вакцинация против оспы история
Чума, холера и оспа: как массовая вакцинация остановила пандемии и спасла миллионы
Коронавирус разделил людей во всех смыслах: сперва физически, сделав невозможными встречи с глазу на глаз, а затем вдобавок разругал из-за вакцин. Прививки должны были оставить в прошлом пандемию, но они лишь прибавили слухов и споров. Такая ситуация замедляет массовую вакцинацию, а это, похоже, единственная возможность забыть о коронавирусе. Мы вспомнили несколько пандемий, которые удалось остановить либо существенно замедлить именно благодаря массовому проведению вакцинации.
Наугад против оспы
Официально первой вакциной считается прививка от натуральной оспы. Английский врач Эдвард Дженнер обратил внимание на странную закономерность: доярки на молочных фермах практически не болели оспой, в то время как в стране бушевала болезнь. Занявшись вопросом, он заметил, что доярки болели другим недугом, гораздо менее опасным для человека — коровьей оспой. Из симптомов — только следы на руках, в то время как при натуральной оспе вся кожа человека покрывается волдырями и оставляет шрамы, а иногда возможен и летальный исход.
Возникло предположение, что коровья оспа каким-то образом защищает от оспы натуральной. На самом деле некоторые народы догадывались о такой особенности и раньше. Были даже попытки создания вакцин, но эти эксперименты оказывались слишком рискованными: например, высушенную и растертую кожу с пузырьков больного человека втирали в рану здоровому в надежде получить иммунитет. Незнание точных дозировок и принципа работы иммунитета приводили к случаям, когда из-за таких вакцин здоровые люди заболевали оспой в тяжелой форме.
Именно Дженнер подошел к вопросу с научной стороны и разработал образец вакцины. Посчитав, что он достаточно уверен в своей теории, доктор решился на эксперимент, который в наши дни тяжело представить в силу медицинской этики. 14 мая 1796 года врач взял субстанцию из волдыря больной оспой Сары Нилмс, сделал надрез на руке восьмилетнего Джеймса Филлипса и втер субстанцию в рану мальчика. Несмотря на огромный риск, задумка сработала: у парня несколько дней было легкое недомогание, а затем он поправился. Мальчика пытались заразить натуральной оспой, но даже спустя годы у него не проявлялись симптомы.
Антипрививочник vs система
Через сто лет, в 1901 году, случилась вспышка оспы в Бостоне: примерно 1600 случаев заражений и 270 смертей — весьма серьезная цифра для города с населением примерно в полмиллиона человек. Власти Бостона и американского Кембриджа пошли на крайние меры. В инструкции для врачей прямо говорилось обходить каждый дом и предлагать прививку всем, кто не болеет. При отказе человека ждал арест на пятнадцать суток или штраф в пять долларов. Сумма кажется незначительной, но, с учетом инфляции, это почти 160 долларов на современные деньги.
Такой подход понравился не всем, что привело к появлению первых антипрививочников. Среди них был пастор Хеннинг Джейкобсон, которому в детстве уже делали вакцину от оспы. По его словам, прививка дала сильные побочные эффекты, и он стал опасаться вакцин. Когда врач пришел к семье Джейкобсона, тот отказался делать вакцину и себе, и своему сыну. После выписанного штрафа мужчина пошел судиться с властями штата Массачусетс.
Дело «Джейкобсон против Массачусетса» считается одним из важнейших в системе американского правосудия — на него ссылаются даже сейчас, во время споров о вакцинации от COVID-19.
Позиция Хеннинга Джейкобсона была простой: по его мнению, обязательная вакцинация нарушает личное право человека распоряжаться своим здоровьем и телом так, как он сам считает лучшим для себя. После двух месяцев рассмотрения дела судья Джон Харлан встал на сторону правительства. Суд постановил, что общество вправе защищать себя от болезни, точно как от военного вторжения, а общественная безопасность в некоторых случаях может нарушать право на личную свободу. Джейкобсону пришлось заплатить штраф, но решение суда отчасти привело к появлению «Американской лиги против прививок» — в 1908 году ее образовали промышленники Джон Питкерн и Чарльз Хиггинс. Лига добивалась отмены обязательной вакцинации и равноправия для школьников: учебные заведения в те годы отказывали в приеме детям без прививок. К слову, такое дело тоже дошло до суда: в 1922 году Верховный суд постановил, что школы в Сан-Антонио (штат Техас) имеют право не допускать к занятиям детей без прививок. В дальнейшем при рассмотрении похожих дел судьи будут обращаться именно к этому случаю.
Обязательная вакцинация от оспы не предотвратила очередные случаи заражения в США. На этот раз под ударом оказался Нью-Йорк: в 1947 году медики начали регистрировать новые случаи болезни, которая уже стала отходить в историю. Однако проблему удалось оперативно ликвидировать. Власти объявили тотальную вакцинацию: прививку должны были получить даже те, кому ее делали в детстве. Общество проявило себя ответственно: на тот момент врачи заработали большой авторитет, поэтому город с населением в шесть миллионов человек удалось вакцинировать менее чем за месяц. Результат впечатляет: вспышка закончилась на двенадцати случаях заражения и двух смертях. Спустя треть века, в 1980 году, Всемирная организация здравоохранения провозгласит натуральную оспу побежденной болезнью.
Две вакцины от одного ученого
Помимо оспы, есть по меньшей мере два других примера, когда эпидемии удавалось взять под контроль с помощью массовой вакцинации. Причем за обеими историями стоит один человек — эпидемиолог Вальдемар (Владимир) Хавкин украинского происхождения, который эмигрировал сперва в Швейцарию, а затем во Францию. Хавкин работал в научных институтах над вакцинами против нескольких смертельных заболеваний, и для испытания прививки против холеры он отправился в Индию — там в первой половине 1890-х годов был разгар болезни.
Возникла проблема: даже когда появились доказательства эффективности, индусы не доверяли новому для них методу защиты от болезни. К тому же Хавкин был мало того что чужаком, так еще и не являлся врачом. К тому же вакцина была двухкомпонентной, и вводить дозы нужно было с интервалом в неделю. Люди не придавали этому значения и просто не возвращались за второй вакциной.
Хавкин сработал на психологии: сам себе ввел вакцину на глазах большой толпы и стал работать с местными врачами, а не британцами. Народ поверил: люди из трущоб выстраивались в очереди, чтобы сделать прививку. В индийском штате Калькутта, где работал Хавкин, случаев заражения стало значительно меньше.
Пока в Индии был разгар холеры, Гонконг страдал от третьей пандемии чумы, начавшейся в 1894 году. Из местного порта моряки разносили болезнь по другим странам, и Индии вновь досталось. Эпидемия вспыхнула в 1896 году в густонаселенном Бомбее. На этот раз Хавкин поехал не по своей инициативе: власти попросили помощи у специалиста. Ученому выделили персональную лабораторию, и уже в начале января 1897 года был готов образец вакцины для человека. Как и в случае с прививкой от холеры, защиту от чумы Хавкин испытал на себе — причем ввел втрое большую дозу, чем планировал использовать для пациентов.
Первыми людьми, получившими вакцину от чумы, стали заключенные одной из тюрем Бомбея. Хавкин привил 147 добровольцев, еще 172 человека остались без вакцины. Среди непривитых выявили 12 случаев заражения и шесть смертей, среди привитых — два случая и ни одной смерти. Власти были впечатлены: Хавкину выделили хорошее жилье и создали все условия для работы, запросив наладить массовое производство вакцины в кратчайшие сроки. Эпидемию удалось взять под контроль и на этот раз.
Все шло хорошо пять лет, до марта 1902 года. В деревне индийского штата Пенджаб умерло 19 человек от столбняка после получения вакцины от чумы. Такое количество жертв не могло быть совпадением, и к Хавкину возникли вопросы. Оказалось, что врач ради ускоренного создания вакцины изменил метод стерилизации — вместо карболовой кислоты он перешел на нагрев. Такой способ уже два года использовали специалисты Пастеровского института во Франции, но особенности метода не знали английские ученые, которые и отвечали за производство вакцины против чумы. В результате одна из емкостей с вакциной оказалась заражена столбняком. Этот случай стоил Хавкину карьеры в Индии: его уволили из лаборатории и сняли с государственной службы. Тем не менее вакцина ученого осталась главным способом борьбы с чумой. В дальнейшем английские врачи добились профессиональной реабилитации Хавкина: по их версии, заражение емкости с вакциной случилось в Индии по ошибке одного из сотрудников медучреждения.
На данный момент оспа считается забытой болезнью — последний известный случай заражения относится к 1977 году. По данным ВОЗ, с 2010 по 2015 год зарегистрировано 3248 случаев чумы (из них 584 летальных), а холера, хоть и фиксируется более миллиона случаев ежегодно, в наши дни зачастую лечится.
История вакцинации
Чтобы идти дальше, нужно знать уже пройденный путь
Автор
Редакторы
Вакцинация — одна из самых горячих тем в спорах врачей и пациентов. Непонимание, слухи, мифы — все это заставляет людей бояться данной процедуры, что нередко приводит к печальным последствиям. Этой статьей «Биомолекула» начинает спецпроект о вакцинации и о врагах, которые с ее помощью успешно загнаны в подполье. И начнем мы с истории первых побед и горьких поражений, которые встречались на пути становления современной вакцинопрофилактики.
Вакцинация
Изобретение вакцин кардинально изменило жизнь человечества. Многие болезни, уносившие тысячи, а то и миллионы жизней ежегодно, теперь практически не встречаются. В этом спецпроекте мы не только рассказываем об истории возникновения вакцин, общих принципах их разработки и роли вакцинопрофилактики в современном здравоохранении (этому посвящены первые три статьи), но и подробно говорим о каждой вакцине, включенной в Национальный календарь прививок, а также вакцинах против гриппа и вируса папилломы человека. Вы узнаете о том, что собой представляет каждый из возбудителей болезней, какие существуют варианты вакцин и чем они различаются между собой, затронем тему поствакцинальных осложнений и эффективности вакцин.
Для соблюдения объективности мы пригласили стать кураторами спецпроекта Александра Соломоновича Апта — доктора биологических наук, профессора МГУ, заведующего лабораторией иммуногенетики Института туберкулеза (Москва), — а также Сусанну Михайловну Харит — доктора медицинских наук, профессора, руководителя отдела профилактики НИИ детских инфекций (Санкт-Петербург).
Генеральный партнер спецпроекта — Zimin Foundation.
Партнер публикации этой статьи — компания «ИНВИТРО». «ИНВИТРО» — это крупнейшая частная медицинская лаборатория, специализирующаяся на проведении лабораторных анализов и функциональной диагностики, включающая магнитно-резонансную томографию, маммо- и рентгенографию, УЗИ и другие.
Как вы думаете, какая сила в истории человечества была самой разрушительной и непреодолимой? Какое, по-вашему, явление природы было способно опустошать города и страны, уничтожать целые цивилизации?
Такая сила не могла не оставить следа в фольклоре и религиозных текстах тех, кто выжил под ее натиском. Если на свете было что-то, что могло влиять на течение истории, то древние люди резонно могли предположить, что именно оно рано или поздно станет орудием, с помощью которого божество уничтожит созданный им мир.
Рисунок 2. Обложка французского журнала. Иллюстрация посвящена эпидемии холеры, поразившей турецкую армию.
Эмпирические знания
Рисунок 3. Чумной доктор.
До возникновения современной науки борьба с таким страшным врагом, как эпидемии, имела эмпирический характер. За столетия человеческого развития общество сумело собрать массу фактов о том, как возникал и распространялся мор. Поначалу разрозненные факты к XIX веку оформились в полноценную, почти научную теорию миазмов, или «плохого воздуха». Исследователи еще со времен античности и вплоть до Нового времени полагали, что причиной болезней являлись испарения, изначально возникающие из почвы и нечистот, а впоследствии распространяемые заболевшим человеком. Любой, находящийся рядом с источником таких испарений, подвергался риску заболеть.
Теория, на каких бы неправильных основаниях она ни стояла, не только призвана объяснить явление, но и указать, как с ним бороться. Для оздоровления вдыхаемого воздуха средневековые врачи начали использовать специальные защитные одежды и маски с характерными клювами, набитыми лекарственными травами. Это одеяние и сформировало облик чумного доктора, знакомый каждому, кто сталкивался с описанием средневековой Европы в фильмах или книгах (рис. 3).
Другим следствием теории миазмов было то, что от болезни можно оградиться, сбежать, поскольку дурной воздух возникал в местах скопления людей. Потому люди быстро научились бежать от болезни, едва о ней заслышав. Сюжет произведения «Декамерон» Джованни Бокаччо завязан вокруг историй, которые рассказывают друг другу пытающиеся скоротать время молодые дворяне, сбежавшие из пораженной чумой Флоренции.
Очевидно, что инфекционные заболевания и связанные с ними эпидемии были причиной очень сильного страха и служили важной направляющей силой развития общества (рис. 4). Как усилия образованных людей, так и народная мысль были направлены на поиск защиты от инфекций, уносивших столько жизней и так непредсказуемо влиявших как на отдельные судьбы, так и на целые государства.
Рисунок 4. Самые опустошительные эпидемии прошлого.
Защита через заболевание
Еще в древности люди начали замечать, что для некоторых заболеваний свойственно однократное течение: человек, единожды переболевший такой болезнью, больше никогда ей не болел. Сейчас такими заболеваниями мы считаем ветрянку и краснуху, а раньше к ним относилась, например, и оспа.
Еще в древности люди заметили, что отмеченные этими рубцами никогда не заболевают во второй раз. Это было очень удобно для медицинских целей — во времена эпидемий такие люди использовались в лазаретах в качестве младшего медицинского персонала и могли бесстрашно помогать зараженным.
На Западе в Средние века оспа была столь распространена, что некоторые исследователи полагали, что каждый человек обречен хотя бы раз ей заболеть [9]. Оспенные рубцы покрывали кожу людей всех сословий, от простых крестьян до членов королевских семей [10]. На Востоке же был дополнительный нюанс, стимулирующий общество к поиску защиты от оспы. Если на Западе наличие или отсутствие оспенных рубцов мало влияло на экономическую составляющую жизни человека, то в арабских странах процветали гаремы и торговля рабами. Рябой раб или тем более предназначенная для гаремной жизни девушка несомненно теряли свою ценность и приносили убытки своей семье или хозяину. Потому неудивительно, что первые медицинские процедуры, направленные на защиту от оспы, пришли именно с Востока.
Никто не знает, где впервые придумали вариоляцию — намеренное заражение здорового человека оспой путем введения содержимого оспенного пузырька под кожу при помощи тонкого ножа. В Европу она пришла через письма, а потом и личную инициативу леди Монтак, путешествовавшей по восточным странам и обнаружившей эту процедуру в Стамбуле в 1715 году. Там же она вариолировала своего пятилетнего сына, а по приезде в Англию убедила привить оспу своей четырехлетней дочери. Впоследствии она активно агитировала за вариоляцию в Европе и ее усилия привели к повсеместному внедрению этого метода [11].
Несомненно, турки не были изобретателями такого подхода, хоть и активно применяли его [12]. Вариоляция давно была известна в Индии и Китае, ее применяли и на Кавказе — везде, где красота могла быть прибыльным товаром. В Европе и Америке процедура получила поддержку власть имущих. В России ей подверглись императрица Екатерина Вторая и вся ее семья и двор [13]. Джордж Вашингтон в ходе войны за независимость США от Англии столкнулся с тем, кто его армия куда сильнее страдала от оспы, нежели вариолированная армия Британии. В ходе одной из зимовок он привил оспу всем своим солдатам и этим защитил армию от заболевания [14], [15].
Величайшее открытие
При всех ее плюсах, вариоляция несла в себе и опасность. Смертность среди людей, которым привили оспу, составляла около 2%. Это несомненно меньше, чем смертность от собственно заболевания, однако оспой можно было и не заболеть, а вариоляция представляла собой непосредственную угрозу. Нужна была эффективная, но вместе с тем более безопасная замена вариоляции.
Вопреки расхожему мнению, Эдвард Дженнер не был первым, кто заметил, что люди, работавшие с крупным скотом (скотоводы, жокеи, кавалеристы и так далее) реже болеют оспой, чем остальные. Первенство открытия затерялось во тьме веков, но ко времени открытия Дженнера это было довольно распространенным знанием. В частности, сам Дженнер узнал об этом от своего друга, врача Джона Фюстера. Также мы знаем, что отнюдь не Дженнер первым применил это знание на практике. Среди нескольких известных случаев, когда вариоляцию произвели не человеческой, а коровьей оспой, самым известным является эксперимент британского фермера Бенджамина Джести в 1774 году, когда он таким способом защитил от оспы свою жену и сыновей. Однако, как неоднократно показывала история, важен не тот, кто открыл, а тот, кто рассказал об этом миру. Достоверно неизвестно, знал ли исследователь об опыте Джести, да это и не важно, так как именно деятельность Дженнера принесла вакцинации известность и спасла мир от страшнейшего заболевания — оспы.
По современным меркам эксперимент, проведенный Дженнером, был этически совершенно неприемлем. Узнав от своего друга Джона Фюстера о том, что доярки практически не болеют оспой, Дженнер потратил несколько лет, чтобы убедиться в верности сказанного, а после решился на проверку. Это историческое событие случилось в 1796 году.
Дженнер использовал в эксперименте двух людей — доярку Сару Нелмс и восьмилетнего мальчика Джеймса Фиппса. У Нелмс незадолго до этого развилась коровья оспа — у ее рогатых подопечных возникла эта болезнь: их кожа, включая вымя, покрылась некоторым количеством волдырей. В ходе работы их содержимое попало на натруженные руки доярки, на которых также выступили характерные вздутия.
Дальнейшее описано в огромном множестве статей в невероятных подробностях [16], [17]. Дженнер взрезал один из волдырей на руке крестьянки тонким ножом так, чтобы тот оказался весь покрыт содержащейся в нем жидкостью. Этим ножом врач проткнул кожу молодого Фиппса в нескольких местах на плече (рис. 5). Через несколько дней у мальчика развилась лихорадка, а на месте введения появились волдыри. По прошествии нескольких дней симптомы ушли. Через два месяца Дженнер снова ввел мальчику содержимое волдырей от другой доярки и не увидел симптомов, из чего заключил, что мальчик получил защиту от оспы.
Рисунок 5. Эдвард Дженнер прививает Джеймса Фиппса. Картина художника Эрнеста Борда.
Дженнер сообщил о своем открытии в Британское Королевское Общество, однако его статью отклонили. Впоследствии он провел несколько аналогичных экспериментов и за собственные деньги опубликовал по их результатам брошюру под названием An Inquiry into the Causes and Effects of the Variolae Vaccinae, a disease discovered in some of the western counties of England, particularly Gloucestershire and Known by the Name of Cow Pox («О возникновении и эффектах болезни Variolae Vaccinae („оспы коров“, лат., прим. автора), болезни, обнаруженной в некоторых западных областях Англии, а частности Глостершире, и известной под названием коровьей оспы»).
Как это обычно бывает, общество не сразу приняло новую идею: выход брошюры остался незамеченным. Но Дженнер не сдавался. В 1798 году он переехал в Лондон, где начал искать добровольцев для проведения вакцинации — так он назвал новую процедуру в честь использованной болезни Variolae Vaccinae. Таким образом, с латинского слово «вакцинация» было бы правильнее всего перевести как «окоровливание». За год ему ни разу не удалось найти желающих «окоровиться». Однако в следующем 1799 году Дженнеру улыбнулась удача — он сумел убедить нескольких врачей в эффективности придуманной процедуры, и они начали применять ее у своих пациентов с неизменным успехом.
Вакцинация взорвала медицинский мир Британии, а затем Европы и Нового Света. К 1800 году она добралась до США, где президент Томас Джефферсон тут же организовал национальную программу вакцинации. Европа прививалась коровьей оспой тотально. Сопротивление новой практике было, но лишь среди слабо образованных и суеверных низов общества. Обыватель боялся «окоровливаться» (рис. 6).
Рисунок 6. Карикатура на Дженнера и вакцинацию образца XIX века.
Для властей, однако, преимущества вакцинации были более чем очевидны. Труды Дженнера перепечатывались на всех европейских языках. Уже в 1803 году, через пять лет после публикации эпохальной брошюры, испанский король Карл IV организовал «филантропическую экспедицию», участники которой должны были доставить вакцину в южноамериканские колонии [18]. Эпоха битв с индейцами давно закончилась, а завезенная европейцами оспа все продолжала уносить миллионы жизней. Для Карла IV это была и личная битва — в 1794 году оспа унесла его дочь, инфанту Марию Терезу.
Но как доставить вакцину так далеко? Холодильники еще не изобрели, а содержимое пузырьков больных недолго сохраняло свои свойства. Тогда и была придумана гениальная и ужасающая для современного человека схема, принесшая этой экспедиции успех. По совету королевского врача начальник экспедиции Франциск Жавьер де Бальми взял в плавание 22 мальчика-сироты из испанского приюта и целую медицинскую команду. Вместе с детьми отправилась настоятельница приюта города Ла-Корунья, оказавшая всемерную помощь и часто упоминаемая де Бальми в его записях.
Еще в Испании двух мальчиков привили коровьей оспой. По мере продвижения каравеллы, де Бальми организовал живую цепь — оспа передавалась от больных мальчиков здоровым попарно, чтобы вакцина не пропала, если по случайному стечению обстоятельств у получающего вакцину мальчика не разовьются волдыри. Экспедиция успешно достигла Америки и посетила множество городов на островах, побережье и в глубинах континента. Первым делом прививали не людей, а коров, — это позволяло создать пул вакцины, который затем поддерживался местными католическими монастырями и миссиями. Де Бальми лично переправил вакцину с атлантического побережья через джунгли на берег Тихого океана, а затем завершил кругосветку, доставив вакцину на острова Океании и побережье Юго-Восточной Азии (рис. 7).
Рисунок 7. Схема экспедиции Де Бальми, принесшего вакцину в Южную Америку и Карибское море всего через 5 лет после признания открытия Дженнера.
Вакцинация быстро распространилась по земному шару. С переменным успехом она сумела сначала предотвратить пандемии оспы по всему миру, а затем и полностью уничтожить болезнь [19]. Последний документированный случай оспы зафиксирован ВОЗ в 1978 году, а в 1980 было объявлено об искоренении этой болезни.
Последняя жертва оспы
Врачи боролись с оспой несколько сотен лет, и к середине XX века уверились в скорой победе над этим страшным заболеванием. К концу 70-х годов в развитых странах эту болезнь не видели уже несколько десятилетий. Дети и взрослые были почти повсеместно привиты, а сама оспа свирепствовала лишь на труднодоступных участках Африки и Азии. В таких условиях немудрено было расслабиться и чуть ослабить контроль, что не замедлило привести к фатальным последствиям.
Рисунок 8. Джанет Паркер
В то время на медицинском факультете Бирмингемского университета в Великобритании группа под руководством профессора Генри Бедсона изучала вирус оспы. Над их лабораторией располагалась комната, где работала штатный фотограф университета Джанет Паркер (рис. 8). Как и почти все ее сверстники, она в свое время привилась от оспы. Потому, когда 11 августа 1978 года женщина обратилась в клинику с жалобами на недомогание и ломоту в мышцах, врачи ничего не заподозрили. Выступившие на ее коже волдыри посчитали обычной сыпью. Однако они очень быстро покрыли все ее тело, включая кожу стоп и ладоней. Тут-то врачи и спохватились, поставив страшный диагноз — Variola major (натуральная оспа).
Тут же развернулась настоящая охота на вирус. Всех, кто в последние недели контактировал с Джанет и контактировал с контактировавшими (всего около 260 человек), поместили в карантин. Один из ее коллег незадолго до вспышки улетел в США, где его разыскали местные службы и также изолировали. Повод для паники у американцев был: к тому моменту в США уже шесть лет не прививали грудных младенцев, так как оспа на территории страны считалась искорененной.
Подтверждать диагноз Джанет пригласили местного эксперта по болезни — того самого профессора Генри Бедсона. Он взял на анализ немного жидкости из волдырей и подтвердил — перед ним была оспа. Откуда же она могла взяться? Ответ мог быть только один — каким-то образом она просочилась из хранилищ лаборатории самого Бедсона и попала в вентиляцию. Этот случай вызвал волну общественного возмущения и ряд расследований, которые привели к разработке новых правил работы с опасными инфекционными агентами в Великобритании и других странах.
Постулаты Коха и туберкулез
Оспа была крайне удобным заболеванием с точки зрения вакцинации. Больной как бы покрывался естественными резервуарами с возбудителем — бери и вакцинируй. Но что делать с другими заболеваниями: холерой, чумой, полиомиелитом? Об истинных причинах болезней еще никто не знал. О существовании микроорганизмов мир узнал еще в 1676 году из работ изобретателя самых совершенных оптических микроскопов, голландского лавочника и члена Королевского общества Великобритании Энтони ван Левенгука (о нем и о его открытиях мы уже рассказывали в статье «12 методов в картинках: микроскопия» [20]). Он же высказал смелую гипотезу, что открытая им жизнь может вызывать заболевания, однако ее не услышали [21].
Все изменилось, когда за дело взялись двое выдающихся ученых XIX века — Луи Пастер и Роберт Кох [22]. Пастер сумел доказать отсутствие самозарождения жизни и параллельно открыл один из способов обеззараживания растворов, который мы до сих пор применяем — пастеризацию. Кроме того, он изучил основные инфекционные заболевания и пришел к выводу, что их вызывают микроорганизмы. Предметом его особого интереса были сибирская язва и ее возбудитель, Bacillus anthracis.
Современник Пастера Роберт Кох совершил настоящую революцию в микробиологии, причем даже не одну. К примеру, он придумал способ культивирования на твердых средах. До него бактерий выращивали в растворах, а это было неудобно и часто не давало нужных результатов. Кох предложил использовать в качестве подложки желе из агара или желатина. Метод прижился и используется в микробиологии до сих пор. Одним из важнейших его преимуществ является возможность получения так называемых чистых культур (штаммов) — сообществ микроорганизмов, состоящих из потомков одной клетки.
Новая методология позволила Коху уточнить микробиологическую теорию инфекций. Он сумел вырастить чистые культуры холерного вибриона, сибиреязвенной бациллы и многих других организмов. В 1905 году его заслуги отметили незадолго до этого учрежденной Нобелевской премией по физиологии и медицине — «за открытие возбудителя туберкулеза» [23].
Свое понимание природы инфекций Кох выразил в четырех постулатах, которые до сих пор используют врачи (рис. 9). По Коху, микроорганизм является причиной заболевания, если выполняется следующая последовательность действий и условий:
Рисунок 9. Постулаты Коха. Схематическое изображение последовательности действий, позволяющих ученым определить, какой микроорганизм вызывает заболевание.
Восход солнца
Вакцины хорошо защищали человека от некоторых бактериальных инфекций благодаря Пастеру, Коху и их последователям. Но как быть с вирусами? Вирусы не растут на чашках и в бутылках сами по себе, применение к ним постулатов Коха (особенно касаемо выделения чистой культуры) невозможно. Историю появления противовирусных вакцин нагляднее всего показать на примере полиомиелита. По драматичности она, пожалуй, не уступит многим современным блокбастерам.
Рисунок 10. Дети в Нигерии, пораженные полиомиелитом в ходе вспышки заболевания 2016 года.
К разработке вакцины от полиомиелита стремились многие исследователи. Первые шаги в эту сторону удалось сделать, когда разработали методы культивирования вирусов в культурах тканей (о том, как работают с культурами клеток и тканей, мы подробно рассказывали в статье «12 методов в картинках: клеточные технологии» [24]). Полиомиелит был очень важной целью, потому неудивительно, что сразу несколько групп начали разрабатывать вакцину.
Далее случилась неприятная история, отбросившая создание эффективной вакцины почти на 20 лет. Произошла она в 1935 году на ежегодной конференции Американской ассоциации общественного здоровья (American Public Health Association) [25]. Выступали два исследователя из разных научных институтов.
Вслед за ним ее занял молодой 30-летний исследователь из Нью-Йорка Морис Броди. Его вакцина от полиомиелита была не аттенуирована, как у Кольмера, а убита формальдегидом. Броди привил ей 7500 детей, еще 4500 получили плацебо. В течение года после процедуры полиомиелит, полученный естественным путем, развился у одного ребенка из основной группы и у пяти — из контрольной. Неплохой результат для новой вакцины. Однако судьба доклада была предрешена. Еще неутихшая после доклада Кольмера ярость толпы вспыхнула с новой силой. Абсолютно незаслуженно Морис Броди получил от коллег по цеху те же эпитеты, что и профессор из Филадельфии. Его уволили из лаборатории, а еще через несколько лет, не сумев найти работу, он умер, предположительно, в результате самоубийства. Профессор Кольмер же не только сохранил пост, но и занимал новые почетные места на протяжении остатка жизни.
Следующий прорыв произошел только в 1950-х годах и связан с именами еще двух исследователей — Джонаса Солка и Альберта Сейбина. К тому времени вопрос о вакцине против полиомиелита перестал быть табу, во многом из-за возросшего количества случаев заболевания. Солк и Сейбин двигались в разных направлениях: первый разрабатывал вакцину по методу Броди — убитую формальдегидом, а второй — живую ослабленную вакцину [26].
О том, как устроены современные клинические исследования, можно прочитать в одноименном спецпроекте «Биомолекулы». — Ред.
Вакцина Сейбина появилась на рынке чуть позже вакцины Солка. Она отличалась от первой как по наполнению, так и по способу применения — ее закапывали в рот, таким же путем, как в организм попадает обычный полиовирус. Результат работы Сейбина оказался не только эффективнее вакцины Солка (иммунитет длился дольше), но и лишен бóльшей части недостатков вакцины Кольмера: побочные эффекты случались значительно реже. Впоследствии отметили еще один интересный эффект этой вакцины: оставаясь живым вирусом, пусть и неспособным вызвать полноценный полиомиелит у подавляющего большинства пациентов, она тем не менее сохраняла инфективность — могла передаваться от вакцинированного человека невакцинированному. Это приводило к распространению вакцинирования без участия врачей. В настоящий момент для совмещения преимуществ обоих видов вакцины, детей сначала прививают убитым вирусом, а после нескольких процедур переходят на ослабленный. Это позволяет получить сильную защиту практически без риска побочных эффектов [27]. О вакцинации против полиомиелита мы поговорим подробнее в соответствующей статье спецпроекта.
Солк еще при жизни стал легендой. После беспримерных по меркам здравоохранения того времени затрат на разработку и тестирование вакцины он отказался патентовать результат своего труда. Когда в одном из интервью его спросили, почему он этого не сделал, он, смеясь, ответил: «А вы бы запатентовали солнце?» (видео 1).
Видео 1. Джонас Солк о патенте на вакцину
To be continued.
Первую настоящую вакцину осознанно ввел ребенку в 1774 году Бенджамин Джести. Почти 250 лет назад началось движение, благодаря которому люди практически забыли о третьем всаднике Апокалипсиса, имя которому Мор. С тех пор мы официально избавились от оспы, образцы которой хранятся лишь в нескольких лабораториях по всему миру. Полиомиелит не побежден, но количество ежегодных случаев уже измеряется единицами, а не десятками тысяч, как полвека назад. Холера, столбняк, дифтерия, сибирская язва — всё это призраки прошлого, которые уже почти не встречаются в современном мире. В книге «Добрые предзнаменования» Терри Пратчетт и Нил Гейман отразили это изменение общественного сознания, заменив всадника Апокалипсиса по имени Мор на Загрязнение окружающей среды. Но это уже совсем другая история.
Человечество прошло долгий путь к пониманию природы болезней и понесло значительные потери, пока разрабатывались способы защиты от них. И тем не менее мы справились. Природа постоянно бросает нам новые вызовы, то в виде ВИЧ, то лихорадки Зика. Грипп мутирует каждый год, а герпес умеет прятаться в организме и ждать подходящего часа, никак себя не проявляя. Но работа над новыми вакцинами кипит, и скоро мы услышим новости с фронтов о победе над новыми и старыми врагами. Пусть же Солнце светит вечно!
Партнер публикации этой статьи — медицинская компания «ИНВИТРО»
Компания «ИНВИТРО» выполняет и развивает лабораторную диагностику в России вот уже 20 лет. Сегодня «ИНВИТРО» — крупнейшая частная медицинская лаборатория, имеющая более 1000 офисов на территории России, Украины, Белоруссии, Казахстана, Армении и Киргизии. Направления ее деятельности — лабораторные анализы и функциональная диагностика, включающая магнитно-резонансную томографию, маммо- и рентгенографию, УЗИ и другие.
Лабораторная диагностика
«ИНВИТРО» использует в своей работе высококачественные тест-системы ведущих мировых производителей и высокотехнологичные IT-решения. Так, применяемые в лаборатории анализаторы объединены уникальной для России информационной системой SafirLIS, которая обеспечивает надежную регистрацию, хранение и быстрый поиск результатов исследований.
Политика в области качества в компании основана на международных стандартах, предполагает многоуровневое обучение сотрудников и внедрение самых современных достижений лабораторной диагностики. Результаты исследований, полученные в лабораториях «ИНВИТРО», признают во всех медицинских учреждениях.
«ИНВИТРО» регулярно участвует в программах оценки качества — ФСВОК (Федеральная система внешней оценки качества клинических лабораторных исследований; Россия), RIQAS (Randox, Великобритания) и EQAS (Bio-Rad, США).
Выдающиеся достижения компании в области качества отмечены на государственном уровне: в 2017 году «ИНВИТРО» стала лауреатом соответствующей Премии правительства РФ.
Инновации — важнейшее направление для «ИНВИТРО». Компания является основным инвестором первой в России частной лаборатории биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions, открывшейся в Москве в 2013 году. Эта лаборатория считается одним из мировых лидеров в области трехмерной биопечати, первой в мире напечатавшей щитовидную железу мыши.
Материал предоставлен партнёром — компанией «ИНВИТРО»