Бактерии впервые увидел и описал Антоний Левенгук (1632-1723), который овладел искусством шлифования стекол, изготовил линзы и с их помощью обнаружил animalculal vivae («живых зверьков») в дождевой воде, зубном налете, загнившем мясе и других предметах.
К середине XIX столетия в медицине было накоплено множество фактов о роли микроорганизмов в возникновении заразных болезней человека, и прежде всего чумы. Назрела необходимость установления причин нагноения ран. Винодельческая промышленность Франции и других стран требовала решения ряда биотехнологических вопросов: выяснения причин спиртового, уксусного, молочного и других форм брожения. Историческая необходимость выдвинула своего гения, который решил эти вопросы, и им оказался Луи Пастер (1822-1895), французский химик и микробиолог, член Парижской академии наук. Пастер экспериментально доказал, что спиртовое брожение вызывается определенными видами микроорганизмов, а скисание вина связано с попаданием в виноградный сок посторонних видов, вызывающих уксуснокислое брожение. Своими исследованиями Пастер первый указал на истинную роль бактерий в природе как разрушителей всевозможных органических веществ. После изучения роли бактерий в молочнокислом, маслянокислом и уксусном брожении Пастер принялся за изучение брожения белковых веществ, т. е. за изучение гниения, и доказал, что гниение является следствием деятельности микробов.
В то же время над проблемой госпитальной гангрены работал английский хирург Джозеф Листер (1828-1912). Его, как и других хирургов, поражало различие в течении заживления ран в зависимости от того, была ли повреждена кожа или нет. Под влиянием работ Пастера Листер пришел к заключению, что «если бы стало возможным лечить раны каким-нибудь веществом, безвредным для тканей человека, но губительным для микробов, попавших в рану, то гниение было бы предотвращено, несмотря на присутствие кислорода воздуха в ране». Листер узнал, что в г. Карлейле отвратительный запах сточной канализации уничтожают карболовой кислотой, и воспользовался этим веществом. С того времени хирургия стала пользоваться различными растворами карболовой кислоты для обработки ран. Госпитальный «антонов огонь» и рожистое воспаление постепенно исчезли. Уничтожая микробов карболовой кислотой, Листер старался избежать вредного действия ее на рану и на кожу. Он испробовал различные мази, металлические щиты, резину, пока не изобрел карболизированную марлю, предварительно смоченную разведенным раствором карболовой кислоты (первым антисептиком). В настоящее время класс антисептических средств достигает примерно 80 наименований: окислители, кислоты и щелочи, альдегиды, соли тяжелых металлов, фенолы, красители, антибактериальные препараты природного происхождения и т. д.
В хирургии первоначальный метод Листера подвергся значительным усовершенствованиям. Антисептика в значительной степени была заменена асептикой, что привело к изготовлению стерильных лекарств и к изобретению приборов и аппаратов для стерильной фильтрации. Необходимость избавления от спор бактерий заставила Пастера и его сотрудников доводить нагревание до 140°С, и это привело к изобретению новых приборов в бактериологической технике. Шамберлен применил для этого паровой котел, в котором температура сжатого пара доводилась до 120°С и более.Автоклав Шамберлена сделался необходимым аппаратом бактериологической лаборатории, а также хирургических и акушерских отделений больниц.
Благодаря стерилизации стали возможны парентеральные вливания. Гениальные идеи и открытия Пастера составили целую эпоху в биологии и медицине и нашли широкое практическое применение. Он явился основоположником микробиологии как фундаментальной науки и основателем французской школы микробиологов, которая оказала существенное влияние на развитие микробиологии в других странах, и в первую очередь – в России.
Примерно в те же годы сформировалась и успешно работала немецкая школа микробиологов во главе с Робертом Кохом (1843-1910). Кох ввел в микробиологическую практику метод выделения чистых культур бактерий на питательных средах, впервые использовал анилиновые красители для окраски микробных клеток. В 1882 г. он выделил возбудителя туберкулеза (палочки Коха), а в 1883 г. – возбудителя холеры (вибрион Коха). С 1886 г. Кох проводит исследования, посвященные лечению и профилактике туберкулеза, им был получен первый противотуберкулезный препарат – туберкулин.
В начале XX столетия произошло и другое важное событие в истории микробиологии, медицины и фармации – становление и развитие химиотерапии. В 1909 г. Пауль Эрлих применил при лечении сифилиса синтетическое соединение сальварсан. Химиотерапевтические идеи Эрлиха, соответствующие его иммунологическим воззрениям, получили свое выражение в концепции «большой стерилизующей терапии». Они заключались в создании химических соединений («волшебных пуль»), которые, избирательно фиксируясь на рецепторах микробной клетки, оказывают угнетающее действие только на нее, не затрагивая при этом клеток организма. Эрлихом было установлено губительное действие на трипаносомы ряда красителей, в частности трипанового красного, который не повреждал при этом клетки макроорганизма. Постепенно Эрлих стал вводить в молекулу красителей мышьяк, сурьму, ртуть и другие элементы. Эти работы привели его к открытию роли арсенобензолов как антиспирохетных веществ, а в 1909 г. им был получен препарат для лечения сифилиса, названный сальварсаном, или препаратом «606». Этот препарат уничтожал трипонемы в организме кроликов, не оказывая на животных токсического действия. Через несколько лет была получена стабильная и легкорастворимая форма сальварсана — неосальварсан. Синтез этих противосифилитических препаратов явился триумфом химиотерапии.
После начала Второй мировой войны потребовались новые лечебные препараты, прежде всего для борьбы с гнойными раневыми инфекциями. Еще в 1928 г. шотландский микробиолог Александр Флеминг (1881 – 1955) обратил внимание на отсутствие роста стафилококков вокруг колоний зеленой плесени – гриба рода Penicillium. Флеминг на уровне своего времени изучил этот факт и предположил, что в этих «чистых» областях присутствует соединение с сильным антибактериальным действием, однако выделить это соединение оказалось непростым делом.
Группе ученых под руководством английского биохимика-патолога (уроженца Австралии) Хоуарда Уолтера Флори (1898-1968) и английского биохимика (уроженца Германии) Эрнста Бориса Чейна (1906-1979) удалось выделить пенициллин и определить его строение. В период с 1942 по 1945 г. была разработана технология получения пенициллина с использованием культуры плесени, которая позволяла получать полтонны продукта в месяц.
В 1958 г. химики научились «снимать» с готового пенициллина бензильную группу и присоединять взамен нее другие органические группы. Некоторые из этих полусинтетических веществ, не имеющих аналогов среди природных соединений, обладали более высокой антибактериальной активностью, чем сам пенициллин. Между сороковыми и пятидесятыми годами XX в. из различных видов микроорганизмов были выделены и другие антибиотики, в частности стрептомицин (Э. Ваксман, 1944).
В начале 30-х годов был синтезирован противомалярийный препарат плазмохин, заменяющий естественный алкалоид хинин. В 1932 г. в Германии был синтезирован второй заменитель хинина – атебрин (акрихин).
В настоящее время химиотерапевтические препараты являются одной из самых обширных групп лекарственных средств. Они включают антибиотики группы пенициллина, цефалоспоринов, тетрациклина, стрептомицина, левомицетина, сюда же входят аитибиотики-аминогликозиды, противогрибковые антибиотики.
Значительную группу составляют сульфаниламиды, производные хиноксалина, 8-оксихинолина и 4-оксохинолина, противотуберкулезные, противомалярийные, противосифилитические, противоглистные препараты, средства для лечения трихомоноза, лейшманиоза, амебиоза и других протозойных инфекций.
Особую группу составляют химиотерапевтические средства для лечения злокачественных новообразований.
