АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Шац, Альберт

А́льберт Исраэ́ль Шац (англ. Albert Israel Schatz; 2 февраля 1920, Норуич — 17 января 2005[1], Филадельфия, Пенсильвания, США) — американский микробиолог и преподаватель. Известен как первооткрыватель стрептомицина — первого антибиотика, эффективного при лечении туберкулёза. Лишение Шаца признания за это открытие привело к изменениям в законодательстве США.

Общие сведения
Альберт Шац
Albert Schatz
Полное имя Альберт Исраэль Шац
Дата рождения 2 февраля 1920(1920-02-02)
Место рождения Норуич, Коннектикут, США
Дата смерти 17 января 2005(2005-01-17) (84 года)
Место смерти Филадельфия, США
Страна
Образование
Род деятельности микробиолог, преподаватель
Супруга Вивиан Шац
Дети Линда Шац, Дайан Кляйн
Награды и премии

Медаль Ратгерского университета (1994)

Биография

Шац родился в Норуиче, штат Коннектикут, и посещал школы в Пассейике, штат Нью-Джерси. Его родители, русский еврей-эмигрант Джулиус Шац и англичанка Рэй Шац, были фермерами. В 1938 году он поступил в Сельскохозяйственный колледж Ратгерского университета в Нью-Джерси. В 1942 году он с отличием окончил бакалавриат по почвоведению, став лучшим на курсе[2]. В день получения результатов в мае он присоединился к Зельману Ваксману, возглавлявшему кафедру почвенной микробиологии в Ратгерсе, в качестве ассистента-аспиранта. Ваксман с 1937 года руководил исследовательской программой по поиску новых антибиотических соединений, вырабатываемых микроорганизмами в обычной почве, и его команды открыли более 10 таких химических веществ в период с 1940 по 1952 год. Сокурсница Дорис Ралстон описывала Шаца как «блестящего, бедного студента, который работал с пылкой интенсивностью»[2].

Первоначально Шац работал над антибиотиками актиномицином, клавацином и стрептотрицином, которые разработал Ваксман. Вскоре он обнаружил, что эти соединения слишком токсичны для животных, чтобы иметь какое-либо практическое применение для людей. Проработав пять месяцев, в декабре 1942 года во время Второй мировой войны он был призван в армию США. Как человек с образованием в области микробиологии, он был назначен бактериологом в медицинский отряд ВВС, дислоцированный в армейских госпиталях во Флориде. 15 июня 1943 года он был уволен в запас из-за травмы спины[2].

Имея выбор: работать в фармацевтической компании или получить докторскую степень, Шац выбрал последнее. Он вернулся в лабораторию Ваксмана, где в 1945 году получил степень доктора философии, защитив диссертацию «Стрептомицин, антибиотик, вырабатываемый Actinomyces griseus». Его докторская работа привела к открытию первого антибиотика, стрептомицина, эффективного против туберкулёза.

Карьера

Покинув Ратгерс в 1946 году, Шац работал в Бруклинском колледже и Национальном сельскохозяйственном колледже в Дойлстауне, штат Пенсильвания. Большая часть его последующей работы, начиная с 1953 года, была посвящена стоматологии. Работая заведующим отделом микробиологии в Главной больнице Филадельфии, Шац и его дядя Джозеф Дж. Мартин из Высшей медицинской школы Пенсильванского университета разработали теорию о причине кариеса зубов. Теория, которую они назвали «теорией протеолиза-хелатирования», возникла на основе оригинальных исследований Шаца в 1955 году. Полная структура теории была опубликована в 1962 году.

Шац стал заслуженным профессором факультета химии и фармации Университета Чили с 1962 по 1965 год[3], затем профессором образования в Университете Вашингтона в Сент-Луисе с 1965 по 1969 год и профессором естественнонаучного образования в Университете Темпл с 1969 по 1980 год[4]. В Чили он продолжал изучать влияние фторирования воды.

Открытие стрептомицина

По возвращении в лабораторию Ваксмана в 1943 году Шац вызвался заняться поиском антибиотика, эффективного против грамотрицательных бактерий, вызывающих другие заболевания, устойчивые к пенициллину. В то время не существовало антибиотиков, пригодных для лечения инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями. Единственное эффективное соединение, стрептотрицин, несмотря на низкую токсичность для лейкоцитов, считалось слишком токсичным и слабым для клинического применения[5]. В то время Уильям Хью Фельдман из клиники Мейо предложил Ваксману искать антибиотики для борьбы с туберкулёзом. Ваксман не собирался этого делать, так как боялся работать с такой смертельной бактерией, как Mycobacterium tuberculosis, возбудителем туберкулёза. Узнав об этом, Шац настоял на проведении исследований лекарства от туберкулёза, на что Ваксман согласился. Фельдман передал ему H-37, самый вирулентный штамм бактерии туберкулёза человека из доступных.

Ваксман позаботился о том, чтобы Шац работал один и оставался изолированным в подвале лаборатории, и приказал ему никогда не выносить образцы бактерий из подвала. В течение трёх с половиной месяцев Шац выделил два родственных штамма бактерий (Streptomyces griseus), принадлежащих к группе (отряду) актиномицетов, выделения которых останавливали рост бактерий туберкулёза и нескольких грамотрицательных бактерий[2]. Один штамм был получен из мазка из горла здоровой курицы, другой — из сильно унавоженной полевой почвы. Он вспоминал о своих исследованиях:

В это время я спал на деревянной скамейке в лаборатории. Я нарисовал горизонтальную линию красным стеклянным карандашом на колбах, из которых перегонял. Если я спал, когда жидкость выкипала до красной отметки, ночной сторож будил меня, и я добавлял ещё жидкости. Это было во время Второй мировой войны, когда действовало нормирование. Поэтому я перерабатывал органические растворители, которые использовал в достаточно больших объёмах, чтобы оправдать переработку. Я работал день и ночь, чтобы произвести этот стрептомицин, потому что хотел, чтобы Фельдман как можно скорее провёл тесты на токсичность и in vivo, и потому что Ваксман не назначил никого мне в помощь.

Днём 19 октября Шац заметил, что бактерии туберкулёза были убиты его экстрактом актиномицета, который он назвал «стрептомицином» по научному названию источника и предыдущему антибиотику стрептотрицину, открытому Ваксманом и Х. Бойдом Вудраффом в 1942 году[6]. Куриная бактерия, использованная в эксперименте, была предоставлена другой исследовательницей, Дорис Джонс, а Элизабет Буги провела антибактериальные тесты. Шац, Буги и Ваксман сообщили об открытии в журнале Experimental Biology and Medicine, который опубликовал его 1 января 1944 года. Новое соединение было эффективно против грамотрицательных и грамположительных бактерий, а также против человеческого штамма бактерии туберкулёза[7][5], который не является ни грамотрицательным, ни грамположительным видом[8]. В их заключении говорится:

Стрептомицин, как и стрептотрицин, обладает сильными бактерицидными свойствами, и предварительные эксперименты показали, что эти два вещества также сопоставимы по своей низкой токсичности для животных и по своей активности in vivo. Различные химические и биологические свойства стрептомицина указывают на то, что это соединение тесно связано со стрептотрицином; тот факт, что оно отличается от последнего по характеру своей антибактериальной активности, может указывать на тесно связанный, но не идентичный тип молекулы.

Вместе со своими коллегами по лаборатории Шац объявил 4 августа 1944 года об эффективности стрептомицина in vivo при экспериментальном туберкулёзе у мышей. Он и Ваксман сообщили об эффективности стрептомицина против различных штаммов бактерии туберкулёза и других родственных патогенов 1 ноября 1944 года, и в следующем году опубликовали серию статей о производстве стрептомицина и родственных антибиотиков. В 1946 году они установили, что только определённые виды актиномицетов вырабатывают стрептомицин.

Фельдман и его команда провели первые клинические испытания и тесты на токсичность в клинике Мейо в конце 1944 года и отчитались о них в 1945 году[9]. Первым человеком, прошедшим лечение, стала 21-летняя девушка с запущенным туберкулёзом лёгких, получившая стрептомицин 20 ноября 1944 года. К 1946 году эксперименты, проведённые в рамках проектов Merck в Великобритании и США, доказали эффективность стрептомицина против туберкулёза, бубонной чумы, холеры, брюшного тифа и других заболеваний, устойчивых к пенициллину[10]. Все оригинальные образцы для клинических испытаний были подготовлены Шацем самостоятельно.

Патент, судебный процесс и соглашение (1946–1950)

Ваксман знал, что запатентовать стрептомицин может быть сложно, поскольку патентное законодательство США запрещало патентовать природные продукты, а метод Шаца не содержал особой новизны[11]. С помощью юристов Merck, которые помогали ему патентовать актиномицин и стрептотрицин, он утверждал, что новое соединение химически отличается от природного соединения в бактериях. Это убедило патентное ведомство[12].

В патентном соглашении от 1 мая 1946 года Шац и Ваксман согласились получить символический 1 доллар в качестве признания их изобретателями метода производства стрептомицина, чтобы бенефициаром стал Ратгерс, а не частные лица. Шац согласился сделать стрептомицин доступным как можно быстрее и дешевле, и он понимал, что фонд также не получит прибыли от открытия. По просьбе Ваксмана Шац передал свои права на роялти от патента США на стрептомицин Фонду исследований и пожертвований Ратгерса, а затем передал свои зарубежные права[2]. Патентное ведомство США выдало патент США 2449866 под названием «Улучшение стрептомицина и процессов получения» Шацу и Ваксману 21 сентября 1948 года. Merck получила эксклюзивное право на коммерческое производство[11]. Шац был ведущим автором статьи об открытии стрептомицина, а Буги — вторым. Буги была исключена из патента из-за впечатления Ваксмана, что она «просто выйдет замуж». Спустя годы Буги сказала своим дочерям: «Если бы существовало женское освобождение, моё имя было бы в патенте».

Шац начал чувствовать, что Ваксман преуменьшает его роль в открытии и присваивает себе все заслуги. В 1949 году стало известно, что Ваксман, вопреки своим публичным заявлениям, имел частное соглашение с фондом, дающее ему 20 % роялти — что в то время составляло 350 000 долларов — и 80 % фонду Ратгерса. В марте 1950 года Шац подал иск против Ваксмана и фонда о доле роялти и признании его роли в открытии стрептомицина[2]. Буги поддержала Шаца в вопросе открытия, но не участвовала в вопросе роялти[7]. Ваксман отрицал получение каких-либо финансовых выгод. После судебного разбирательства 29 декабря 1950 года Высший суд Нью-Джерси вынес вердикт в пользу Шаца, заключив, что «Шац имеет право на юридическое и научное признание в качестве сооткрывателя стрептомицина вместе с доктором Зельманом А. Ваксманом».

Внесудебное урегулирование предоставило Шацу 120 000 долларов за зарубежные патентные права и 3 % роялти, что составляло около 15 000 долларов в год в течение нескольких лет. Ваксман получил 10 %, а 7 % были поровну распределены между всеми работниками лаборатории Ваксмана. На свою долю в 80 % Ратгерс основал Институт микробиологии Ваксмана[7]. Шац больше никогда не смог найти работу в микробиологической лаборатории высокого уровня[2].

Нобелевская премия 1952 года и разногласия

В октябре 1952 года Ваксман был объявлен единственным лауреатом Нобелевской премии по физиологии или медицине 1952 года «за открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного против туберкулёза»[13]. Заявление Нобелевского комитета, сделанное ведущим Арвидом Вальгреном на церемонии награждения в Стокгольме 12 декабря 1952 года, гласило: «Зельман Ваксман, Каролинский медицинский институт присудил вам Нобелевскую премию по физиологии или медицине этого года за ваши гениальные, систематические и успешные исследования почвенных микробов, которые привели к открытию стрептомицина», а не «за открытие стрептомицина», как говорилось в первоначальном объявлении[2]. Но официальная формулировка была конкретной: «за его открытие»[13]. В своих рассказах об открытии стрептомицина Ваксман никогда не упоминал Шаца. Когда Фельдман проводил первые клинические испытания стрептомицина, он не знал, что новый препарат был открыт Шацем, и только много позже в Чили (в 1960-х годах), где он встретил Шаца, эта история всплыла в их разговоре.

В 1980-х годах Милтон Уэйнрайт из Шеффилдского университета брал интервью у преподавателей Ратгерса для своей книги об антибиотиках 1990 года «Чудодейственное лекарство», задавая вопросы о Шаце, что вызвало любопытство некоторых профессоров, которые провели собственные расследования и поговорили с Шацем. Группа профессоров, включая Карла Марамороша и Дугласа Ивли, начала лоббировать реабилитацию Шаца, поскольку они были убеждены, что Шац стал жертвой несправедливости. Это привело к тому, что в 1994 году Ратгерс наградил его Медалью Ратгерского университета, высшей наградой университета[2].

В 2005 году журнал The Lancet прокомментировал: «Нобелевский комитет совершил значительную ошибку, не признав вклад Шаца».

Открытие альбомицина

За открытием стрептомицина последовало открытие гризеина. Дональд М. Рейнольдс, Шац и Ваксман сообщили об открытии в 1947 году. Новый антибиотик был выделен из той же бактерии, которая вырабатывала стрептомицин. Он был не таким мощным, как стрептомицин или стрептотрицин, но был менее токсичным и эффективным против большинства грамотрицательных и грамположительных бактерий. Когда в других бактериях были обнаружены другие родственные соединения, гризеин стал считаться членом более специфического соединения, альбомицина[14]. Эти соединения впоследствии стали называть антибиотиками «Троянского коня» за их способность действовать как их молекулярные мишени внутри клеток.

Стоматологические исследования и разногласия (1954–1992)

С 1945 года США выступают за фторирование воды для предотвращения кариеса зубов. При поддержке своего дяди Мартина Шац исследовал причину кариеса зубов, начиная с середины 1950-х годов. Когда он начинал, он был удивлён, узнав, что причиной кариеса зубов негласно считается кислотность во рту, без каких-либо экспериментальных доказательств. Кислотная теория, как её называли, утверждала, что ионы водорода (которые определяют pH) являются критическим фактором для здоровья зубов. Но его эксперименты показали, что кариес зубов возникает независимо от кислотности или щёлочности. В 1962 году он и его дядя предложили новое объяснение кариеса зубов — «теорию протеолиза-хелатирования». (Впоследствии он называл свою первоначальную теорию 1954 года «теорией хелатирования»[3].) Теория подчёркивала биохимические реакции над кислотной деминерализацией. Согласно теории, кариес развивается, когда бактерии проникают в полости зубов в присутствии органических соединений (хелатирующих агентов), таких как сахара, липиды и цитраты, чтобы расщепить (протеолизировать) белок зуба (кератин); процесс не зависит от pH среды.

Его открытия также привели его к противодействию фторированию питьевой воды на основе его понимания биохимического воздействия фтора на ткани[4]. Он оспаривал фторирование питьевой воды программами общественного здравоохранения. Сообщая в 1967 году о «Повышенном уровне смертности в Чили, связанном с искусственным фторированием питьевой воды, с последствиями для других латиноамериканских стран и для Соединённых Штатов», он далее утверждал, что в Чили фторирование воды не только не предотвратило кариес зубов, но вместо этого вызвало рост заболеваемости раком, что привело к увеличению смертности среди людей с недоеданием[15]. Он также раскритиковал научную статью, опубликованную в 1966 году, в которой представлялись преимущества фторирования воды в провинции Курико в ЧилиОшибка в сносках?: Отсутствует закрывающий тег </ref>.

Личная жизнь

Первоначальный интерес Шаца к почвенной микробиологии возник из его намерения стать фермером, как его родители. Наблюдение за тем, как власти избивают рабочих во время Депрессии, привело его к социализму и гуманизму на всю жизнь. В марте 1945 года он женился на Вивиан Розенфельд, студентке Женского колледжа Нью-Джерси, и у них родились две дочери, Линда и Дайан[4].

Шац умер от рака поджелудочной железы в своём доме в Филадельфии.

Награды, почести и признание

Шац получил почётные степени в Бразилии, Перу, Чили и Доминиканской Республике. В 1994 году, в 50-ю годовщину открытия стрептомицина, он был награждён Медалью Ратгерского университета. The New York Times включила патент Шаца и Ваксмана на стрептомицин 1948 года в десятку главных открытий XX века. Университет превратил подвальную лабораторию Шаца в музей, документирующий его и другие открытия антибиотиков, сделанные на факультете.

Наследие

В результате разногласий вокруг стрептомицина в США были приняты правила, направленные на то, чтобы аспиранты получали должное признание и вознаграждение за свой вклад. Архивы Альберта Шаца были переданы в дар библиотеке Темплского университета.

Примечания

  1. ↑ Albert Schatz (scientist) // SNAC (англ.) — 2010.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Veronique Mistiaen. Time, and the great healer, The Guardian (2 ноября 2002). Дата обращения: 18 июня 2026.
  3. ↑ 1 2 Schatz A. The chelation and proteolysis-chelation theories of dental caries: their origin, evolution and philosophy // The New York State Dental Journal. — 1972. — Т. 38, № 5. — С. 285–295. — PMID 4501933.
  4. ↑ 1 2 3 Milton Wainwright. Albert Schatz: Co-discoverer of streptomycin, The Independent (4 февраля 2005). Архивировано 13 января 2014 года. Дата обращения: 18 июня 2026.
  5. ↑ 1 2 Schatz Albert. Streptomycin–origin, nature, and properties (англ.) // Journal of the American Pharmaceutical Association. — 1945. — Vol. 34, no. 11. — P. 273–291. — doi:10.1002/jps.3030341102.
  6. ↑ Woodruff H. Boyd. Streptothricin, a New Selective Bacteriostatic and Bactericidal Agent, Particularly Active Against Gram-Negative Bacteria. (англ.) // Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. — Vol. 49, no. 2. — P. 207–210. — doi:10.3181/00379727-49-13515.
  7. ↑ 1 2 3 The Classic: Streptomycin, a Substance Exhibiting Antibiotic Activity against Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria (англ.) // Clinical Orthopaedics and Related Research. — 2005. — Vol. 437, no. 1. — P. 3–6. — doi:10.1097/01.blo.0000175887.98112.fe. — PMID 16056018.
  8. ↑ Mizrahi Valerie. Mycobacterium tuberculosis (англ.) // Trends in Microbiology. — 2018. — Vol. 26, no. 6. — P. 555–556. — doi:10.1016/j.tim.2018.02.012. — PMID 29580884.
  9. ↑ Hinshaw H. Corwin. Streptomycin in Experimental Tuberculosis (англ.) // American Review of Tuberculosis. — 2019. — Vol. 52, no. 4. — P. 269–298. — doi:10.1164/art.1945.52.4.269.
  10. ↑ Jewell Marjorie. The Absorption, Excretion and Toxicity of Streptomycin in Man (англ.) // New England Journal of Medicine. — 1945. — Vol. 233, no. 17. — P. 485–491. — doi:10.1056/NEJM194510252331701.
  11. ↑ 1 2 Santesmases María Jesús. Screening antibiotics: industrial research by CEPA and Merck in the 1950s (англ.) // Dynamis. — 2011. — Vol. 31, no. 2. — P. 407–427. — doi:10.4321/S0211-95362011000200008. — PMID 22332466.
  12. ↑ Selman A. Waksman (англ.) // Chemotherapy. — 1968. — Vol. 13, no. 3. — P. 129–132. — doi:10.1159/000220540.
  13. ↑ 1 2 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1952 (англ.). NobelPrize.org. Дата обращения: 18 июня 2026.
  14. ↑ Stapley E. O. Similarity of albomycin and grisein // Science. — 1957. — Т. 125, № 3248. — С. 587–589. — doi:10.1126/science.125.3248.587. — PMID 13409012.
  15. ↑ Schatz A. Low-Level Fluoridation and Low-Level Radiation-Two Case Histories of Misconduct in Science. www.talkingaboutthescience.com (1996). Дата обращения: 18 июня 2026. Архивировано 26 сентября 2021 года.

Литература

  • Peter Pringle. Experiment Eleven: Dark Secrets Behind the Discovery of a Wonder Drug. — Bloomsbury USA. — ISBN 978-1-62040-198-9.
  • Inge Auerbacher. Finding Dr. Schatz. — iUniverse. — ISBN 978-0-595-82368-0.
  • Milton Wainwright. Miracle Cure: The Story of Penicillin and the Golden Age of Antibiotics. — Basil Blackwell, 1990. — ISBN 978-0-631-16492-0.

Категории