Кровь: река жизни. От древних легенд до научных открытий - Азимов Айзек - Страница 13

Такое состояние называется злокачественным малокровием. Это название подразумевает фатальный исход, и действительно, до 1926 года он был фатальным. Обычную железодефицитную анемию можно было вылечить, принимая таблетки с содержанием железа, но злокачественная анемия была так же смертельна, как выстрел в сердце, хотя и означала не столь мгновенную смерть (болезнь длилась от двух до пяти лет).

В 1926 году два врача из клиники при Гарвардском университете, Дж. Р. Майнот и У. П. Мерфи, решили добавить в рацион больных злокачественной анемией печень. Вы можете спросить, почему именно печень? Несколькими годами ранее ученый из Калифорнийского университета Дж. Уипл вызывал анемию у собак посредством кровопускания, а затем испытывал на них различные продукты, чтобы узнать, какой из них наиболее быстро вернет животных к нормальному состоянию. Печень оказалась эффективнее всего. Естественно, собаки страдали не злокачественной анемией, а анемией, вызванной постоянными кровотечениями. Однако Майноту и Мерфи было нечего терять. Печень съедобна, а пациентам грозила гибель, поэтому врачи решили попробовать.

Метод сработал. Больным почти сразу же стало лучше. Им приходилось периодически включать в свой рацион питания большие порции печени. Если пациенты делали длительный перерыв, болезнь возвращалась. Однако если вы стоите перед выбором: есть печень или умереть, то ответ очевиден.

В 1934 году Майнот, Мерфи и Уипл получили за свое открытие Нобелевскую премию в области медицины.

Хотя по сравнению с тем, что было раньше, был сделан большой прорыв, ситуация все же прояснилась далеко не до конца. Что же такое содержалось в печени, что больные злокачественной анемией возвращались к жизни? В 1927 году Э. Дж. Кон совместно с Майнотом и другими исследователями из Гарвардского университета попробовали разделить печень на фракции, пытаясь выделить фактор, препятствующий развитию анемии.

Сначала некоторое количество печени тщательно измельчали до получения однородной массы — гомогената. Растертую ткань соединяли с водой определенной кислотности и тщательно перемешивали. Некоторые компоненты гомогената растворялись в воде, другие нет.

Смесь фильтровали, а затем некоторые компоненты гомогената и нерастворенные частицы испытывали отдельно на больных злокачественной анемией, добавляя растворимую фракцию и осадок в пищу. Через определенные промежутки времени у пациентов брали кровь на анализ, чтобы проверить, не произошло ли увеличение количества незрелых красных клеток (ретикулоцитов). Такая «ретикулоцитная реакция» означала бы наличие противоанемического фактора.

Оказалось, что в водном растворе, или экстракте печени, этот фактор присутствовал, а в нерастворимой части его было очень мало или совсем не было. Таким образом, нерастворимую часть можно было изъять и продолжить работу с экстрактом.

Позднее наличие или отсутствие этого фактора определялось внутривенным введением небольших доз различных фракций печени. Это был более точный эксперимент, нежели добавление фракций в пищу; при этом сохранялась бóльшая часть фракции, которая подвергалась дальнейшему очищению. Поскольку злокачественная анемия довольно редкое заболевание, были предприняты попытки использовать в этих испытаниях животных вместо людей, но эти эксперименты успеха не имели.

Экстракт печени нагревали. При этом свертывался белок, находящийся в экстракте. Фактор по-прежнему оставался в растворе.

После фильтрации (для отделения свернувшегося белка) раствор обрабатывали эфиром. Эфир не соединяется с водой, а образует отдельный слой жидкости над поверхностью воды. Когда два слоя при сильном взбалтывании временно смешиваются, некоторые вещества из воды переходят в эфир и растворяются в нем. После разделения эфирного и водного слоев антианемический фактор обнаруживался в воде.

Затем раствор помещали в коллодиевый мешочек и погружали его в дистиллированную воду. Коллодий подобен полупроницаемой мембране, через которую относительно мелкие молекулы, в частности молекулы фактора, выходили из мешочка в воду, а более крупные оставались внутри. Эта процедура называется диализом. Затем к материалу, прошедшему через мембрану (диализат), добавляли различные химические вещества, способные, связываясь с другими веществами (но не с фактором), образовывать нерастворимые соединения, которые можно затем удалить из раствора.

Такими методами, а также некоторыми из тех, что были мной упомянуты ранее, рамки поисков медленно, но верно сужались, и исследователи получали все более чистую форму антианемического фактора. Естественно, этот процесс трудоемкий. Результатом может быть как успех, так и провал, хотя опытные ученые, благодаря знанию химических и физических принципов, обычно интуитивно чувствуют, какие процедуры выбрать, чтобы получить удачный результат; иногда опыты заходят в тупик, и приходится повторять попытки бесчисленное количество раз.

В 1930 году, после трех лет работы, Кон и его коллеги выделили фракцию печени, эффективную при борьбе со злокачественной анемией в дозе всего 140 миллиграммов. Эта фракция была по крайней мере в сто раз мощнее обычной печени. Больные злокачественной анемией, получавшие лечение этим экстрактом, избавлялись от необходимости постоянно включать печень в рацион.

Работа по очистке антианемического фактора приостановлена, так как единственным способом обнаружить фактор оставалась реакция на него самих больных злокачественной анемией. Из-за неизбежных потерь на каждой стадии очистки и дополнительных потерь во время анализов оставались слишком малые количества вещества. К счастью, в 1940-х годах ученые из американской компании «Мерк», а также из нескольких английских лабораторий независимо друг от друга обнаружили, что даже ничтожное количество фактора (измеряемое в пикограммах — миллионной доле одной миллионной части грамма) ускоряет рост определенных бактерий.

Это неудивительно, хотя у бактерий и нет красных клеток. Давно существовали подозрения, что антианемический фактор является витамином. Когда витамины были впервые открыты, их считали всего лишь загадочными веществами неизвестного состава, которые присутствовали в пище в малых количествах и были необходимы для поддержания здоровья человека. Сначала были известны два витамина: витамин А, растворимый в жире, но нерастворимый в воде, и витамин В, который, наоборот, растворялся только в воде. Дальнейшие исследования показали, что витамин В был на самом деле смесью многих компонентов, которая получила название витаминного комплекса В.

Различные компоненты этого комплекса стали называться витамином В₁, В₂ и так далее. Постепенно, по мере установления химической структуры разных витаминов, они все получили названия. Например, витамин В₁ стал называться тиамином, а витамин В₂ — рибофлавином.

У витаминов группы В есть одна общая черта: они необходимы для нормального химического функционирования всех известных клеток животных, растений и бактерий. Если клетка сама не может вырабатывать этот витамин, значит, она должна получать его с пищей.

Антианемический фактор вел себя как витамин В, поэтому его называли витамином В₁₂. Подобно другим витаминам В-комплекса, он нужен всем клеткам. У человека дефицит витамина В₁₂ может привести к прекращению выработки красных клеток, но это только вершина айсберга. Более серьезная опасность кроется в том, что нарушается течение химических реакций во всех клетках организма. Бактериальные клетки также страдают от дефицита витамина В₁₂, и бактерии, не способные самостоятельно вырабатывать этот витамин, при недостатке его в пище перестают расти. Если витамин В₁₂ добавлять в питательную среду, то рост бактерий возобновляется, что можно использовать для распознавания наличия антифактора.

К 1948 году с помощью нового метода были наконец выделены крошечные дозы чистого витамина В₁₂. Это было сделано почти одновременно теми же независимыми исследовательскими коллективами: «Мерк» в Америке и несколькими лабораториями в Англии.