Заедно в науката: Елизабет Хейзън и Рейчъл Браун и откриването на нистатина

От 1885г.

Откриването на нистатина от Елизабет Лий Хейзън (1885–1975) и Рейчъл Фулър Браун (1898–1980) е вдъхновено от друго голямо откритие – това на пеницилина, както и от успеха на биохимика и микробиолога Селман Ваксман в проучването на антибактериални агенти в почвени проби. Сигурно знаете, че самият нистатин, който в наши дни е познат под голям брой търговски марки, се използва от години като ефективно лечение срещу гъбични инфекции по кожата, в устната кухина, на половите органи, както и на стомашния тракт.

Хейзън, микробиологът

Елизабет пристига в Ню Йорк през 30-те години на миналия век, за да започне работа в Държавния департамент по здравеопазването. Към конкретния момент младата жена вече и съвсем отскоро е доктор по микробиология – степен, придобита в Колежа на лекарите и хирурзите към Колумбийския университет. Родена в Рич, Мисисипи, Хейзън живее в сиропиталище до тригодишна възраст. После тя, брат й и сестра й първоначално живеят с баба си по майчина линия, а впоследствие – с чичо си, който има три деца. След като посещава едностайно училище /наподобяващо на познатото ни килийно училище/, девойката постъпва в женския университет в Мисисипи. След това за известно време Лий преподава физика и биология на гимназиално ниво в Джаксън, отново в Мисисипи. Докато се изявява в ролята на учител, през лятото момичето учи и в университетите в Тениси и във Вирджиния. По-късно, Елизабет се премества в Ню Йорк, за да постъпи в Колумбийския университет, където успява да се сдобие с магистърска степен по биология. След това Хейзън се записва в образователна програма по медицинска бактериология в Колумбийския колеж на лекарите и хирурзите, която програма обаче прекъсва, за да служи във военните диагностични лаборатории в Алабама и Ню Йорк през Втората световна война. След войната дамата се изявява като асистент директор в клиничната лаборатория на лечебно заведение, намиращо се в западна Вирджиния. През 1923 година Лий се завръща в Колежа на лекарите и хирурзите, за да приключи докторантурата си по микробиология четири години по-късно.

Щом пристига в Ню Йорк през 1931 година, Хейзън много бързо е назначена да оглави диагностичната бактериална лаборатория към Нюйоркския лабораторен отдел за научни изследвания. През 1944 година американката е избрана да ръководи проучване, свързано с гъбичките, за които микроорганизми Ваксман и други специалисти приемат, че се намират в "многовековна конкуренция" с бактериите и други микроби. Когато след това учи микология в Колежа на лекарите и хирурзите, дамата създава "колекция" от болестотворни гъбички, употребявани за идентификация на микроорганизми в проби, изпращани от немалко лекари от целия щат. Използвайки техниката на Ваксман с почвени проби, през 1948 година Лий успява да идентифицира нов антигъбичен агент сред филаментозните бактерии, наречени актиномицети.

Задълбочаването на проучването и откриването на съставки, които притежават противогъбични характеристики, налагат в екипа да се присъедини добре обучен и способен химик. За работата е избрана Рейчъл Фулър Браун.

Браун, химикът

Браун е родена в Спрингфийлд, Масачузетс, но, когато е още в началното училище, семейството й се премества в Уебстър Гроувс, Мисури. На 12-годишна възраст тя преживява раздялата на родителите си, а майка й, заедно с децата, се прибира в Спрингфийлд. Идва време за колеж и момичето е прието в близко намиращия се "Mount Holyoke College". Това става възможно с допълнителната финансова подкрепа от бившата й гимназия, както и от заможни личности в Спрингфийлд. В учебното звено Рейчъл засилено изучава история и химия. С препоръката на Еми Кар /ръководител на катедрата по химия и прочут ментор на жените в химичната наука/, Фулър придобива магистърска степен по химия в Чикагския университет. След това тя преподава в частно училище за момичета. През 1924 година интелигентната дама се завръща в Чикагския университет, за да придобие докторска степен по химия и бактериология. Преди да защити докторската си дисертация, Браун приема работа в седалището на Държавния департамент по здравеопазването в Олбани. Седем години по-късно, обратно в Чикаго, Фулър се сдобива с докторска степен. Към конкретния момент тя вече е получила научно признание заради работата си в разграничаването на полизахаридите, характеризиращи различните пневмококи /причинителите на пневмонията/. Припомняме ви, че преди ерата на широкоспектърните антибиотици най-успешното лечение на пневмония са прилаганите кръвни серуми, съдържащи антитоксини. Всеки серум обаче е ефективен само срещу определен бактериален щам, затова именно разграничаването на пневмококите значимо събитие.

Попадайки в един екип, на Елизабет Лий Хейзън и Рейчъл Фулър Браун им предстои сериозна работа, а резултатът от нея е откриването на нистатина.

От 40-те години на миналия век нататък, макар че работят в различни градове, микробиологът Елизабет Хейзън и химикът Рейчъл Браун успяват да реализират изключително продуктивно научно партньорство. В лабораторията си в Ню Йорк Елизабет култивира микроорганизми, открити в почвени проби, а после проверява ин-витро активността им срещу гъбичките Candida albicans и Cryptococcus neoformans. Когато "засича" проявена противогъбична дейност, Елизабет не губи време, а веднага изпраща по пощата въпросната култура в стъклен буркан до Олбани, където е локализирана нейната колежка. Браун получава ценната пратка и, използвайки сложни екстракти, успява да изолира активната съставка. /Това, представете си, става в периода преди въвеждането на високоефективната хроматография и други сходни техники/.

След получаването на активното вещество, Рейчъл връща "топката" обратно в ръцете на Хейзън, изпращайки го за проверка на действието му срещу гореспоменатите Candida albicans и Cryptococcus neoformans. Ако се окаже ефективно, токсичността му се преценява допълнително в последвали опити с животни.

За съжаление, почти всички агенти, които иначе унищожават гъбичките, проявяват твърде висока токсичност при проведените животински тестове. По ирония на съдбата, от всички стотици почвени проби, изпратени на дамите и събирани от цял свят, онази култура, която ще се окаже "печелившата", е открита не къде да е, а в градината на близък приятел на Хейзън на име Уолтър Б. Нурсес и неслучайно е наречена Streptomyces noursei. Културата съдържа вещество, което дамите първоначално наричат фунгицидин – наименование, което, макар и непознато за тях, вече се използва за назоваване на друга съставка. Затова Елизабет Хейзън и Рейчъл Браун прекръщават откритието си на "нистатин" /учудващо, терминът идва от съкращението на названието на щата Ню Йорк – NY, и "statin"- "статин"/.

Ръководителят на отдела – Гилбърт Далдорф, настоява дамите публично да обявят своето откритие на регионалната среща на Националната академия на науките. Следващата стъпка включва патентоването на откритието, производството на лекарството в огромни количества и стартирането на клинични тестове с хора – нещо, за което липсват достатъчно щатски ресурси. За да осигури патент, Далдорф се обръща към Научната корпорация, която по това време предоставя законови услуги за университетите и за учените в обществения сектор. Водещият изобретател и фармацевтичен предприемач Едуард Робинсън Скуиб закупува правата върху патента на нистатина, прави проучвания и лицензира продукцията и продажбата му за голям брой лекарствени компании.

В крайна сметка, постижението на двете жени е наистина значимо, а то, както стана ясно, става възможно благодарение на блестящото научно партньорство помежду им.

По статията работи: Красимира Костадинова