пидемиологии одной из ведущих сотрудниц директора Института О. В. Барояна была внучка К. И. Чуковского (1882–1969), дочь писателя Н. К. Чуковского (1904–1965). Мы ездили на одном автобусе с работы на работу и, случалось, беседовали о последних публикациях, научных и литературно-художественных. Однажды, это было в 1974 году после высылки за пределы СССР А. И. Солженицына, я спросил у нее (внучки К. И. Чуковского): «Как дела у вашей тетушки — Л. К. Чуковской?» В печати ее шельмовали за поддержку Солженицына. Моя коллега (внучка К. И. Чуковского) незамедлительно ответила: «Мы с этой семьей не общаемся».
С некоторыми из бывших аспирантов нашего отдела сохранилось научное сотрудничество в течение долгих лет. К примеру, Э. А. Вайнтрауб по окончании аспирантуры возглавила лабораторию микробиологии в Институте сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева. Мы изучали с Э.А. биологические свойства сотен культур стафилококка и обнаружили высокую степень корреляции между их способностью вызывать тяжелые поражения у больных и у экспериментальных животных, обладать устойчивостью к пенициллинам, даже синтетическим, и вырабатывать пенициллиназу (бета-лактамазу). Для этих массовых исследований мне удалось разработать надежный и быстрый экспресс-метод. Смысл этого метода заключался в том, что при росте колоний стафилококка на поверхности агара внеклеточный фермент пенициллиназа активно выделяется во внешнюю среду. Если в агар добавить пенициллин (субстрат), антибиотик будет разрушаться этим ферментом, образуя пенициллоиновую кислоту. Этот продукт распада пенициллина тотчас связывает йод, раствор которого наносился на поверхность агара, где растут колонии микробов. Связанный йод не может вызывать посинение крахмала (индикатора), заранее добавленного в агар. Словом, вокруг колоний стафилококков, продуцирующих пенициллиназу, образуются бесцветные зоны. Такие колонии преобладали среди культур стафилококка, выделенных из клинического материала. Более того, когда я, памятуя об экспериментах по смешанной инфекции, выполненных в Институте туберкулеза, заразил белых мышей одновременно пенициллиназопродуцирующими стафилококками и пенициллиназоотрицательными пневмококками и начал лечить животных пенициллином, патологический процесс резко усилился. Пенициллин разрушался беталактамазой стафилококков, блокируя лечебный эффект антибиотика, направленный против возбудителя пневмонии.
Казалось бы, нужно прибегнуть к лечению стафилококковых инфекций полусинтетическими пенициллинами (метициллин, оксациллин, нафциллин и др.) и цефалоспоринами, которые очень близки к пеницилллинам по химической структуре и способу действия на бактерий (цефалоспорин, цефалотин, цефазолин и др.). Так и было. Клиницисты начали активно применять эти препараты. Правда, в СССР из-за дороговизны (преимущественно, это были импортируемые антибиотики) применение их было ограниченным, особенно цефалоспоринов. Однако, вскоре наступило разочарование: стафилококковая инфекция, приглушенная вначале, вспыхивала с новой силой, заставляя применять другие классы импортируемых антибиотиков, химически далеких от пенициллинов. Эти антибиотики стоили дорого и были во много раз токсичнее, чем пенициллины и цефалоспорины.
Качественный и количественный методы определения пенициллиназной активности стафилококков показали, что взаимодействие новейших синтетических антибиотиков со стафилококками происходит двухфазно. В течение первой фазы активность этого микробного фермента в определенной мере подавляется полусинтетическими пенициллинами и цефалоспоринами. Однако, во второй фазе эти же самые препараты именно из-за структурной близости к пенициллину (наличие бета-лактамного кольца) стимулируют (индукция!) ген-регулятор, включенный в состав пенициллиназной плазмиды стафилококка, и приводят к еще большей выработке бета-лактамазы. Получался замкнутый круг, из которого меня мог вывести опытный специалист в биохимии микроорганизмов.
Это был профессор Василий Андреевич Благовещенский. Он заведовал лабораторией биохимии обмена веществ патогенных микроорганизмов, которая входила в отдел раневых инфекций. Руководил отделом Г. В. Выгодчиков. Тот самый ученый, который получил стафилококковый анатоксин. В этот же самый отдел входила лаборатория стафилококковых инфекций, с которой я был знаком со времен аспирантуры и в которой мечтал работать. Жизнь похожа скорее на путешествие со многими пересадками, нежели на прямой перелет из точки А в точку Б. Я продолжал работать у Х. Х. Планельеса и начал регулярные встречи-консультации с В. А. Благовещенским. Его лаборатория (несколько научных сотрудников, аспирантов и лаборантов) находилась на третьем этаже лабораторного корпуса, расположенного за пределами основной территории института им. Гамалея, метрах в ста от трамвайных путей, проложенных вдоль берега Москва-реки. Внизу был дикий пляж, куда молодые сотрудники института, аспиранты и лаборанты нелегально бегали позагорать и поплавать в жаркие летние дни московского лета.
Из отворявшихся дверей проходной, а летом и через открытые окна первого этажа корпуса, в котором работал В. А. Благовещенский, разносились концентрированные мясные ароматы. Это было одно из подразделений производственного отдела нашего института. Здесь готовились питательные среды для выращивания самых разнообразных микроорганизмов, с которыми работали лаборатории нашего и других микробиологических институтов. На втором этаже располагалась лаборатория стафилококковых инфекций и еще одно подразделение производственного отдела, где вырабатывали стафилококковый анатоксин, который рассылали по всей стране. И как символ единства науки и практики посредине находился кабинет Г. В. Выгодчикова, где он работал в дни, свободные от обязанностей по Академии медицинских наук. На дверях кабинета Г.В. висел плакатик: «Всегда занят — всегда свободен».
Биохимическая лаборатория В. А. Благовещенского, куда я впоследствии перешел, была на третьем этаже и граничила с лабораторией ботулизма. В. А. Благовещенский был полной противоположностью Х. Х. Планельеса, как, впрочем, физический и психологический тип русского человека отличается от испанца. В.А. был вальяжным, крупным, доброжелательным, улыбчивым профессором средних лет, выходцем из профессорской семьи, которая, в свою очередь, произошла из рода потомственных священников. Его отец, A. B. Благовещенский, в свои 87 лет продолжал работать в области биохимии растений. В.А. какими-то чертами характера напоминал Стиву Облонского: любил приятную беседу, хорошую обильную еду и не отказывал себе в удовольствии выпить рюмку-другую коньяка. Память у него была зеркальной чистоты, и это позволяло ему, не утруждая себя частыми походами в библиотеки, а только из бесед с сотрудниками или из выслушанных докладов на Ученом Совете находиться в курсе современной ему науки. Правда, он знал столь хорошо основы биохимии, что, просмотрев реферативные журналы и даже не читая оригинальных статей, мог представить себе полностью идею той или иной работы. Особенно славился он знаниями в области бактериальных ферментов (энзимов). Так что, взглянув на мои экспериментальные данные, он поставил точный диагноз: «Полусинтетические пенициллины и цефалоспорины суть конкурентные ингибиторы фермента бета-лактамазы». То есть, попадая в среду, где находится пенициллиназопродуцирующий стафилококк, они на первых порах присоединяются к субстрату — пенициллину и не дают бета-лактамазе разрушить антибиотик, который сохраняет способность убивать микробов. Но одновременно они обладают способностью стимулировать пенициллиназный ген. При этом выделяется de novo так много энзима, что все пенициллины, включая и полусинтетические, разрушаются до соединений, безвредных для Stap-hylococcus aureus. Надо искать другие бета-лактамы, которые не стимулируют пенициллиназные плазмиды, но конкурентно ингибируют пенициллиназу.
Препараты, которые могли обладать такими свойствами, были синтезированы в лаборатории профессора А. С. Хохлова (Институт химии природных соединений). Работу с этими препаратами я выполнял в лаборатории В. А. Благовещенского. Оказалось, что эти аналоги пенициллина, в особенности, сульфоксид феноксиметилпенициллина и сульфон бензилпенициллина способны были подавлять in vitro бета-лактамазу стафилококков, позволяя пенициллину тормозить развитие этих микроорганизмов. То есть пенициллину — самому первому и весьма активному (первоначально) антибиотику — возвращалась способность подавлять рост стафиликокков, несмотря на то, что они продуцировали бета-лактамазу. В то же время, даже в условиях этих экспериментов in vitro конкурентные ингибиторы не могли в полной мере препятствовать действию пенициллиназы стафилококка на бета-лактамное кольцо пенициллина.
Я задавался вопросом: «Как поведут себя соединения А. С. Хохлова в условиях экспериментальной стафилококковой инфекции — in vivo?» Очень часто неутешительные или малоутешительные результаты лабораторных опытов, поставленных в пробирках или на чашках Петри (in vitro), приводят ученых к преждевременному унынию или, наоборот, активность, выявленная in vitro, вселяет неоправданный оптимизм. В химиотерапии рака или инфекционных заболеваний прямая корреляция между опытами в пробирках или на экспериментальных животных наблюдается не всегда. Да это и понятно: в организме экспериментального животного препарат может разрушаться, прежде чем достигает своей цели. Или, напротив, действие лекарственного препарата может усиливаться, присоединяясь к факторам естественного иммунитета: фагоциты, антитела, лизоцим и др. Было замечено, что вид животного может влиять на результаты экспериментов. Точно также нельзя полностью экстраполировать в клинику данные, полученные в виварии на тех или иных видах экспериментальных животных. Я решил проверить препараты А. С. Хохлова в комбинации с пенициллином в отношении культур стафилококка, выделенных от тяжелых больных и устойчивых к пенициллину и обоим конкурентным ингибиторам. В опытах, которые проводились в виварии института, было использовано около 500 экспериментальных животных: белые мыши, белые крысы и золотистые хомячки. Мышей и крыс я заражал стафилококкками внутривенно, а хомячков — внутримышечно.