В статье на сайте Theory&Practice говорится, что существуют доказательства того, что китайцы использовали прививку от оспы еще в 1000 году нашей эры. Жители Поднебесной поняли, что люди, которые однажды заразились оспой, неуязвимы для повторного заражения. Они пришли к идее сохранять оспенные пустулы людей, перенесших болезнь в легкой форме, сушить их, измельчать до состояния порошка и вдувать в ноздрю. После такой процедуры пациенты страдали от симптомов оспы (сыпи и лихорадки), однако у тех, кто заразился посредством вдувания (вариоляции), было гораздо больше шансов на выживание, чем у тех, кто заразился натуральной оспой: от вариоляции умирал 1 человек из 50, а от натуральной оспы — 3 из 10.
Разрозненные и чуть менее надежные истории об аналогичных усилиях по вакцинации также были зарегистрированы в Индии, Турции и Африке, но там свидетельств гораздо меньше.
Упомянутая практика вариоляции распространилась в Европе и, в частности, в Великобритании в 1720-х годах. Леди Мэри Уортли Монтегю, жена британского посла в Турции, узнала о процедуре, к которой прибегали турки, и попросила, чтобы ее маленький сын прошел через введение гноя в разрез, сделанный на его руке. Шестилетний Эдвард Монтегю был вариолирован в 1718 году доктором Чарльзом Мейтлендом в Константинополе, а леди Монтегю порекомендовала сделать прививки другим своим детям и жителям родной страны. В течение следующих нескольких десятилетий вакцинация путем вариоляции стала обычной практикой в Великобритании.
До тех пор, пока ей на смену не пришла инновация уже упомянутого Эдварда Дженнера: его метод претерпевал медицинские и технологические изменения в течение следующих 200 лет и в конечном итоге привел к искоренению оспы. В настоящее время вирус оспы существует только в качестве образца для изучения в двух лабораториях, связанных с ВОЗ, — одна расположена в России, и еще одна — в США.
Дженнер, как и другие его современники, заметил, что доярки, которые в результате своей работы заразились коровьей оспой (заболеванием, которое может передаваться от крупного рогатого скота к человеку), обычно избегали заражения натуральной оспой всякий раз, когда происходила локальная вспышка. По всей видимости, решил Дженнер, коровья оспа достаточно сильно отличалась от натуральной, чтобы вызывать у людей лишь сравнительно легкие симптомы, но при этом была достаточно похожа, чтобы давать иммунитет против человеческой формы болезни. (Забавный факт: слово «вакцина» происходит от латинского слова vacca, что означает «корова».)
В знаменитом эксперименте 14 мая 1796 года, который сегодня вряд ли прошел бы этический контроль, Дженнер извлек кусочки пустулы коровьей оспы у доярки по имени Сара Нельмес и вцарапал их в руку 8-летнего мальчика по имени Джеймс Фиппс. После Дженнер попытался заразить Фиппса человеческой оспой, но мальчик не поддался. Двумя годами позже Дженнер опубликовал свои результаты в книге «Исследование причин и последствий вакцины против натуральной оспы — болезни, обнаруженной в некоторых западных графствах Англии, особенно в Глостершире, известной под названием коровья оспа». Содержание книги стало сенсацией, и уже к 1801 году примерно 100 000 человек были вакцинированы тем же методом.
Но у подхода Дженнера были свои пределы: не у каждой болезни человека есть аналог в виде болезни животного, который может давать иммунитет, не вызывая самого заболевания. И некоторые болезни животных, которые действительно передаются людям, могут быть смертельными для обоих видов. Поэтому самая большая сложность в дальнейшей разработке вакцин заключалась в том, чтобы работать с вирусами и бактериями, которые вызывают болезни человека, но как-то обезоружить их, лишить их способности заражать и при этом обучать иммунную систему распознавать и нейтрализовать их в случае более позднего реального заражения.
Способом достижения этой цели стало «убийство» вируса или бактерии с сохранением ее физических останков нетронутыми с одновременным эффективным обучением организма распознавать мертвый патоген и вызывать иммунный ответ, если он когда-либо столкнется с живым представителем.
Первая вакцина, изготовленная в лаборатории, была получена в 1879 году и была создана Луи Пастером, важной фигурой в микробиологии… для кур. Чем известен Пастер? Например, его исследование ферментации показало, что за этот процесс ответственны микроорганизмы, и он продемонстрировал, что загрязнение пищевых продуктов вызывается бактериями из воздуха, а не их спонтанным зарождением внутри или на поверхности продукта. Пастер же — изобретатель и тезка пастеризации, обработки продуктов питания и напитков нагреванием для уничтожения микробов. Его работа в целом оказала ключевую поддержку микробной теории болезней — идее о том, что инфекционные заболевания вызываются микроорганизмами, а не миазмами.
Наконец, как уже было сказано выше, именно Пастер разработал первую вакцину, произведенную в лаборатории. В далеком 1879 году он изучал куриную холеру, вызванную бактерией Pasteurella multocida, вводя бактерии цыплятам и наблюдая за развитием болезни. По случайному совпадению Пастер обнаружил, что введение цыплятам более старых образцов бактерий привело к тому, что они заболевали менее серьезной формой болезни. Когда таким цыплятам вводили свежие бактерии, они не болели — то есть воздействие ослабленных бактерий сделало их устойчивыми к будущим инфекциям. Используя идею ослабления патогенов, Пастер продолжил изучение сибирской язвы и бешенства и использовал их для создания вакцин.
Это был невероятно важный шаг вперед в науке о вакцинации. Одна из основных категорий современных вакцин — это вакцины, в которых используются живые ослабленные версии вирусов и бактерий. Вакцины MMR (против кори, эпидемического паротита и краснухи) и ветряной оспы — особенно яркие примеры живых аттенуированных вирусных вакцин. В спреях для носа от сезонного гриппа и H1N1-2009 (свиного гриппа) также использовались живые ослабленные вирусы.
Вакцина против бешенства, созданная Луи Пастером в 1885 году, стала следующим шагом, оказавшим влияние на лечение человеческих болезней. А затем наступила заря бактериологии, когда разработки быстро последовали одна за другой. В начале XX века французский врач Альбер Кальмет и ветеринар Камиль Герен разработали вакцину от туберкулеза, аналогичным образом ослабляя штамм бактерии крупного рогатого скота, пропуская 230 ее поколений через искусственные питательные среды, при каждом проходе отбирая все более и более слабые версии. В 1930-е годы были разработаны антитоксины и вакцины против дифтерии, столбняка, сибирской язвы, холеры, чумы, брюшного тифа, туберкулеза и других болезней.
Главная проблема с аттенуированными вирусами заключается в том, что возможны мутации и в некоторых редких случаях вакцина может вызывать болезнь, а не предотвращать ее. По этой причине исследователи XIX и XX веков разработали вакцины, полностью уничтожая патоген либо с помощью тепла, либо с помощью формалина. Так, прорывная вакцина от полиомиелита Джонаса Солка, одобренная в 1955 году, была основана на полиовирусе, убитом формалином. В более поздней версии Альберта Сабина 1962 года использовался ослабленный штамм.
В конце 1940-х годов и позже ученые стали еще умнее и начали использовать для запуска иммунного ответа лишь кусочки оболочки вирусов и бактерий. Самые серьезные исследования были нацелены на распространенные детские болезни, такие как корь, эпидемический паротит и краснуха, вакцины от которых значительно снизили бремя болезней.
в последнее время, когда геномы стали легко декодировать, исследователи начали разрабатывать вакцины, основанные на извлечении РНК или ДНК из патогенов и их введении в организм. Кусочки генетического материала в теле пациента заставляют клетки производить белки, которые не могут вызывать болезни, но могут повышать чувствительность и обучать иммунную систему. В XXI веке целевые показатели болезней расширились и некоторые исследования все чаще начинают сосредотачиваться на неинфекционных состояниях, таких как зависимость и аллергия — например, долгие годы ведется работа по подготовке вакцины от крайне распространенной аллергии на кошек.
Вековой успех человечества в разработке вакцин означает, что сегодня найти безопасную и эффективную прививку стало проще, чем когда-либо. А поскольку новые вирусы продолжают появляться, арсенал вакцин будет неизбежно расти. Патогены бессмысленны, но безжалостны. Но и наука неумолима.
(фото с сайта T&P)
