В молекуле от безумия истории о том, как ломается мозг

Глава 9. Грязные вечеринки

было напечатано в газете Jackson Daily News под заголовком «Они проели себе путь к свободе».

В ходе эксперимента у 7 из 12 участников появились симптомы пеллагры. Среди тех, кто продолжал питаться обычной тюремной едой, случаев заболевания выявлено не было. Всего за несколько лет исследований Гольдбергер доказал: одного только изменения рациона достаточно, чтобы вылечить, предотвратить или вызвать пеллагру.

Вскоре после того, как Гольдбергер опубликовал данные об эксперименте, проведенном в тюрьме штата Миссисипи, ему стали приходить поздравительные письма со всего света. Один ученый из комитета по выдвижению на Нобелевскую премию открыто писал, что работа Гольдбергера заслуживает рассмотрения в Стокгольме. Журналисты возводили его в ранг героя и рукоплескали его «чрезвычайной скромности». А кто-то даже допускал, что в будущем он сможет найти лекарство и от рака.

А затем потоком полились негативные отзывы. В передовице Baltimore Sun Гольдбергера критиковали за то, что благодаря ему выпустили заключенных, редакция утверждала, что эксперимент на «достойных» людях позволил бы избежать «необходимости даровать свободу тем, кто, возможно, страдает скорее от нравственных болезней, чем от пеллагры»7. Один из профессоров Колумбийского университета обвинил Гольдбергера в подтасовке результатов8. На крупной медицинской конференции один из врачей заявил, что он не стал бы оскорблять аудиторию заявлениями, будто причина пеллагры — всего лишь плохое питание. Другие врачи, очевидно, не совсем понимавшие, что такое настоящая бедность, заявляли, что люди не болели бы пеллагрой веками, если ее получалось бы вылечить при помощи продуктов, которые можно купить в любом магазине9. И если гипотеза

181

Часть III. Захватчики мозга и ук лонисты

о недостатке питательных веществ была бы верна, то больные излечивались бы самостоятельно.

Тогда Гольдбергер решил пойти на крайние меры. Чтобы убедить своих коллег в том, что пеллагра — не инфекционное заболевание, он попробует заразиться ею сам. Вместе

ссупругой и еще 14 добровольцами (большинство из них были медиками) он изучал пеллагру по золотому стандарту: предпринимал попытки заразиться «инфекцией» через контакт практически со всеми возможными биологическими жидкостями10. Он надеялся, что такие эксперименты, впоследствии получившие название «грязные вечеринки», нанесут смертельный удар по представлению о заразности: взял мазок тампоном из носа и горла пациента, страдающего пеллагрой, а затем втер слизь с тампона себе в горло и в ноздри. Он ввел иглу в вену на руке пациента, взял образец крови и вколол шесть миллилитров вязкой жидкости себе в предплечье. То же самое он проделал со своим коллегой, который вызвался участвовать в эксперименте, поскольку безоговорочно доверял Гольдбергеру-исследователю. «Итак, результаты, — записал он в блокноте. — В течение одногодвух дней оба испытуемых ощущали некоторую болезненность и ригидность в мышце, куда была введена кровь; более ничего не наблюдалось».

Через три дня Гольдбергер набрался смелости. Он соскоблил чешуйки сыпи двоих пациентов с пеллагрой, смешал

счетырьмя миллилитрами их мочи и четырьмя миллилитрами испражнений другого пациента. Чтобы скрепить все ингредиенты, он добавил к ним пшеничной муки, перемешал получившуюся кашицу и сформировал таблетки. Он заранее принял химический препарат, снизивший кислотность желудочного сока, чтобы среда в желудке не помешала заражению, а затем проглотил самодельные таблетки.

182

Глава 9. Грязные вечеринки

В первые дни после этого эксперимента Гольдбергер ощущал повышенное газообразование и вздутие живота, но больше ни на что не жаловался. На третий день метеоризм сменился приступами диареи, и ему пришлось бегать в туалет по несколько раз на дню.

Не дожидаясь полного выздоровления, Гольдбергер повторил свои эксперименты с кровью, чешуйками сыпи, мочой и испражнениями, забирая образцы у разных пациентов. К исследованию присоединились четверо других добровольцев, все больше и больше веривших в правильность его теории — он же до сих пор был жив! Супруга Гольдбергера, пятый доброволец, тоже настаивала на участии. Гольдбергер не дал ей глотать таблетки, содержащие испражнения, но согласился ввести в ее брюшную полость образец крови женщины, умирающей от пеллагры. Для пары, которая большую часть своей супружеской жизни провела в разлуке, посылая друг другу письма за сотни километров, совместная работа над «грязными» экспериментами стала своего рода странной научной близостью.

У тех, кто принимал участие в семи «грязных вечеринках» Гольдбергера весной 1916 года, не наблюдалось никаких существенных негативных эффектов, кроме разве что болезненности лимфатических узлов и непродолжительной диареи. В течение полугода после завершения эксперимента ни один из добровольцев пеллагрой не заболел. Несколько участников какое-то время страдали расстройством желудка, но Гольдбергер полагал, что этого и следовало ожидать. «Если принять во внимание огромное количество принятой внутрь гадости, — писал он, — реакция оказалась на удивление слабовыраженной».

Гольдбергер был единственным из добровольцев, кто участвовал во всех семи экспериментах. И он вышел из них

183

Часть III. Захватчики мозга и ук лонисты

без каких-либо необратимых последствий. Несмотря на все свои тошнотворные действия (ни одна современная комиссия по медицинской этике не одобрила бы протокол его исследования), он так и не смог заразиться пеллагрой.

Критики, однако, не унимались. Некоторые указывали на то, что Гольдбергер доказал лишь невозможность передачи пеллагры от человека к человеку. Но если инфекционная теория верна, пеллагра может передаваться при посредстве насекомых, а эту вероятность Гольдбергер совершенно не учитывал при организации своих «грязных вечеринок». Другие противники интересовались, почему Гольдбергер, как правило, выбирал для своих экспериментов белых мужчин, которые считались наименее подверженными пеллагре.

В ответ на это Гольдбергер решил сыграть по-крупному. До тех пор каждый свой эксперимент по изучению пеллагры он проводил на определенных группах людей: заключенные, сироты, душевнобольные и, наконец, коллеги, которые участвовали в его «грязных вечеринках» добровольно. Гольдбергер понял: чтобы заставить критиков замолчать, ему придется провести исследование среди населения в целом.

Итак, для своих последних экспериментов на людях он выбрал поселки при текстильном производстве в сельских районах Южной Каролины. Это были уникальные закрытые сообщества: почти все жители этих поселков работали на фабрике, а платили им кредитами, потратить которые можно было только в магазине компании. Это означало, что выбор продуктов был ограничен ассортиментом магазина и — что еще важнее — по записям в кассовых книгах Гольдбергер мог определить, кто чем питается.

Сравнивая покупки семей, члены которых болели и не болели пеллагрой, Гольдбергер обнаружил качественное отличие: те семьи, в которых все были здоровы, покупали

184

Глава 9. Грязные вечеринки

в два раза больше свежего мяса и молока и в четыре раза больше сыра, чем семьи, где были случаи этого заболевания. И те и другие получали в сумме примерно одно и то же число калорий, но, в зависимости от типа потребляемых продуктов, люди либо болели, либо не болели пеллагрой. Гольдбергер еще раз убедился: в рационе людей, больных пеллагрой, не хватает какого-то питательного вещества.

С завершением исследования в поселке при текстильной фабрике теория об инфекционной природе пеллагры окончательно рассыпалась. Ученый, который отстаивал эту идею, переключил свое внимание на рак, безуспешно пытаясь доказать, что его вызывают тараканы. В то же время данные, представленные Гольдбергером, выглядели все более и более убедительными, и в конце концов большинство представителей системы здравоохранения согласились, что пеллагра возникает из-за недостатка питательных веществ.

Даже став главным экспертом страны по пеллагре, Гольдбергер пока не знал, недостаток какого именно питательного вещества вызывает болезнь. В поисках ответа он перешел от экспериментов с людьми к экспериментам над животными, взяв для этого собак с синдромом, похожим на пеллагру, под названием «черный язык». До самой смерти Гольдбергер работал над проблемой пеллагры — а жить ему оставалось 15 лет, и почти половину этого времени он потратил на скрупулезные изменения собачьего рациона.

Делом это было долгим и утомительным, но в конце концов все старания окупились. В 1928 году Гольдбергер опубликовал отчет по 16 продуктам питания, которые он давал собакам с синдромом черного языка11. По его данным, кукуруза, морковь и томаты никак не помогали предотвратить болезнь,

185

Часть III. Захватчики мозга и ук лонисты

а вот даже небольшое количество говядины, печени, лососины и яичного желтка могло остановить развитие этого синдрома даже у собак, которых очень плохо кормили. В поисках питательного элемента, общего для всех продуктов, помогающих от синдрома черного языка, и содержащегося исключительно

вних, Гольдбергер вскоре остановился на предположении, что эта еще не открытая молекула представляет собой часть комплекса витамина B.

Он был прав, хотя и не успел убедиться в этом при жизни. Гольдбергер умер от рака почек в 1929 году, не дожив 10 лет до открытия искомого витамина. Его четырежды выдвигали на Нобелевскую премию, но он так и не получил ее. Уже посмертно Гольдбергер стал известнейшей личностью

вистории пеллагры, персонажем книг о героическом научном упорстве. Оригиналы его заметок хранятся в Национальной медицинской библиотеке, а питательный элемент, способный предотвратить пеллагру, получил в честь него временное название «витамин G».

Вскоре после смерти Гольдбергера эстафетную палочку подхватил биохимик Конрад Эльвехем. Он вырос на тихой ферме в Висконсине и еще ребенком с восхищением наблюдал, как из маленьких ростков, точно по волшебству, появляются початки кукурузы, полные зерен12. Казалось бы, едва зародившиеся растения уже через несколько месяцев приносят урожай, способный прокормить людей. Из любви к сельскому хозяйству вырос интерес Эльвехема к нутрициологии, так что к середине 1930-х, когда он начал работать с проблемой пеллагры, его имя в этой области уже было широко известно.

186

Глава 9. Грязные вечеринки

Изучая труды Гольдбергера, Эльвехем заметил, что во всех его экспериментах — и над собаками, и над людьми — было одно фундаментальное ограничение: в рационах с недостатком питательных веществ не хватало более чем одного витамина. А в лечебных диетах, составленных Гольдбергером, содержалось сразу несколько витаминов. Без дополнительных молекулярных исследований было невозможно определить, какой именно элемент представлял собой так называемый витамин G. Здесь и запнулся Гольдбергер под конец своей карьеры: он опирался на свои знания в сфере здравоохранения, но на этом этапе решение проблемы требовало участия биохимика.

Решение было следующим: надо взять один из продуктов, который помогает от «черного языка» (Эльвехем выбрал печень), и разложить его на различные типы молекул. А затем можно будет проверить, какая именно молекула лечит синдром черного языка.

Упрощенный вариант подобного эксперимента можно провести дома. Чтобы определить, что делает лимонад сладким, можно нагревать чашку лимонада, пока вода и лимонный сок не испарятся, и попробовать на вкус то вещество, которое останется. Вы поймете, что оно сладкое. Если пойти дальше и определить его химическое строение, то вы узнаете, что выделили сахар. Так вы докажете, что именно сахар — а не вода или лимон — делают лимонад сладким.

Эльвехем с коллегами начали с того, что взяли 400 граммов печени животного и обработали ее химическими веществами, позволяющими отделить друг от друга разные типы молекул13. Затем последовал многоступенчатый процесс, который занял несколько дней (и оставил после себя полную раковину грязной посуды). В результате ученые получили

187

Часть III. Захватчики мозга и ук лонисты

2 грамма бесцветного твердого вещества, которое, как они надеялись, сможет вылечить «черный язык».

Вещество подействовало как волшебная таблетка. Собаки, принявшие совсем небольшое его количество, выздоравливали практически мгновенно. У них повышался аппетит, они снова набирали вес, становились веселыми и игривыми. Спустя три дня приема концентрата собак было не узнать! В их рационе ничего не изменилось, за исключением добавки из лаборатории Эльвехема, но, глядя на них, никто бы не сказал, что всего 72 часа назад эти животные были на грани смерти.

Изучив полученное вещество, Эльвехем выяснил, что оно состоит из углерода, водорода, азота и кислорода, причем соотношение этих элементов было на удивление знакомым14. С точки зрения атомной структуры «витамин G» был практически идентичен малой молекуле под названием никотиновая кислота.

Никотиновую кислоту несколькими десятилетиями ранее открыл Казимир Функ — биохимик, придумавший название «витамин». В то время Функ искал лекарство от полиневрита и был очень разочарован, увидев, что никотиновая кислота совершенно неэффективна в лечении этой болезни (что неудивительно: теперь-то мы знаем, что это заболевание развивается из-за дефицита тиамина). Хотя Функ и подозревал, что пеллагра тоже может возникать при нехватке какого-то витамина, он не осознавал, что лекарство от этого заболевания все время было у него под рукой, в его собственной лаборатории. Образцы никотиновой кислоты так и простояли у него на полке, пока он не вышел на пенсию, а весь мир ждал еще 20 лет, пока Конрад Эльвехем не сложил вместе все части этой головоломки.

188

Глава 9. Грязные вечеринки

Молекула никотиновой кислоты весит в пять раз меньше одного нуклеотида из молекулы ДНК, но для выживания клеток она столь же важна. Витамины усваиваются у нас в желудке и тонком кишечнике, потом с кровотоком попадают в печень — именно в ней Гольдбергер обнаружил высокое содержание вещества, предотвращающего пеллагру*. В печени мы трансформируем никотиновую кислоту в никотинамидадениндинуклеотид (NAD), молекулу, необходимую для работы по меньшей мере 400 белков — больше, чем любая другая подобная субстанция в человеческом теле15.

NAD известен прежде всего тем, что помогает организму извлекать энергию из молекул сахара. Без него нам было бы очень трудно превращать пищу в топливо. Поскольку клетки кожи и кишечника часто делятся и размножаются, а клетки мозга отличаются высокой метаболической активностью, именно эти органы больше всего страдают при пониженном уровне NAD. И именно поэтому для пеллагры характерна такая триада симптомов: диарея, сыпь и деменция.

Однако значение NAD не ограничивается его участием в переработке сахара16. Эта малая молекула необходима и для восстановления поврежденной ДНК. Она помогает определить, насколько туго будут свернуты волокна генетического материала (считается, что их распрямление связано со старением). В последнее время ученые даже задумались, не способен ли NAD в виде пищевой добавки смягчить воздействие времени на человеческий организм17.

*Главным образом мы получаем никотиновую кислоту из пищи, но наше тело способно производить небольшое количество этих молекул из аминокислоты, которая называется триптофан.

189

Часть III. Захватчики мозга и ук лонисты

Вскоре после того, как Эльвехем обнаружил, что никотиновая кислота лечит собак от «черного языка», врачи начали давать этот витамин больным пеллагрой. Фермер 42 лет из Северной Каролины, который весил всего 40 килограммов и на протяжении 15 лет страдал приступами пеллагры, стал принимать по 60 миллиграммов никотиновой кислоты

вдень18. Через сутки после приема первой дозы к нему вернулся аппетит. Он снова стал ориентироваться во времени и пространстве, давал правильные ответы, когда врачи спрашивали его, где он находится или какой сейчас день. Через шесть дней приема добавок мужчина стал «совершенно нормальным». На 12-й день потрескавшаяся сухая кожа снова стала упругой. «Результаты такого лечения впечатляют, — писали врачи, наблюдавшие этого пациента. — Никотиновая кислота очень дешевая: на лечение этого пациента мы не потратили и 10 центов».

Спустя 30 лет после того, как пеллагра впервые появилась

вбольнице для душевнобольных штата Южная Каролина, и спустя 20 лет после того, как Джозеф Гольдбергер ввел себе кровь больного пеллагрой, Конрад Эльвехем открыл лекарство от этой болезни, которое в пересчете на современные деньги стоит 1 доллар 80 центов.

Исследования Эльвехема наконец объяснили, чем были вызваны подъемы и спады заболеваемости пеллагрой на юге США. Впервые пеллагра стала представлять серьезную проблему в начале XX века, когда в Южной Каролине и соседних штатах все больше и больше сельскохозяйственных земель отводилось под хлопок. Не имея земли для выращивания овощей, кропперы — арендаторы-издольщики — довольствовались тем, что предлагали землевладельцы. Обычно это была кукуруза, обработанная таким образом, что из зерна удалялся зародыш, главный источник никотиновой кислоты.

190