9 мая 2025 года наша страна отметит важнейшую дату — 80 лет Победы в Великой Отечественной войне. Войне, в которой на карту было поставлено физическое существование нашей страны и ее граждан — в буквальном смысле этого слова. Эта Победа была бы невозможна без нашей науки. Недаром президент АН СССР Сергей Вавилов говорил, что одной из главных ошибок Гитлера стала недооценка советской науки. В преддверии праздника объединенная редакция изданий Indicator.Ru и InScience.News, а также входящие в нашу экосистему проекты «Живая история науки», «Российские древности» и Блог истории медицины запускают четыре цикла статей, посвященных Великой Отечественной. В них мы расскажем о вкладе науки в Победу, о выдающихся конструкторах военной техники, о военной медицине тех лет и о древних памятниках, разрушенных в войну. Этот текст станет частью цикла статей о военной медицине, без которой список жертв войны был бы несравнимо длиннее.
Путь от музыки Чайковского к производству антибиотиков
«Для победы во Второй мировой войне пенициллин сделал больше, чем 25 дивизий», — так Нобелевский комитет в 1945 году отметил достижения создателей знаменитого антибиотика: его первооткрывателя Александра Флеминга, а также наладивших его производство Говарда Флори и Эрнста Чейна. Параллельно и независимо с ними способ промышленного синтеза пенициллина в СССР разработала микробиолог Зинаида Ермольева, причем полученный ею препарат, крустозин, ничем не уступал заокеанскому аналогу. Вот только вместо «нобелевки» она получила лишь Сталинскую премию, которую, кстати, пожертвовала на строительство самолета в помощь фронту. О судьбе этой удивительной женщины мы уже рассказывали в рубрике «Десять лет истории науки», а в этом тексте лишь отметим, что к началу Великой Отечественной войны у нее уже было немало научных достижений.
Рассказывают, что девушка выбрала профессию микробиолога из-за любви к музыке Петра Чайковского, который (по официальной версии) умер от холеры в 1893 году. С этой инфекцией действительно были связаны многие ее открытия. Когда ей было 24 года, Зинаида открыла холероподобный вибрион. Эксперименты указывали на то, что в кишечнике он мог превращаться в возбудителя болезни. Не найдя добровольцев, чтобы испытать эту гипотезу на людях, она рискнула выпить раствор с культурой сама и заразилась холерой — но, к счастью, выздоровела.
Через три года, в 1925-м, Ермольева уже возглавила отдел биохимии микробов в Биохимическом институте им. А. Н. Баха, а еще через три — побывала в командировках в ведущих европейских микробиологических институтах (Институте имени Коха в Германии и Институте имени Пастера во Франции) и опубликовала научные статьи о своих работах в престижных научных журналах.
В поисках «живой воды»
В 1939 году Зинаида Ермольева вместе с коллегами отправилась в Афганистан, чтобы бороться с эпидемией холеры. Там микробиологи внедрили метод экспресс-диагностики этой инфекции — результат их последних разработок. Там же Ермольева испытала новый препарат бактериофага, поражающего холерный вибрион. Затем, работая в Ташкентском институте вакцин и сывороток, Ермольева создала комбинированный препарат на основе бактериофагов, которые уничтожают сразу 19 видов бактерий, вызывающих опасные инфекции. За достижения в борьбе с холерой, тифом и дифтерией Ермольева получила профессорское звание. Жители Средней Азии очень ее уважали и вежливо обращались к ней «ханум» — позднее это слово в качестве прозвища подхватили и ее коллеги.
Неудивительно, что во время наступления нацистов на Сталинград в 1942 году именно Ермольеву отправили туда, чтобы предотвратить эпидемию холеры. От инфекции уже страдали немецкие солдаты, и через загрязненную питьевую воду она легко могла перекинуться на советских солдат и не успевших эвакуироваться жителей. Количество препарата бактериофагов, которое можно было бы привезти с собой, было небольшим, и ученые решили отправить запасы эшелоном. Однако по пути поезд с ценным грузом разбомбили. Зинаиде Ермольевой и ее коллегам не оставалось ничего, кроме как совершить невозможное: организовать масштабное производство препарата бактериофагов в городе, за который идут бои.
Вскоре, к недоумению нацистского командования, советские солдаты начали воровать трупы противников после боя. Мысль, что в Сталинграде в подпольной лаборатории работают микробиологи, которым нужны были образцы холерных вибрионов и палочек брюшного тифа, чтобы создавать специфичные к ним бактериофаги, любому показалась бы безумной.
По слухам, сам Сталин звонил и осведомлялся о ходе работы, фамильярно обращаясь к Ермольевой: «Сестренка, может быть, отложить наступление?» На что она якобы отвечала: «Мы свое дело выполним до конца». Такое обращение могло использоваться в шутку из-за одинакового отчества. Так это или нет, всего за несколько месяцев усилия ученых окупились. Вскоре налаженное ими производство ежедневно обеспечивало препаратом, который неофициально называли «живой водой», 50 тысяч человек. Для ежедневной дезинфекции Зинаида Ермольева организовала поставки в город 300 тонн хлорамина и несколько тонн мыла и направила две тысячи медиков на ежедневное обследование 15 тысяч человек. Эпидемию удалось победить.
Антибиотики для раненых
Работая в Сталинграде, Ермольева убедилась, что тиф или холера были далеко не единственными опасными инфекциями. Многие гибли из-за инфицирования ран. В 1942 году в СССР появился свой антибиотик, грамицидин С. Но он подходил лишь для наружного применения в виде пасты, так как был достаточно токсичным. В то же время в США и Англии уже был выделен пенициллин, который начинали применять в клинической практике. В 1942 году Ермольева начала и свои работы в этом направлении.
Плесень для получения советского пенициллина искали повсюду. Только 93-й по счету образец, полученный то ли со стен бомбоубежища во время атаки, то ли на втором этаже здания на Яузском бульваре (сейчас там находится индийское посольство), то ли, по словам коллеги Ермольевой, микробиолога Тамары Балезиной, из соседней военной лаборатории, где он поразил бактериальную культуру, наконец оказался полезен. Плесень относилась к виду Penicillium crustosum, из-за чего и появилось название препарата — крустозин ВИЭМ (по аббревиатуре Всесоюзного института экспериментальной медицины).
В сжатые сроки Зинаида Ермольева и Тамара Балезина организовали синтез антибиотика и испытали его в московских госпиталях под руководством Ивана Руфанова. В 1944 году, во время Прибалтийской наступательной операции, Зинаида Ермольева выехала на 1-й Прибалтийский фронт, и крустозин прошел «боевое крещение». Считается, что новый антибиотик настолько эффективно боролся с инфекциями, что помог снизить смертность от ран на 80%, а количество ампутаций конечностей — на 20–30%. В том же году в Москве открылся цех по производству жидкого концентрированного пенициллина.
«Первый советский пенициллин-крустозин, который мы получили в нашей лаборатории, творил чудеса, — писала Зинаида Ермольева. — Он значительно задерживал рост микробов, вызывающих заражение крови, воспаление легких и газовую гангрену. Наш препарат применялся также для лечения пневмонии, рожистых воспалений и других заболеваний».
Международное признание
В 1944 году лабораторию Зинаиды Ермольевой посетил зарубежный коллега Говард Флори, тот самый, что через год разделит «нобелевку» с Флемингом и Чейном. Он еще не знал о ее разработках и был поражен тем, что советские ученые получили пенициллин самостоятельно. Сравнительные испытания организовали в Яузском госпитале, где 12 тяжелораненных лечили зарубежным антибиотиком, а 6 получали крустозин. На этой (пусть и более чем скромной) выборке крустозин ВИЭМ оказался эффективнее в дозировках в разы меньших, чем для «импортного» пенициллина.
Отец советской нейрохирургии Николай Бурденко, возглавлявший группу врачей, которые испытывали пенициллин-крустозин в полевых условиях в Прибалтике, после войны выпустил работу «Письма хирургам фронтов о пенициллине». В ней он подробно разобрал способы использования антибиотика и рассказал о нужных дозировках. Он, правда, в отчетах Руфанова находил ошибки и считал, что «утверждения, что лечебная единица препарата ВИЭМ должна приниматься равной 20 единицам Флори, не имеют под собой достаточной основы». Тем не менее он соглашался, что советский вариант препарата ничем не уступал зарубежному. После встречи с Говардом Флори Ермольева получила международное признание. Он же дал ей прозвище «госпожа Пенициллин». Ему понравилось и восточное обращение «ханум», о котором рассказали ее коллеги по лаборатории. Зинаида Ермольева даже подписала совместную с английским ученым фотографию: «Пенициллин-ханум и сэр Флори — огромный мужчина».
Хотя Ермольева и ее коллеги не удостоились самой знаменитой научной награды, их помощь людям трудно переоценить. Недаром маршал Константин Рокоссовский говорил, что «победу мы выиграли ранеными»: усилия микробиологов по борьбе с инфекциями помогли спасти сотни тысяч жизней.