Китасато Сибасабуро: пионер в области профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Культивирование бактерий столбняка и открытие антитоксинов

С давних времен для лечения болезней и недугов японцы обращались к китайской медицине. В период Эдо (1603–1868), благодаря голландской торговой миссии на острове Дэдзима в Нагасаки, в страну попали европейские знания. Однако только после Реставрации Мэйдзи в 1868 году в Японии по-настоящему занялись изучением опыта западной медицины. Одной из ведущих фигур этого периода был Китасато Сибасабуро (1853–1931), открытия которого до сих пор не потеряли своего значения для медицинской сферы.

Китасато родился в деревне Китасато в провинции Хиго на территории современной префектуры Кумамото. Он изучал медицину в медицинской школе Фурусиро (ныне медицинский факультет Университета Кумамото), а затем в медицинской школе «Токио Игаку Гакко» (ныне медицинский факультет Токийского университета). Проработав некоторое время в отделе здравоохранения Министерства внутренних дел Японии, Китасато по совету своего учителя в Фурусиро, голландского военного врача Константа Георга ван Мансвельта (1832–1912), решил продолжить учебу в Германии, где с 1885 по 1892 год работал под руководством выдающегося бактериолога той эпохи Роберта Коха (1843–1910).

В берлинской лаборатории Коха Китасато, который был по натуре прилежным и инициативным работником, первым добился успеха в культивировании чистой культуры столбнячной палочки. В следующем году он открыл медицинское средство, принесшее ему международное признание - столбнячный антитоксин, состоящий из антител к возбудителю столбняка. В 1890 году в сотрудничестве с немецким физиологом Эмилем Адольфом фон Берингом (1854–1917) Китасато открыл серотерапию - новаторскую методику для борьбы с дифтерией, в которой для лечения и профилактики бактериальных инфекций используется сыворотка крови. Сам Беринг за свою работу в этой области получил в 1901 году первую в истории Нобелевскую премию по физиологии или медицине. На получение престижной премии претендовал и Китасато, и, вероятно, разделил бы ее с Берингом, если бы в те годы существовала обычная для сегодняшних дней практика награждения нескольких лауреатов.

Лекарственные препараты на основе антител: задействование потенциала иммунной системы

Антитоксины, открытые Китасато, соответствуют тому, что мы сегодня называем антителами. Антитела - это белки, которые образуются в крови человека при заражении вирусом или другим патогеном. Они сдерживают натиск инвазивного агента и помогают защитить организм от дальнейшего распространения инфекции. Изобретение методов лечения, в которых используется естественная способность иммунной системы вырабатывать антитела в ответ на антигены, внесло большой вклад в разработку новых препаратов и методов лечения.

Сегодня для лечения болезней и инфекций, устойчивых к антибиотикам, а также трудноизлечимых заболеваний, применяется бесчисленное количество лекарств на основе антител. Сывороточную терапию, служащую основой применения многих из этих препаратов, разработал именно Китасато. На сегодняшний день эти средства, называемые препаратами антител, составляют половину всех разрабатываемых в мире новых лекарств.

Открытие Китасато также включено в арсенал фармацевтических компаний и медицинских институтов, используемый для разработки вакцин и других средств лечения для борьбы с COVID-19. Несмотря на скромные успехи в противостоянии пандемии коронавируса, нет ни малейших сомнений, что ученые, основываясь на современном понимании основных принципов функционирования комплекса антиген-антитело, изложенных Китасато много лет назад, сумеют разработать эффективные вакцины для борьбы с COVID-19.

Охота на чуму в Гонконге

В 1894 году Китасато отправился в Гонконг, где практически одновременно с Александром Йерсеном (1863–1943) из французского Института Пастера, но при этом совершенно независимо, открыл возбудитель бубонной чумы – бактерию Yersinia pestis. Чума, известная как Черная смерть, попала в Европу в четырнадцатом веке. Периодические вспышки чумы продолжались вплоть до восемнадцатого века, оставив после себя миллионы жертв и став причиной кардинальных перемен в политике, экономике, обществе и культуре того времени. Во второй половине девятнадцатого века чума снова появилась в Маньчжурии на севере Китая. Китасато и другие ученые работали над идентификацией патогена, используя четыре критерия, которые с тех пор получили известность как постулаты Коха. Постулаты предполагают, что: 1) При любых случаях заболевания обязательно должен присутствовать микроорганизм или другой патоген; 2) Патоген должен быть изолирован от заболевшего и его штамм должен быть выращен в чистой культуре; 3) При заражении чистой культурой патогена здоровое, но предрасположенное к заболеванию лабораторное животное обязательно заболевает; 4) Патоген должен быть повторно изолирован от экспериментально заражённого животного и быть идентичным патогену, внедрённому изначально.

В последующие годы бактериология продемонстрировала значительный прогресс, благодаря работам других значительных ученых, среди которых Сига Киёси (1871–1951) с исследованием о дизентерии, а также Эрик Хоффман (1868–1959) и Фриц Шаудин (1871–1906) с работой о сифилисе. Тем не менее, к тому времени темп изменений в медицине значительно вырос, и бактериология начала уступать место новой науке, которую мы сегодня знаем как микробиологию. Этот переход стал результатом открытия вирусов и микроорганизмов, которые даже меньше по размерам, чем бактерии.

Создание исследовательских лабораторий и медицинских отделений

Другим ключевым достижением Китасато стало создание в 1892 году, то есть за два года до открытия бациллы бубонной чумы, Института инфекционных заболеваний - первого в Японии частного исследовательского центра, специализирующегося на инфекционных заболеваниях. Китасато заручился поддержкой таких значимых лиц, как ведущий педагог и писатель Фукудзава Юкити (1835–1901), правительственный чиновник по вопросам медицины и президент первого медицинского факультета Токийского университета Нагайо Сэнсай (1836–1902) и промышленник Моримура Итидзаэмон (1839 –1919). Позже этот институт, получивший известность как Национальный институт инфекционных заболеваний под юрисдикцией Министерства внутренних дел Японии, станет одним из трех ведущих исследовательских центров мира по изучению инфекционных заболеваний, наряду с французским Институтом Пастера и Институтом Рокфеллера в США.

Институт работал под эгидой Бюро общественного здравоохранения Министерства внутренних дел Японии. Однако в 1914 году Министерство внутренних дел в одностороннем порядке передало контроль над институтом Министерству образования, фактически превратив его в филиал Императорского университета Токио (ныне Токийский университет). Возмущенный односторонним решением, Китасато, как и весь штат института, ушли в отставку, после чего Китасато основал на свои средства частный Институт инфекционных заболеваний Китасато.

С тех пор Институт инфекционных заболеваний и Институт Китасато участвовали в оживленных академических дебатах, которые внесли значительный вклад в развитие медицинских исследований в Японии. Сосуществование этих двух институтов не только не стало обузой для японских медицинских кругов, но и способствовало развитию научного сообщества, в рамках которого ученые постоянно спорят о науке и обсуждают работы друг друга.

Помимо основания своего собственного института, Китасато также продемонстрировал великолепные качества руководителя как при создании новых медицинских организаций, так и в качестве предпринимателя. В 1916 году он основал Японскую медицинскую ассоциацию, а в 1920 году - Медицинскую школу университета Кэйо. В 1921 году он основал корпорацию Terumo Corporation по производству термометров и другого медицинского оборудования, а в 1923 году - Японское общество по туберкулезу. Он продолжал открывать новые организации и создал множество других учреждений.

Неудачная вакцина

В 1918 году мир охватила пандемия гриппа, известного в просторечии как испанка. В Японии между Институтом инфекционных заболеваний Китасато и Национальным институтом инфекционных заболеваний возникли разногласия по поводу методов лечения испанки и производства вакцины. Науке еще предстояло открыть существование вирусов, поэтому Ричард Пфайфер из исследовательского института Коха в Берлине и Китасато ошибочно предположили, что заболевание вызвано «микробом гриппа». Основываясь на этой идее, оба пытались разработать вакцины против гриппа. В Институте инфекционных заболеваний, однако, предположили, что новый микроорганизм должен быть фильтруемым патогеном, то есть оказаться достаточно маленьким, чтобы преодолевать бактериальные фильтры.

К сожалению, 1918 год еще принадлежал эпохе бактериологии. Китасато пытался разработать вакцину от испанки на основе своей гипотезы, однако уровень научных знаний еще не достиг той стадии, когда его усилия могли принести плоды. Только в 1933 году, после изобретения электронного микроскопа, ученые подтвердили существование микроорганизмов меньших по размеру, чем бактерии. Эти микроорганизмы они назвали вирусами. Китасато не дожил до открытия вирусов, скончавшись двумя годами ранее в 1931 году. На протяжении всей своей жизни он работал, внеся неоценимый вклад в развитие бактериологии, но лишь после ухода Китасато наступила эра новой науки - полевой вирусологии.

Хотя на его пути и случались ошибки, нет ни малейшего сомнения, что первые семена, посаженные Китасато много лет назад, дали богатый научный урожай. Институт Китасато, основанный этим новатором медицины, и по сей день продолжает выпускать ведущих мировых исследователей и врачей.

Жизнь Китасато Сибасабуро

* Голубым цветом отмечены вехи истории медицины, не относящиеся к личным достижениям Китасато

(Первоначально опубликовано на японском языке. Фото заголовка: Портрет Китасато Сибасабуро. Изображение любезно предоставлено Национальной парламентской библиотекой)

Статьи по теме

• Лечение переливанием крови излечившегося донора: новый метод терапии коронавирусного заболевания с японскими корнями?
• Препарат, который разработал лауреат Нобелевской премии Омура Сатоси, может ингибировать новый коронавирус
• Исторические личности на новых банкнотах: Китасато Сибасабуро, Цуда Умэко и Сибусава Эйити
• Японская компания Terumo увеличивает производство аппаратов искусственного кровообращения (сердце-лёгкие) в рамках мер по борьбе с коронавирусом
• Мытьё рук и проветривание помещений как меры при эпидемии холеры в Японии во второй половине XIX века
• Японцы, изменившие Тайвань: Хориути Цугуо, отец тайваньской медицины