Эмиль Беринг посвятил свою жизнь изучению лечебных свойств иммунных сывороток. Сторонник теории гуморального иммунитета, он со своими учениками в разнообразных экспериментах проверяет идею о том, что сыворотка крови животного, иммунизированного введением малых доз или ослабленных микробов, должна предохранять других животных и человека от развития инфекционного заболевания или купировать его. Собственно говоря, эта мысль не принадлежала в «чистом виде» только Берингу, он базировался на опытах Э. Дженнера – основателя оспопрививания, ученого, познавшего еще при жизни такую славу, которую редко кто испытывал из врачей. Знал Беринг и об исследованиях Л. Пастера, установившего противомикробные свойства ослабленных холерных бацилл. Немецкий ученый целеустремленно исследовал антимикробные свойства сывороток крови животных в лечебных целях.
В 1890 году Беринг и его сотрудник, японский микробиолог Ш. Китасато, описали результаты своих опытов, свидетельствующих о том, что при введении животным стерильных культур из ослабленных бацилл столбняка, в крови образуется фактор, нейтрализующий столбнячный токсин. Сила антитоксического действия была велика. Для мышей эффективным оказалось даже разведение исходной сыворотки в десятки тысяч раз. Позже удалось получить большие количества сильнодействующих специфических сывороток от лошадей, иммунизированных столбнячным токсином.
Первые результаты массового применения противостолбнячной сыворотки дали блестящие результаты. В бюллетене Французской медицинской академии 22 октября 1895 года приведены сведения о том, что среди 23 тысяч животных, привитых после операции, ни в одном случае не развился столбняк, хотя до применения подобной процедуры он встречался очень часто. Хирурги, узнав об этом, тоже стали применять противостолбнячную сыворотку, эффект действия которой превзошел все их ожидания.
В том же 1890 году Беринг впервые, опять же с Китасато, создает антидифтерийную сыворотку. Она хорошо действовала в эксперименте, но для человека оказалась слабой. Тогда исследователь обратился в Берлинский институт инфекционных болезней, где он когда-то работал, к Паулю Эрлиху. Эрлих – тогдашний лидер иммунологии, настойчиво развивавший идею гуморального иммунитета, сразу понял важность работ Беринга для подтверждения своей теории, и незамедлительно подключился к ним. В считанные месяцы эффективность действия антидифтерийной сыворотки была значительно повышена. И в ночь на Рождество 1891 года свершилось чудо – в одной из берлинских больниц врачи, используя сыворотку Беринга, спасли маленькую девочку, погибающую от дифтерийного крупа. На следующий день газеты сообщили об этом новогоднем подарке. Эмиль Беринг из известного ученого превратился в знаменитого человека.
С