Один на один с невидимым врагом. Роберт Кох и его палочка
Мы продолжаем серию очерков о жизни известных ученых, оставивших весьма заметный след в мировой науке и истории человечества.
Конечно, это было неслыханной смелостью. Мало кому известный медик Роберт Кох, подмешав что-то там цветное в биологические образцы, взятые у чахоточного больного, отравил ими несколько морских свинок и заявил 24 марта 1882 года, что ему удалось поймать бактерию, которую до него ни один медицинский гений изловить не мог. И бактерия-то эта на бактерию не была похожа: палка — и есть палка.
Полностью доктора-выскочку звали Генрих Герман Роберт Кох. Родился он 11 декабря 1843 года в Нижнесаксонском городе Клаусталь-Целлерфельде, в семье горного инженера Германа Коха и дочери главного инспектора Ганноверского королевства Юлианы Матильды Генриетты Кох, урожденной Бивенд. Дедушка Генрих Бивенд обожал внука и разрешал ему все, даже копаться в любимом гербарии, которые он вместе с сыном как ботаник-любитель тщательно собирал многие годы. Мальчику нравились разноцветные и разноформенные листки и прекрасные цветы, сохранившие в своей смертельной засушенности красоту и загадочность. По примеру дедушки и дяди, он тоже стал собирать свой гербарий, став ботаником-любителем еще в дошкольном возрасте.
В начальную школу его определили еще в неполные пять лет. При этом он уже умел, пусть по складам, но довольно сносно читать и даже писать. Через три года мальчик перешел в местную гимназию, где учителя быстро признали Роберта лучшим учеником в классе.
Он и вправду учился с удовольствием и, окончив с блестящими результатами гимназию, в 1862 году легко поступил в знаменитый своими богатыми научными традициями Геттингенский университет. Начал с изучения физики и ботаники, но постепенно почти полностью переключился на медицину. Конечно, немалую роль в этом сыграли блестящие преподаватели, прославившие немецкую медицинскую школу: анатом Якоб Генле, физиолог Георг Мейсснер, клиницист Карл Гессе. На своих лекциях они рассказывали о невероятных вещах: о том, что существуют живые организмы настолько малые, что их нельзя видеть простым глазом, что именно эти организмы, называемые Bakteria (по-гречески - «палочка»), служат причиной множества заболеваний и что бороться с ними, несмотря на микроскопические размеры (а может — и из-за этого) чрезвычайно сложно. Юноша часами просиживал у университетского микроскопа, выращивал в чашечках Петри культуры микроорганизмов и с замиранием сердца, до сломанных глаз следил, как в питательном растворе процветает чужая жизнь.
В 1867 году молодой человек, только год как получивший диплом практикующего врача, обзавелся семьей. Молодая супруга, Эмма Адельфина Жозефина Фрац, уже вскоре подарила мужу дочь Гертруду. А вот с работой у доктора Коха было плохо. За 4 года он сменил пять городов, в каждом из которых пытался организовать частную практику. Но везде уже прочно сидели свои, старые доктора, и менять старого на молодого горожане не желали. Но заветной мечтой Коха был не докторский кабинет, а маленькая каюта океанского корабля, в которой он совершил бы, по примеру Чарльза Дарвина, кругосветное путешествие. Роберт не раз пытался получить место судового врача, однако из этого ничего не вышло и мечты так и остались мечтами.
Наконец ему удалось устроиться ассистентом в больнице для умалишенных в городке Раквиц, но проработал он там недолго. Когда в 1870 году разразилась франко-прусская война, Роберт, несмотря на сильную близорукость, освобождавшую его от воинской повинности, записался добровольцем в полевой госпиталь. Но лечить ему там большей частью приходилось не характерные для войн ранения и переломы, а банальные холеру и брюшной тиф. После демобилизации в 1871 году он получил место уездного санитарного врача в городе Вольштейн. На 28-летие жена подарила ему настоящий и очень хороший микроскоп. Это был неосмотрительный шаг с ее стороны: получив в свое полное распоряжение мощный оптический прибор, Роберт практически забросил практику и почти все свое время отдал наблюдениям. Он купил дорогой фотографический аппарат, пристроил его к микроскопу и начал не просто наблюдать за жизнью микробов, но, подобно бульварному репортеру, фиксировать ее на пленку. Для того чтобы бледные бактерии выделялись на фоне столь же бледного окружающего мира он научился подкрашивать их различными красителями, делая микроорганизмы более яркими и заметными. Наконец, для того, чтобы проверять теорию на практике, Кох завел в родном доме целую армию лабораторных мышей, которых периодически заражал то одной, то другой, то третьей бациллой.
Роберт Кох (справа) с хирургом осматривают крокодила. В крови крокодила возбудитель сонной болезни (африканский трипаносомоз).
Узнав, что его научный кумир, изобретатель прививок и один из пионеров иммунологии Луи Пастер пытается обнаружить возбудителя сибирской язвы, Роберт решил попытать счастья в этом же секторе. Получив образцы тканей больных животных, он довольно быстро выделил среди множества присутствовавших там микроорганизмов наиболее специфические и полностью проследил их жизненный цикл. Получился настоящий фоторепортаж, из которого было совершенно ясно, какая именно из бактерий несет ответственность за заболевание. По итогам своих расследований Кох в 1876 и 1877 году опубликовал две статьи, в которых, кроме рассказа непосредственно о сибирской язве, поведал еще и о своих методах: микрофотографировании и раскраске. О трудах ученого стало известно специалистам знаменитой лаборатории Конгейма, которые, в свою очередь, рассказали всему миру о перспективном исследователе. Карьера Роберта пошла вверх, в 1880 году он получил место правительственного советника Имперского отделения здравоохранения в Берлине, а в 1881 году опубликовал еще одну свою важную работу: «Методы изучения патогенных организмов», в которой рассказывал, как именно следует выращивать культуры бактерий.
Между тем, вовсе того не желая, своим успехом в поисках бактерии сибирской язвы Кох обратил на себя гнев того самого Пастера, примеру которого следовал. Классик мировой микробиологии не мог простить молодому выскочке того, что он посмел критиковать его методы как недостаточно эффективные. В ответных публикациях он обрушился на оппонента с язвительной критикой, которая грозила похоронить Роберта как ученого, если ему не удастся доказать свою правоту на каком-нибудь громком примере. Роберт Кох не стал сдаваться. Он подхватил брошенную ему перчатку.
С чахоткой или туберкулезом человечество было знакомо уже не одну тысячу лет. Еще в Вавилонском Кодексе Хаммурапи (примерно 1750-е годы до нашей эры) было записано право мужа на развод с женой, если у нее обнаружатся признаки легочного заболевания. Во времена Коха это была одна из самых распространенных болезней, не поддающихся лечению. От нее в Европе умирал каждый седьмой человек. Многие доктора вообще считали чахотку болезнью врожденной, бороться с которой бесполезно. Все, что могли посоветовать врачи, так это отправиться на курорт, где недуг протекал не так остро. Вот эту болезнь Роберт Кох и определил как очередную свою цель. Делу помогло то, что рядом с его лабораторией располагалась клиника, практически забитая туберкулезными больными.
Роберт взял за правило каждый день заходить в нее и брать небольшое количество мокроты или крови тяжелобольных чахоткой. Его врагу довольно долго удавалось скрываться, но доктор Кох не сдавался и упорно пытался найти краситель, который вывел бы, наконец паразита на свет. Наконец, растерев 271-й по счету препарат и окрасив его сначала в метиловой синьке, а потом — в красно-коричневом везувине, он обнаружил в полученной массе окрасившиеся в ярко синий цвет палочки, почти не подававшие признаков жизни. Теперь исследователь начал усиленно наблюдать только за ними.
Выделенные и посаженные на питательный паек из крови животных они стали вести себя несколько активнее. Кох проследил за бактериями и понял, что столкнулся с совершенно оригинальными организмами. В отличие от большинства микробов, делившихся каждые несколько минут, жизненный цикл этих «палочек» длился от 14 до 18 часов. Росли они медленно, зато были чрезвычайно выносливыми и выживали даже после пятиминутного кипячения. Для того чтобы вырастить из них нормальную культуру, уже недостаточно было пары-тройки суток, ждать приходилось от месяца до полутора. Но ученый не торопился. Он методично исследовал противника, и только получив достаточное количество чистого образца, ввел его подопытным морским свинкам. У которых уже вскоре проявились симптомы туберкулеза. Только после этого ученый решился рассказать миру о своем открытии.
В той же публикации от 24 марта 1882 года он описал и основные принципы поиска болезнетворных бактерий, которые должны приводить к успеху. Принципы, которыми микробиологи пользуются до сих пор, получили название постулатов Коха, или «триада Коха»:
- Необходимо удостоверится, что данный микроб присутствует при данном заболевании,
- Необходимо получить чистую культуру микроба,
- Необходимо экспериментально вызвать с помощью этой чистой культуры то же заболевание.
Статья произвела в научном мире эффект взорвавшейся бомбы. Теперь, после того, как многие исследователи в различных странах проверили и подтвердили правильность выводов немецкого доктора, уже никто не мог спорить с его методами и выводами.
Сам же Кох вынужден был на некоторое время отвлечься от туберкулеза и бросить силы на новый недуг. Германское правительство отправило его в составе научной экспедиции в Египет, а потом — в Индию для поиска причин терзавшей эти страны холеры. И тут методы ученого не подвели: уже вскоре Роберт заявил, что ему удалось найти виновный микроорганизм, получивший название «холерный вибрион».
В 1885 году ученый получил место профессора Берлинского университета и стал директором только что созданного Института инфекционных болезней. На новом поприще он возобновил боевые действия против туберкулеза. Теперь, когда враг был идентифицирован, можно было приступить к его уничтожению. В 1890 году доктор Кох объявил, что нашел лекарство. Это был продукт жизнедеятельности открытых Кохом «палочек». Роберт назвал средство «туберкулином». Первым человеком, которому Кох сделал инъекцию «туберкулина», был он сам, вторым - его ближайшая помощница. Однако заявление оказалось несколько поспешным. В результате клинических испытаний выяснилось, что лечебный эффект «туберкулина» близок к нулю, а его введение зачастую оборачивалось серьезным отравлением организма. Зато совершенно неожиданно оказалось, что с его помощью страшное заболевание можно выявлять уже на самой ранней стадии. Первое поражение Коха обернулось первой большой победой над туберкулезом, ведь посредством нового метода, который мы сегодня называем «реакция Манту» (по имени французского медика Шарля Манту, отточившего в 1910 году этот метод диагностики), можно было вовремя выявлять зараженных людей и животных и останавливать распространение инфекции.
В 1890 году в жизни ученого произошло глобальное изменение. Этот 50-летний тихий, замкнутый и добрый человек, почитатель творчества Гётте и страстный поклонник шахмат, неожиданно для всех развелся с женой Эммой. Это был довольно смелый шаг: хотя разводы в Германии были разрешены уже 15 лет, на тех, кто пользовался этой возможностью, общество смотрело с очень большим осуждением. Но ученый горел страстью. Позируя для портрета перед 17-летней ученицей известного художника Густава Грефа Хедвигой Фрайберг, он воспылал к ней необычайной страстью. И девушка ответила ему взаимностью. Мало того, Хедвига отныне стала самой верной и беззаветной помощницей ученого. Это именно она стала вторым человеком, испытавшим на себе действие «туберкулина». В отличие от Эммы, Хедвига сопровождала Коха во всех поездках, тяжелых экспедициях и помогала во всех исследованиях. В 1893 году Роберт и Хедвига сочетались законным браком, который связал их уже на всю оставшуюся жизнь.
Роберт Кох со своей второй женой Хедвигой в 1908 году.
В 1896 году супруги отправились в Восточную Африку. Там их целью была косившая рогатый скот чума. Через год они уже изучали в Индии чуму человеческую. В 1899 году в Италии, на Яве и в Новой Гвинее Роберт и Хедвига боролись с малярией. А в 1903 году, изучая в Центральной Африке новую эпизоотию (эпидемия у животных) рогатого скота, доктор Кох нашел ее возбудителя и, проследив распространение болезни, назвал болезнь «африканской береговой лихорадкой».
В 1905 году доктору Роберту Коху, за «исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулеза», была вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине. В своей Нобелевской лекции он скромно сказал, что если попытаться осознать путь, «который пройден за последние годы в борьбе с таким широко распространенным заболеванием, как туберкулез, мы не сможем не констатировать, что здесь были сделаны первые важнейшие шаги». Год спустя правительство наградило его прусским орденом Почета. Почетное докторское звание ученому присвоили университеты Гейдельберга и Болоньи. Французская академия наук, Лондонское королевское научное общество, Британская медицинская ассоциация и многие другие научные общества избрали его своим иностранным членом.
В 1904 году ученый ушел с должности директора института. Но просто отдыхать и наслаждаться жизнью у него не выходило. Уже в 1906 году он вместе с женой опять отправился в длительную экспедицию, в Восточную и Центральную Африку для борьбы с сонной болезнью. А в апреле 1909 года Роберт Кох прочел в Берлине в Академии наук свой последний доклад на тему «Эпидемиология туберкулеза».
Находясь всегда на самом переднем крае борьбы с болезнетворными паразитами, доктор Кох не раз и не два специально инфицировал себя различными опасными болезнями, вроде малярии. Но умереть ему пришлось вовсе не от инфекции. Он уже давно жаловался на одышку и частые боли в левой стороне груди. Вечером 23 мая 1910 года 66-летнего Генриха Германа Роберта Коха нашли мертвым у открытой двери балкона в номере санатория «Картье» в Баден-Бадене. Прибывший врач констатировал смерть от сердечного приступа. Тело знаменитого ученого кремировали, а урну с прахом доставили в Берлин, где установили в специально построенном на территории Института инфекционных заболеваний Мавзолее. Сегодня этот институт называется Институтом Роберта Коха. А туберкулез, холера, чума и прочие страшные болезни, в поход на которые повел человека доктор Роберт Кох, уже давно перестали занимать в рейтингах летальности первые места.
Институт Роберта Коха в Берлине.
«Мысль, что микроорганизмы должны составлять причину инфекционных болезней, уже давно высказывалась единичными выдающимися умами, но к первым открытиям в этой области отнеслись было крайне скептически. Трудно было на первых порах доказать неопровержимым образом, что найденные микроорганизмы действительно составляют причину болезни. Справедливость этого положения скоро была вполне доказана для многих инфекционных болезней…
Здесь-то и удалось выяснить, что бактерии далеко не случайные спутники и что они встречаются правильно и исключительно при соответствующей болезни. Уже на основании этого мы вправе говорить о существующей причинной связи между болезнью и паразитом как о достоверном факте и можем поэтому приписать паразитарное происхождение целому ряду болезней. К таким болезням относятся: брюшной тиф, дифтерит, проказа и азиатская холера. …Против паразитарной природы этой болезни восставали с необычайным упорством. Были приложены все старания, чтобы лишить холерные бактерии их специфического характера, но они победоносно вышли из этих нападок, и теперь можно считать общепризнанным и обоснованным тот факт, что именно они составляют причину холеры. За последнее сравнительно короткое время бактериология собрала массу материала по биологии бактерий, и многое из этого имеет значение для медицины. Так, возьмем состояние особенной стойкости, которую обнаруживают иные бактерии, например, сибирской язвы и столбняка, в форме спор, отличаясь беспримерной сравнительно с другими живыми существами выносливостью по отношению к высокой температуре и химическим реагентам. Припомним еще многочисленные исследования о влиянии холода, тепла, высыхания, химических веществ, света и так далее на не споровые патогенные бактерии; все это дало результаты, имеющие значение для профилактики.
Если только оправдаются надежды и если удастся овладеть микроскопическим, но могущественным врагом хотя бы в одной бактериальной инфекционной болезни, то я не сомневаюсь, что скоро добьемся того же и для других болезней».