнечным светом. При таком лечении больная ткань выжигалась, и это приводило к образованию шрамов. Финзен решил применить ультрафиолетовые лучи, которые, как было известно, оказывают бактерицидное действие. В естественных условиях больные подвергались воздействию солнечного света; при лечении в помещении для этого использовалась электрическая дуга. В этом случае ожогов не происходило, а туберкулезные бациллы погибали под действием ультрафиолетового излучения.

Результаты были поистине замечательные. Люди с очень тяжелой формой болезни полностью выздоравливали. Новость об успехах доктора Финзена облетела мир, тысячи отчаявшихся больных устремились к врачу с надеждой на излечение. Эти впечатляющие результаты полностью соответствовали духу завещания А. Нобеля, и поэтому уже в 1903 г. Н. Финзен был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

С древних времен известна поговорка «клин клином вышибают». Еще Гиппократ знал, что душевнобольные, переболев лихорадкой, могут вылечиться или по крайней мере значительно улучшить свое состояние. Вообще говоря, клиницисты уже давно замечали это, но лишь в конце прошлого века появился врач, решивший построить на этом терапию психических заболеваний. В 1887 г. Юлиус Вагнер-Яурегг из психиатрической клиники Венского университета опубликовал полученные им результаты лечения психических больных путем заражения их инфекционными заболеваниями. Он имел, в частности, в виду малярию, от которой сравнительно легко можно было потом избавиться с помощью хинина. Но решение заразить душевнобольного опасной инфекционной болезнью в общем-то ставит серьезные проблемы из области медицинской этики, и австрийский врач в конце концов бросил заниматься подобными экспериментами. Однако в своей клинической практике в различных психиатрических лечебницах страны он по-прежнему сталкивался со случаями спонтанной ремиссии у душевнобольных, перенесших пневмонию, абсцесс или другие острые инфекционные заболевания. Особенно показательны были случаи с прогрессивным параличом, последствием тяжелых форм сифилиса. Медицина не располагала никакими средствами лечения этого паралича, и больные были обречены на пребывание в психиатрических клиниках до конца своих дней. Но в 1917 г. один из пациентов Вагнера-Яурегга заболел малярией, и лихорадочное состояние изменило исход болезни. Врач, наверное, воспринял это как перст судьбы, потому что вскоре начал эксперименты, целенаправленно заражая малярией больных прогрессивным параличом. Были достигнуты удивительные результаты. Если без такого лечения выживало не более одного процента больных, то после применения необычной терапии у 30—40 процентов больных наблюдалось полное выздоровление или значительное улучшение состояния здоровья. Люди, обреченные на смерть, возвращались к нормальной жизни.

Сегодня прогрессивный паралич, как и сам сифилис, лечатся с помощью сильных антибиотиков, но шесть десятилетий назад таких лекарств не существовало и метод Вагнера-Яурегга был единственным спасительным средством. Лично он за 10 лет вылечил тысячу больных. Через кабинеты его коллег из всех стран мира прошли еще много тысяч несчастных. Заслуги австрийского врача перед человечеством получили высокую оценку, и в 1927 г. он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие терапевтического значения заражения малярией для лечения прогрессивного паралича.

В 1920 г. Джордж Хойт Уипл из Калифорнийского университета занялся изучением влияния пищи на работу кроветворных органов. Логика его экспериментов была проста и ясна. Он делал, солидное кровопускание подопытным собакам, после чего, назначив им соответствующую диету, следил за процессом восстановления крови. Кровяная жидкость очень быстро пополнялась за счет притока из тканей. Это, однако, вызывало разжижение крови, так как количество кровяных клеток в определенном объеме уменьшалось и практически приводило к возникновению искусственной анемии. Врачам было хорошо известно, что при потере крови и анемии необходимо усиленное питание. Оставалось, однако, неясным, какая из составных частей пищи в этом отношении наиболее действенна. Простые эксперименты Уипла позволили ответить на этот вопрос.

Одних из обескровленных собак кормили мясом, других — внутренностями, третьих — смешанной растительной пищей. Было установлено, что кровь быстрее всего восстанавливается при потреблении сырой печени, далее идут почки, мясо и некоторые растительные продукты, например абрикосы. Опыты Уипла, начатые в Калифорнийском университете в Сан-Франциско и продолженные в Рочестерском университете в Нью-Йорке, были хорошо спланированы, аккуратно проведены и вызвали интерес в медицинских кругах. Два врача из Гарвардского университета решили поставить подобные эксперименты на людях, причем не на добровольцах, в лабораторных условиях, а на больных, страдающих злокачественным малокровием в острейшей форме. При этом заболевании наблюдаются значительная потеря веса и изменение состава крови: количество красных кровяных телец уменьшается с 5 млн. до 1 млн. или даже до 600—700 тысяч в 1 мм³. За небольшим исключением, болезнь в течение нескольких месяцев приводила к смерти.

Джордж Ричардс Майнот и Уильям Парри Мёрфи воспользовались открытием Уипла, чтобы помочь своим пациентам. Их первая работа была опубликована в 1926 г. под названием «Лечение злокачественного малокровия специальной диетой». Пациентам давали печень, почки, мясо и овощи, т. е. продукты, наиболее эффективные в экспериментах с лабораторными животными. Впоследствии Майнот и Мёрфи остановились на сырой говяжьей печени, давая ее пациентам по нескольку сот граммов в день. Потребовались, однако, немалые усилия, чтобы убедить больных согласиться на такую непривлекательную диету. Нелегко было также и преодолеть скептицизм коллег, которые, занимаясь поисками возбудителя болезни, отказывались верить, что иногда достаточно было стабилизировать болезнь, не вылечивая ее окончательно. Как раз в 20-е годы в экстракте поджелудочной железы было обнаружено вещество, названное ицеулином. Оно оказалось эффективным средством, с помощью которого удавалось поддерживать нормальное состояние. больных диабетом, хотя и путем периодических инъекций. Под влиянием работ Майнота и Мёрфи постепенно возобладало мнение, что и в печени содержится какой-то активный агент, предотвращающий развитие злокачественного малокровия.

Исследования, начавшиеся с простых экспериментов Уипла и продолженные опытами Майнота и Мёрфи, привели к полной победе над злокачественным малокровием, «Печеночная терапия» и другие методы лечения, развившиеся на ее основе, позволили спасти десятки тысяч людей и вычеркнуть эту болезнь из числа, потенциально опасных для человека. Это послужило достаточно веским основанием для Каролинского института, чтобы присудить в 1934 г. премию по физиологии и медицине Дж. Уиплу, Дж. Майноту и У. Мёрфи за открытие метода лечения злокачественного малокровия.

Исследования биохимиков показали, что активное вещество, содержащееся в печени, имеет сложный состав. Оно состоит из мукопротеина, выделяемого стенками желудка, и еще одного вещества, которое оказалось витамином В₁₂. В наши дни злокачественное малокровие и другие заболевания, связанные с нехваткой этого витамина, лечатся всего лишь одной инъекцией. В ряде случаев при анемии уместно использование и витамина В₀ — фолиевой кислоты. Она, как и витамин В₁₂, является кофактором ферментов, принимающих участие в гемопоезе.

XIX в. стал свидетелем зарождения и быстрого развития органической химии. К концу столетия было разработано огромное количество методов синтеза. Немецкий ученый Пауль Эрлих решил воспользоваться ими для получения новых лекарств. Это ознаменовало начало современного этапа химиотерапии, для которого характерно целенаправленное синтезирование лекарственных препаратов.

Эрлих мечтал о «магической пуле», которая поражала бы возбудителя болезни, не причиняя вреда организму. Талантливый руководитель, он объединил вокруг себя группу химиков, которые с завидным упорством занимались исследованием разнообразных химических веществ, пока наконец шестьсот шестое апробированное соединение не показало лечебного эффекта, — так было найдено средство против бледной спирохеты, возбудителя сифилиса. Препарат сальварсан («спасительный мышьяк») помогал излечивать и некоторые другие инфекционные заболевания. Так в 1909 г. Эрлих обрел всемирную известность, и его пример вдохновил многих ученых на поиски и синтез новых лекарственных веществ.

Эрлих, один из пионеров иммунологии, за эти открытия был удостоен в 1908 г. Нобелевской премии по физиологии и медицине. В 1912 и 1913 гг. его кандидатуру вновь выдвигали на Нобелевскую премию, но пока Нобелевский комитет колебался и выжидал, создатель сальварсана умер (1915), и тем самым вопрос был снят.

После мышьяковых препаратов Эрлиха ученые занялись поиском других аналогичных соединений. Фирма «Байер» предложила лекарства атебрин и плазмохин, содержащие сурьму. Они оказывали лечебное действие против малярии и некоторых тропических болезней. Успешно были использованы в качестве лекарства против сифилиса и соединения висмута. В то время как средства лечения заболеваний, вызываемых простейшими, были найдены, перед бактериальными инфекциями врачи оставались бессильными. Так продолжалось до 1933 г., когда группа исследователей, работавшая под руководством Герхарда Домагка, сообщила об успешных испытаниях синтезированного красного пронтозила — первого антибактериального средства.

В лаборатории немецкого микробиолога и химика проводились систематические исследования по заражению лабораторных животных патогенными бактериями. После этого путем инъекции животным вводилось испытываемое вещество и велось тщательное наблюдение за дальнейшим развитием болезни. 20 декабря 1932 г. профессор Домагк ввел мышам гемолитические стрептококки в дозе, в 10 раз превышающей смертельную. Спустя полтора часа некоторым из зараженных животных сделали инъекцию пронтозила — соединения из группы сульфаниламидов. Через 4 дня инфекция полностью уничтожила животных контрольной группы, а мыши, которым был введен пронтозил, выздоровели. Уже в начале 1933 г. новое лекарство получили клиницисты, чтобы опробовать на практике. В мае того же года на научном конгрессе был сделан первый доклад о результатах проведенных испытаний. Постепенно в научных кругах узнали о появлении нового сильного средства против болезнетворных бактерий. Официальное сообщение Герхард Домагк сделал, однако, лишь в феврале 1935 г., когда уже были известны все подробности о пронтозиле и его действии. Отныне новое лекарство стало производиться в промышленных масштабах и широко внедряться в практику.

Открытие Г. Домагка и сейчас, спустя десятилетия, оценивается как революция в медицине. Оно стимулировало дальнейшие исследования антибиотиков. Большой вклад немецкого ученого был бесспорен, и в 1939 г. профессора Каролинского института приняли решение присудить ему Нобелевскую премию по физиологии и медицине за получение пронтозила, эффективного средства против бактериальных инфекций. Нацистские руководители Германии заставили профессора Домагка «отказаться» от премии, но после окончания второй мировой войны он, как и другие немецкие ученые — нобелевские лауреаты, смог получить медаль и диплом.

Успешное использование сульфаниламидов в борьбе против инфекции сыграло решающую роль в упрочении позиций химиотерапии. Многие ученые посвятили себя исследованию таинственных веществ, выделяемых микроорганизмами и способных, подавлять развитие других микроорганизмов. В сущности, этот антагонизм ученые наблюдали еще в прошлом веке, но, поскольку было неизвестно, как его использовать на практике, интерес к этому явлению медленно угасал. Как заявил много лет спустя Александер Флеминг, хорошо известный факт об антагонизме бактерий скорее задержал, нежели стимулировал, исследование антимикробных субстанций.

Английский микробиолог и биохимик А. Флеминг приобрел известность в 1922 г. благодаря открытию фермента лизоцима. Этот фермент, содержащийся в слезной жидкости, слюне и некоторых тканях, вызывает лизис — разрушение микроорганизмов. К сожалению, такое его действие избирательно и проявляется только в особых условиях. В 1928 г., занимаясь исследованиями стафилококков, Флеминг случайно заметил, что бактериальные культуры заражены плесенью и в местах, куда проникла плесень, культуры стафилококка погибли. К тому времени ученый обладал уже достаточным опытом выделения биологически активных веществ. Его мысль также работала в соответствующем направлении. Как он сам говорил позднее, главная его задача в данном случае состояла в том, чтобы не пренебрегать фактом, который в общем-то можно было считать тривиальным, так как об антагонизме между микроорганизмами уже в какой-то степени было известно.

Флеминг стал культивировать эту зеленую плесень — пенициллиум и вскоре обнаружил, что в жидкую питательную среду проникает крайне сильнодействующее антибиотическое вещество, уничтожающее микробов даже при очень низкой его концентрации. В соответствии со сложившейся традицией Флеминг назвал его пенициллином — по наименованию выделяющего его организма. В 1929 г. Флеминг описал сильное антибиотическое действие пенициллина, после чего провел эксперименты по его практическому применению, используя активный раствор пенициллина для очистки ран. Пенициллин, которым пользовался ученый, был сильно загрязнен различными веществами, и поэтому его действие нельзя было оценить в полной мере. Тем не менее Флемингу удалось выяснить, какие группы бактерий он уничтожает, а также тот важный факт, что он не затрагивает белых кровяных телец, обладающих повышенной чувствительностью. Через три года после открытия Флеминга группа английских биохимиков попыталась получить пенициллин в чистом виде. Попытка не удалась, так как оказалось, что антибиотик легко теряет свои свойства в процессе очистки. Какое-то время он оставался биохимической экзотикой, пока им не занялись всерьез Эрнст Борис Чейн и Хоуард Уолтер Флори из Оксфордского университета. В 1938 г. эти двое ученых приступили к исследованиям антибактериальных веществ, образуемых микроорганизмами. Они уже работали с лизоцимом, и это привело их,к сотрудничеству с Флемингом, от которого они и получили штаммы пенициллина. Исследователи поставили перед собой трудную задачу — выделить пенициллин в чистом виде. Чейн и Флори собрали группу талантливых сотрудников, увлеченно работающих в своей области, и скоро начали получать хорошие результаты. К 1940 г. была создана реальная возможность для использования пенициллина в качестве лекарства — разработана технология его очистки от веществ, дающих вредный побочный эффект. Это было время, когда все сильнее разгорался пожар второй мировой войны. Официальное сообщение, об открытии пенициллина было сделано в августе 1941 г. После этого в США в исключительно короткие сроки были, построены огромные предприятия по производству пенициллина для нужд армии. Немецкая и японская разведывательные, службы приложили немало усилий, чтобы узнать тайну этого лекарства, о котором ходили легенды, однако до конца войны оно осталось достоянием только стран антигитлеровской коалиции.

Три исследователя, открывшие и выделившие пенициллин в чистом виде, обрели, поистине всемирную, известность, Флеминг и Флори были возведены в пэры, стали членами научных обществ и академий наук разных стран. Флеминг был выбран почетным вождем племени кайова в Северной Америке. Но самое большое научное признание пришло к ученым в 1945 г. Каролинский институт присудил. А. Флемингу, Э. Б. Чейну и X. У. Флори Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие, пенициллина и исследование его терапевтических свойств.

В одном грамме почвы содержатся миллионы бактерий, плесеней и других микроорганизмов. Все они взаимодействуют мёжду собой, каждый из этих микроорганизмов выделяет какие-то вещества, которые либо стимулируют, либо подавляют его соседей. Очевидно, имеется возможность найти среди них соединения, оказывающие антибактериальное действие. Например, было известно, что туберкулезные палочки, попадая в почву, быстро погибают. В 1932 г. Американская ассоциация по борьбе с туберкулезом поручила профессору Зельману Абрахаму Ваксману, известному специалисту-микробиологу из сельскохозяйственного колледжа Рочестерского университета в Нью-Брансуике, провести исчерпывающие исследования в этой области.

Подтвердив результаты предшествующих наблюдений, Ваксман сделал вывод, что исчезновение туберкулезных бацилл обусловлено действием микробного антагонизма. Для практического удобства он ввел в употребление короткий термин — антибиотик. Согласно его определению, антибиотик — это вещество, производимое одним микробом для борьбы с другим.

Особенно увлекли Ваксмана грибки из группы актиномицетов; еще в 1915 г. он выделил из почвы один из видов актиномицетов — актиномицес гризеус. В 1943 г. это название изменили на стрептомицес, и в том же году был получен антибиотик стрептомицин. Небольшая плесень оказалась источником эффективного антибиотика, который, великолепно дополняя пенициллин, уничтожал те микробы, которые еще оставались неуязвимыми.

В январе 1944 г. Ваксман и его сотрудники опубликовали совместную работу, где описывалось новое лекарство. Вскоре после этого врачи из клиники Майо в Рочестере (шт. Нью-Йорк) провели клиническое опробование стрептомицина. Пациенты с неизлечимой формой к. туберкулеза обрели надежду на спасение. Впервые, врачи получили средство для борьбы с «белой чумой». Это было крупным успехом, и в 1952 г. З.А. Ваксман был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие стрептомицина — первого антибиотика, эффективного средства борьбы с туберкулезом. В поисках методов лечения заболевания существует и другое направление, связанное с использованием естественных механизмов регуляции и защиты организма. Мы уже рассказывали о Вагнере-Яурегге, который излечивал одну болезнь, пробуждая защитные силы организуема с помощью другой. Чарлз Брентон Хаггинс из Чикагского университета приобрел известность тем, что стал использовать механизм гормональной регуляции для лечения некоторых раковых заболеваний. Его объектом исследования была предстательная железа (простата). Развитие и функции этого органа мужской половой системы находятся под непосредственным воздействием половых гормонов. Хаггинс задался вопросом: а не продолжают ли и раковые клетки испытывать влияние гормонов и нельзя ли это использовать для регуляции и подавления роста опухоли? Опыты на собаках показали, что это возможно. Женские половые гормоны успешно подавляли рост клеток предстательной железы, в том числе и тех, которые претерпели злокачественное перерождение. Подобный эффект наблюдался и при устранении половых желез, так как при этом вырабатывалось меньше мужских половых гормонов, стимулирующих рост клеток простаты.

То обстоятельство, что злокачественные клетки предстательной железы сохраняли способность реагировать на гормоны, было сразу использовано для лечения больных. Взявшись за пациентов, от которых отказались даже хирурги, Хаггинс добился замечательных результатов. С помощью разработанного им метода гормонотерапии (применяя женские половые гормоны) он добился излечения рака предстательной железы. Это был совершенно новый способ лечения раковых заболеваний. Клетки опухоли подвергались воздействию специфических веществ, дарованных самой природой. Подобный метод, хотя и в ограниченной степени, был использован и для лечения рака молочной железы. Хаггинс не только достиг сенсационных результатов, но и внес ценный вклад в теорию терапии, подав идею использования для лечебных целей веществ, синтезируемых самим организмом. Впоследствии были созданы комплексные методы уничтожения раковых клеток. Например, гормон связывался химическим путем с молекулой ядовитого вещества, в результате чего яд не уничтожал клетки «без разбора», а попадал точно в цель — в клетку, которая реагировала на этот гормон. За открытия, связанные с гормональным лечением рака предстательной железы. Хаггинс вместе с Роусом был удостоен в 1966 г. Нобелевской премии по физиологии и медицине.