1796 год стал переломным в истории вакцинации, и связан он с именем английского врача Э. Дженнера. Во время практики в деревне Дженнер обратил внимание, что фермеры, работающие с коровами, инфицированными коровьей оспой, не болеют натуральной оспой. Дженнер предположил, что перенесенная коровья оспа является защитой от человеческой, и решился на революционный по тем временам эксперимент: он привил коровью оспу мальчику и доказал, что тот стал невосприимчивым к натуральной оспе – все последующие попытки заразить мальчика человеческой оспой были безуспешными. Так появилась на свет вакцинация (от лат. vacca – корова), хотя сам термин стал использоваться позже. Благодаря гениальному открытию доктора Дженнера была начата новая эра в медицине. Однако лишь спустя столетие был предложен научный подход к вакцинации. Его автором стал Луи Пастер.
В 1880 году Пастер нашел способ предохранения от заразных заболеваний введением ослабленных возбудителей. Французский ученый Луи Пастер стал человеком, который совершил прорыв в медицине (и иммунологии, в частности). Он первым доказал, что болезни, которые мы сегодня называем инфекционными, могут возникать только в результате проникновения в организм микробов из внешней среды. В 1880 году Пастер нашел способ предохранения от заразных заболеваний введением ослабленных возбудителей, который оказался применимым ко многим инфекционным болезням. Пастер работал с бактериями, вызывающими куриную холеру. Он концентрировал бактериальные препараты настолько, что их введение даже в ничтожных количествах вызывало гибель кур в течение суток. Однажды, проводя свои эксперименты, Пастер случайно использовал культуру бактерий недельной давности. На этот раз болезнь у кур протекала в легкой форме, и все они вскоре выздоровели. Ученый решил, что его культура бактерий испортилась и приготовил новую. Но и введение новой культуры не привело к гибели птиц, которые выздоровели после введения им «испорченных» бактерий. Было ясно, что инфицирование кур ослабленными бактериями вызвало появление у них защитной реакции, способной предотвратить развитие болезни при попадании в организм высоковирулентных микроорганизмов.
Если вернуться к открытию Дженнера, то можно сказать, что Пастер привил «коровью оспу» для того, чтобы предотвратить заболевание обычной «оспой». Отдавая долг первооткрывателю, Пастер также назвал открытый им способ предупреждения инфекционной болезни вакцинацией, хотя, конечно же, никакого отношения к коровьей оспе его ослабленные бактерии не имели.
«Думать, что открыл важный факт, томиться лихорадочной жаждой сообщить о нём и сдерживать себя днями, неделями, годами, бороться с самим собой и не объявлять о своём открытии, пока не исчерпал всех противоположных гипотез – да, это тяжёлая задача»
В 1881 году Пастер произвел массовый публичный опыт, чтобы доказать правильность своего открытия. Он ввел нескольким десяткам овец и коров микробы сибирской язвы. Половине подопытных животных Пастер предварительно ввел свою вакцину. На второй день все невакцинированные животные погибли от сибирской язвы, а все вакцинированные – не заболели и остались живы. Этот опыт, протекавший на глазах у многочисленных свидетелей, был триумфом ученого.
В 1885 году Луи Пастером была разработана вакцина от бешенства – заболевания, которое в 100% случаев заканчивалось смертью больного и наводило ужас на людей. Дело доходило до демонстраций под окнами лаборатории Пастера с требованием прекратить эксперименты. Ученый долго не решался испробовать вакцину на людях, но помог случай. 6 июля 1885 года в его лабораторию привели 9-летнего мальчика, который был настолько искусан, что никто не верил в его выздоровление. Метод Пастера был последней соломинкой для несчастной матери ребенка. История получила широкую огласку, и вакцинация проходила при собрании публики и прессы. К счастью, мальчик полностью выздоровел, что принесло Пастеру поистине мировую славу, и в его лабораторию потянулись пострадавшие от бешеных животных не только из Франции, но и со всей Европы (и даже из России).
«Думать, что открыл важный факт, томиться лихорадочной жаждой сообщить о нём и сдерживать себя днями, неделями, годами, бороться с самим собой и не объявлять о своём открытии, пока не исчерпал всех противоположных гипотез – да, это тяжёлая задача»
С тех пор появилось более 100 различных вакцин, которые защищают от сорока с лишним инфекций, вызываемых бактериями, вирусами, простейшими.
источник
К началу 1870-х Луи Пастер уже совершил львиную долю своих медицинских открытий. За прошедшие 30 лет он внес значительный вклад в открытие микробной теории своими работами в области ферментации, пастеризации, спасения шелкопрядильной промышленности и окончательного развенчания теории самопроизвольного зарождения жизни.
К началу 1870-х Луи Пастер уже совершил львиную долю своих медицинских открытий. За прошедшие 30 лет он внес значительный вклад в открытие микробной теории своими работами в области ферментации, пастеризации, спасения шелкопрядильной промышленности и окончательного развенчания теории самопроизвольного зарождения жизни.
Но в конце 1870-х Пастера ждало еще одно эпохальное открытие, поводом к которому послужил на этот раз довольно зловещий подарок: куриная голова. Нет, это была не угроза и не жестокая шутка. Курица умерла от птичьей холеры — серьезного инфекционного заболевания, разгул которого уничтожал до 90% куриного поголовья в стране.
Ветеринар, приславший Пастеру куриную голову, полагал, что болезнь вызвана специфическим микробом. Вскоре ученый подтвердил его теорию: взяв образец с мертвой куриной головы, он вырастил в лаборатории аналогичную микробную культуру и ввел ее здоровым курицам. Те вскоре умерли от птичьей холеры. Это послужило еще одним подтверждением состоятельности микробной теории, но выращенная Пастером болезнетворная культура вскоре сыграла в истории намного более важную роль. В этом ей помогли рассеянность ученого и счастливая случайность.
Летом 1879 г. Пастер отправился в долгую поездку, совершенно забыв об оставленной в открытой пробирке в лаборатории культуре птичьей холеры. Вернувшись из поездки, он ввел эту культуру нескольким курицам и обнаружил, что вирус во многом утратил свои смертоносные свойства: птицы, которым ввели ослабленные, или аттенуированные, бактерии, заболели, но не умерли.
Однако вслед за этим Пастера ждало еще более важное открытие. Он подождал, когда курицы оправятся от болезни, ввел им смертельные бактерии птичьей холеры и обнаружил, что теперь они совершенно невосприимчивы к заболеванию.
Пастер немедленно осознал, что открыл новый способ изготовления вакцин: введение ослабленных бактерий наделяло организм способностью сражаться и с активными смертельными формами.
Обсуждая это открытие в 1881 г. в своей статье, напечатанной в журнале The British Medical Journal, Пастер писал:
«Мы затронули основной принцип вакцинации. Переболев вирусом в ослабленной форме, птицы затем не пострадали и после заражения вирулентным вирусом, и оказались надежно защищены от птичьей холеры».
Вдохновившись этим открытием, Пастер начал исследовать возможности применения нового подхода в изготовлении вакцин от других болезней. Его следующий успех был связан с сибирской язвой.
Это заболевание наносило серьезный урон сельскому хозяйству, унося жизни 10-20% поголовья овец. Ранее Роберт Кох уже доказал, что сибирскую язву вызывают бактерии. Пастер хотел выяснить, можно ли ослабить их, сделать безвредными, но так, чтобы они сохранили способность стимулировать защитные силы организма, в который будут введены в виде вакцины.
Он добился нужного результата, выращивая бактерии при повышенной температуре. Когда некоторые современники усомнились в его находках, Пастер решил доказать свою правоту, поставив весьма эффектный публичный эксперимент.
5 мая 1881 г. Пастер ввел 25 овцам свою вакцину — новый ослабленный вирус сибирской язвы. 17 мая он снова ввел им более вирулентный, но все еще ослабленный вирус. Наконец, 31 мая он ввел смертоносные бактерии сибирской язвы 25 привитым овцам и еще 25 непривитым. Через два дня толпа зрителей, среди которых были члены парламента, ученые и репортеры, собралась посмотреть, чем закончится эксперимент. Итог говорил сам за себя: из привитой группы умерла лишь одна беременная овца, из непривитой же 23 умерли и две были близки к смерти.
Но, возможно, самым знаменитым достижением Пастера в этой области стало открытие антирабической вакцины (против бешенства) — первой его вакцины, предназначенной для человека. В то время бешенство было страшной болезнью и неизменно заканчивалось смертью.
Причиной заболевания обычно становился укус бешеной собаки, а методы лечения были один другого ужаснее: больному в рану предлагали ввести длинную раскаленную иглу или посыпать место укуса порохом и поджечь. Никто не знал, что именно вызывает бешенство: болезнетворный вирус был слишком мал для тогдашних микроскопов, и его нельзя было вырастить в виде отдельной культуры.
Но Пастер все же был убежден, что болезнь возбуждает какой-то микроорганизм, поражающий центральную нервную систему. Чтобы создать вакцину, Пастер культивировал неизвестного возбудителя в мозге кролика, ослабил его, высушив фрагменты ткани, и использовал их для изготовления вакцины.
Первоначально Пастер не собирался испытывать экспериментальную вакцину на человеке, однако 6 июля 1885 г. ему пришлось изменить свое решение. В тот день к нему доставили девятилетнего Джозефа Мейстера со следами 14 укусов бешеной собаки на теле. Мать мальчика умоляла Пастера о помощи, и, сдавшись под ее напором, тот согласился ввести ребенку новую вакцину. Курс лечения (13 инъекций за 10 дней) оказался успешным, мальчик выжил.
После этого, хотя введение смертельного агента человеку и вызвало в обществе протесты, в течение 15 месяцев прививку от бешенства получили еще 1500 человек.
Итак, всего за восемь лет Луи Пастер не только совершил первый крупный прорыв в истории вакцинации со времен Дженнера, открыв способы аттенуации вирусов, но и создал эффективную вакцину против птичьей холеры, сибирской язвы и бешенства.
Однако в его передовой работе скрывался еще один неожиданный поворот: дело было не только в снижении вирулентности вирусов.
Как позже понял Пастер, вирусы, из которых состояла его антирабическая вакцина, были не просто ослабленными, а погибшими.
Именно в этом заключалось зерно следующего великого открытия.
источник
Два столетия назад вакцинация стала спасением для миллионов людей во время страшной эпидемии оспы. Дэйли Бэби подготовили для вас материал с интересными фактами об истории прививок.
Термин вакцинации — от латинского Vacca — «корова» —в конце 19 века ввёл в обиход Луи Пастер, который отдал должное уважение своему предшественнику — английскому доктору Эдварду Дженнеру. Доктор Дженнер в 1796 году впервые провел вакцинацию по своему методу. Заключался он в том, что биоматериалы брали не от человека, который болел “натуральной” оспой, а от доярки, которая заразилась неопасной для человека “коровьей” оспой. То есть неопасное могло защитить от более опасной инфекции. До изобретения этого метода часто вакцинация заканчивалась смертью.
Прививаться от оспы, эпидемии которой иногда забирали жизни целых островов, придумали ещё в древности. Например, в 1000 году н.э. упоминания о вариоляции — введении группе риска содержимого оспенных пузырьков — были в аюрведических текстах в Древней Индии.
А в древнем Китае таким способом начали защищаться ещё в 10 веке. Именно Китаю принадлежит первенство метода, когда сухие струпья оспенных болячек давали вдыхать здоровым людям во время эпидемии. Такой метод был опасен тем, что, когда люди брали материал у больных оспой, они не знали, как проходит болезнь: в лёгкой или тяжёлой степени. Во втором случае привитые могли умереть.
Наблюдая за здоровьем доярок, доктор Эдвард Дженнер заметил, что они не болеют «натуральной» оспой. А если и заражаются, то переносят в лёгкой форме. Врач внимательно изучал метод вакцинации, который в начале века привезла в Англию из Константинополя супруга английского посла Мэри Уортли Монтегю. Именно она в начале 18 века привила своих детей, а потом заставила привить себя, короля и Королёву Англии с их детьми.
И, наконец, в 1796 году доктор Эдвард Дженнер привил восьмилетнего Джеймса Фиппса. Он втер ему в царапину содержимое оспенных пустул, которые появились на руке у доярки Сарры Нелсис. Через полтора года мальчику был привита настоящая оспа, но пациент не заболел. Процедуру повторяли два раза, и результат всегда был успешным.
Не все приняли этот метод борьбы с эпидемиями. Особенно против было, как всегда, духовенство. Но жизненные обстоятельства заставляли все чаще использовать метод доктора Дженнера: стали прививаться солдаты армии и флота. В 1802 году британский парламент признал заслуги доктора и наградил его 10 тысячами фунтов, а через пять лет — еще 20 000. Его достижения признали по всему миру и Эдвард Дженнер был при жизни принят в почетные члены различных научных обществ. А в Великобритании было организовано Королевское Дженнеровское общество и Институт оспопрививания. Дженнер стал его первым и пожизненным руководителем.
В нашу страну вакцинация также пришла из Англии. Не первыми, но самыми именитыми привитыми оказались императрица Екатерина Великая и ее сын Павел. Вакцинацию проводил английский доктор, который взял биоматериал у мальчика Саши Маркова — впоследствии тот стал носить двойную фамилию Марков-Оспенный. Через полвека, в 1801 году, с лёгкой руки императрицы Марии Фёдоровны появилась фамилия Вакцинов, которую дали мальчику Антону Петрову — первому привитому в России по методу доктора Дженнера.
Вообще историю оспы в нашей стране можно изучать по фамилиям. Так, до начала 18 века письменных упоминаний об оспе в нашей стране не было, но фамилии Рябых, Рябцев, Щедрин («рябой») говорят как раз о том, что болезнь существовала, как и везде, с древнейших времён.
После Екатерины II вакцинация стала модной, благодаря примеру августейшей особы. От оспы прививались даже те, кто уже переболел и приобрёл иммунитет от этой болезни. С тех пор прививки от оспы проводились повсеместно, но обязательными стали только в 1919 году. Именно тогда число заболевших снизилось со 186 000 до 25 000. А в 1958 году на Всемирной Ассамблее здравоохранения Советским союзом была предложена программа по абсолютному устранению оспы в мире. В результате этой инициативы с 1977 года не было зарегистрировано ни одного случая заболевания оспой.
Огромный вклад в изобретение новых вакцин и науку внёс французский ученый Луи Пастер, имя которого дало название методу обеззараживания продуктов — пастеризации. Луи Пастер рос в семье кожевника, хорошо учился, имел талант к рисованию, и если бы не увлечение биологией, мы могли бы иметь великого художника, а не ученого, которому мы обязаны излечением от бешенства и сибирской язвы.
© Картина Альберта Эдельфельта «Луи Пастер»
В 1881 году он продемонстрировал обществу действие прививки против сибирской язвы на овцах. Также он разрабатывал прививку против бешенства, но опробовать ее ему помог случай. 6 июля 1885 году к нему как к последней надежде привели мальчика. Его покусала бешеная собака. На теле ребёнка было найдено 14 укусов, он был обречён умереть в бреду от жажды, будучи парализованным. Но через 60 часов после укуса ему ввели первый укол от бешенства. Во время вакцинации мальчик жил в доме ученого, а 3 августа 1885 года, почти через месяц после укуса, вернулся домой здоровым ребёнком — после введения 14 уколов он так и не заболел бешенством.
После этого успеха в 1886 году во Франции была открыта Пастеровская станция, где прививали от холеры, сибирской язвы и бешенства. Примечательно то, что 17 лет спустя Жозеф Мейстер — первый спасённый мальчик — устроился сюда вахтёром. А в 1940 году покончил жизнь самоубийством, отказавшись от требования гестапо вскрыть гробницу Луи Пастера.
Луи Пастером также открыт метод ослабления бактерий для изготовления вакцин, поэтому мы обязаны учёному не только вакцинами против бешенства и сибирской язвы, но и будущими вакцинам, которые, возможно, спасут нас от смертельных эпидемий.
В 1882 году Роберт Кох выделил бактерию, которая является причиной развития туберкулеза, благодаря ему в будущем появилась прививка БЦЖ.
В 1891 году врач Эмиль фон Беринг спас ребёнку жизнь, сделав первую в мире прививку от дифтерии.
В 1955 году вакцина Джонаса Солка против полиомиелита была признана эффективной.
А в 1981 году стала доступной прививка против гепатита В.
В настоящее время нам известны 30 прививок от инфекционных заболеваний. На этом наука не останавливается. И хоть сейчас все больше появляется людей, которые отказываются от прививок, их значение переоценить нельзя. Благодаря им целые города не вымирают от оспы; дети переносят без последствий коклюш и корь; мы забыли, что такое полиомиелит, а главное — защищаем наших детей от опасных болезней и их последствий.
источник
Академик Российской академии медицинских наук В. ЗВЕРЕВ, директор НИИ вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова РАМН.
Инфекционные болезни во все времена были главными врагами человека. История знает множество примеров опустошительных последствий оспы, чумы, холеры, тифа, дизентерии, кори, гриппа. Достаточно вспомнить, что упадок Древней Греции и Рима связан не столько с войнами, которые они вели, сколько с чудовищными эпидемиями чумы, уничтожившими бo’льшую часть населения. В XIV веке чума погубила треть населения Европы. Из-за эпидемии натуральной оспы через 15 лет после нашествия Кортеса от 30-миллионной империи инков осталось менее 3 млн человек. Пандемия гриппа (так называемой «испанки») в 1918-1920 годах унесла жизни около 40 млн человек, а число заболевших составило около 500 млн человек. Это больше, чем потери на полях сражений Первой мировой войны, где погибли 8 млн 400 тыс. и были ранены 17 млн человек.
В поисках средств против инфекционных заболеваний люди испробовали многое — от заклинаний и заговоров до дезинфицирующих средств и карантинных мер. Однако только с появлением вакцин началась новая эра борьбы с инфекциями. В состав вакцин входят микроорганизмы целиком (ослабленные или убитые) либо отдельные их компоненты. Они не способны вызвать заболевание и служат своеобразным учебным «муляжом». Благодаря вакцине иммунная система запоминает характерные признаки врага и при встрече с живым возбудите лем немедленно узнает его и уничтожает.
Термин «вакцина» произошел от французского слова vacca — корова. Его ввел Луи Пастер в честь английского врача Эдварда Дженнера, которого, несомненно, можно считать пионером в области вакцинопрофилактики. В 1796 году во время практики в деревне Дженнер обратил внимание, что фермеры, работающие с коровами, инфицированными коровьей оспой, не болеют натуральной оспой. Он привил коровью оспу мальчику и доказал, что тот стал невосприимчивым к натуральной оспе. Этот метод, придуманный во времена, когда еще не были открыты ни бактерии, ни вирусы, получил широкое распространение в Европе, а в дальнейшем лег в основу ликвидации оспы во всем мире. Однако лишь спустя столетие был предложен научный подход к вакцинации. Его автором стал Луи Пастер, применивший свою концепцию инфекционных возбудителей для создания вакцины против бешенства.
Разработка новых вакцин пошла полным ходом в начале XX века, когда появились методы стабильной аттенуации (ослабления) микроорганизмов, исключающие риск развития болезни, и была открыта возможность использовать для вакцинации обезвреженные бактериальные токсины.
С тех пор появилось более 100 различных вакцин, которые защищают от сорока с лишним инфекций, вызываемых бактериями, вирусами, простейшими.
Классические вакцинные препараты можно разделить на три группы:
1. Живые вакцины. Действующим началом в них служат ослабленные микроорганизмы, потерявшие способность вызывать заболевание, но стимулирующие иммунный ответ. К этой группе относятся вакцины против кори, краснухи, полиомиелита, эпидемического паротита и гриппа.
2. Инактивированные вакцины. Они содержат убитые патогенные микроорганизмы или их фрагменты. Примером служат вакцины против гриппа, клещевого энцефалита, бешенства, брюшного тифа.
3. Анатоксины (токсоиды) — бактериальные токсины в измененной безвредной форме. К ним относятся известные и широко применяемые вакцины против дифтерии, столбняка, коклюша.
С началом бурного развития молекулярной биологии, генетики и методов генной инженерии появился новый класс вакцин — молекулярные вакцины. В них используются рекомбинантные белки или фрагменты белков патогенных микробов, синтезированные в клетках лабораторных штаммов бактерий, вирусов, дрожжей. В практику пока вошли только три таких препарата: рекомбинантная вакцина против гепатита B, вакцина против болезни Лайма и детоксицированный коклюшный токсин, который включен в состав АКДС-вакцины, применяемой в Италии.
Вакцины позволили человечеству достичь невероятных результатов в борьбе с инфекциями. В мире полностью ликвидирована натуральная оспа — заболевание, ежегодно уносившее жизни миллионов человек. Это одно из самых выдающихся событий ХХ века, которое по значимости стоит в одном ряду с полетом человека в космос. Практически исчез полиомиелит, продолжается глобальная ликвидация кори. В сотни и даже тысячи раз снижена заболеваемость дифтерией, краснухой, коклюшем, эпидемическим паротитом, вирусным гепатитом B и многими другими опасными инфекционными заболеваниями.
ДО ПОЛНОЙ ПОБЕДЫ ЕЩЕ ДАЛЕКО
Несмотря на впечатляющие успехи, инфекционные болезни до сих пор остаются одной из главных причин смертности: по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на их долю приходится до 30% ежегодно регистрируемых смертей на планете. Наиболее опасны острые инфекции дыхательных путей, прежде всего грипп и пневмония, инфекция вирусом иммунодефицита человека, кишечные инфекции, туберкулез, вирусный гепатит B, малярия.
Согласно прогнозу экспертов ВОЗ, России и США, вспышка новых или возвращающихся инфекций может произойти в любое время и в любой точке планеты. Из природных очагов в человеческую популяцию практически ежегодно заносятся неизвестные микроорганизмы. В течение последних 30 лет мы столкнулись с 40 новыми опасными микроорганизмами, которые во многих случаях создали реальную угрозу для жизни и здоровья сотен тысяч людей. Среди них — вирус Эбола, возбудитель болезни легионеров, ВИЧ, коронавирусы и другие патогены.
Нередко на фоне эпидемиологического благополучия люди перестают делать прививки, предусмотренные национальными системами здравоохранения, и тогда инфекции, считавшиеся давно побежденными, возвращаются. В последние десятилетия эпидемии коклюша, дифтерии, полиомиелита и кори зарегистрированы в Японии, России, Азербайджане, Грузии, Таджикистане, Украине, на Гаити, в Венесуэле и Колумбии. Показателен пример с возвращением в середине 90-х годов на территорию России дифтерии, которая до этого времени встречалась лишь изредка. В результате кампании против прививок, развернутой псевдоспециалистами, дифтерией заболели более 100 тыс. человек, несколько тысяч из них умерли. И только массовая вакцинация детей позволила остановить эпидемию.
Миграция людей и животных приводит к распространению микроорганизмов на новые территории. Массовые вспышки инфекционных заболеваний возникают даже в странах с хорошо развитой системой здравоохранения, например в США. В 1999 году в Нью-Йорке зарегистрировали случаи лихорадки Западного Нила, вирус которой переносят птицы. К 2002 году это заболевание наблюдали на территории 44 штатов. Заболели более четырех тысяч человек, из которых около трехсот умерли.
В мае 2003 года появились сообщения о заболевании, вызванном вирусом оспы обезьян. В США его разносчиками стали грызуны, которых завезли из Африки в качестве экзотических домашних животных. Болезнь не получила широкого распространения только потому, что вовремя были приняты противоэпидемические меры.
Из новых инфекций, проникших в человеческую популяцию, достаточно упомянуть вспышку так называемой атипичной пневмонии (тяжелый острый респираторный синдром) в Китае и факты заражения людей вирусом гриппа птиц (H5N1). В первом случае причиной стал измененный коронавирус, носителями которого были летучие мыши. Потребовалось около года для ликвидации заболевания. Во втором случае массовые заболевания домашней птицы привели к тому, что вирусом гриппа птиц за последние три года заразились более ста человек, половина из них умерли. К счастью, этот вирус пока не передается от человека к человеку и поэтому не вызывает эпидемий среди людей. Но ряд ученых считают, что вполне вероятен обмен генов между птичьим и человеческими вариантами вируса, в результате могут появиться новые высокопатогенные для человека варианты (см. «Наука и жизнь» № 9, 2003 г. — Ред. ).
ВАКЦИНЫ ПРОТИВ «НЕИНФЕКЦИОННЫХ» БОЛЕЗНЕЙ
В начале ХХ века великий русский ученый И. И. Мечников высказал предположение о том, что соматические (то есть «телесные») болезни и злокачественные опухоли имеют инфекционную природу. «Со временем, — писал он — вероятно, удастся открыть паразитов не только при болезнях типично инфекционного характера, но и при болезнях совершенно другого рода». Ученый предсказывал, что существуют паразиты злокачественных опухолей, а также микробы — возбудители сахарной болезни. Гипотеза И. И. Мечникова получила блестящее подтверждение.
Эпидемиологи разных стран отмечают, что в период сезонного подъема заболеваемости гриппом увеличивается число госпитализированных с сердечно-сосудистыми проблемами и нарушениями мозгового кровообращения. Одновременно возрастает и смертность от инфарктов миокарда и инсультов, иногда в десятки раз. Часто вирусная инфекция приводит к миокардитам и эндокардитам — заболеваниям, при которых поражается сердечная ткань. Когда в США начали прививать детей против паротита, то проявился и нечаянный «побочный» эффект: резко снизилась заболеваемость эндокардитом. Обследование подтвердило, что большинство больных, страдающих этим тяжелым заболеванием, приводящим к пороку сердца, в раннем детстве перенесли паротит. Не исключено, что инфекционную природу имеет атеросклероз, поскольку в атеросклеротических бляшках коронарных сосудов и аорты человека обнаружено присутствие хламидий и некоторых других микроорганизмов.
Уже доказано, что язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, а также гастрит связаны с инфекцией. Бактерию Helicobacter pylori , открытие которой отмечено Нобелевской премией 2005 года (см. «Наука и жизнь» № 12, 2005 г. — Ред. ), находят у 50% пациентов с гастритом, у 70-90% больных с язвой желудка и у 95% лиц, страдающих язвой двенадцатиперстной кишки.
Когда человек инфицирован ретровирусами, реовирусами, цитомегаловирусом и вирусом Эпштейна-Барр, происходит формирование антител, которые атакуют клетки поджелудочной железы, что может привести к развитию инсулинозависимого диабета. У 10-20% пациентов с синдромом врожденной краснухи, то есть у детей, матери которых переболели краснухой в последнем триместре беременности, также развиваются нарушения углеводного обмена. Опухоли желудка, наружных половых органов и печени во многих случаях также связаны с бактериями или вирусами.
Каким образом микроорганизмы влияют на развитие болезней, которые не считаются инфекционными? Прежде всего, орган начинает хуже выполнять свою функцию из-за того, что микробы разрушают зараженные клетки. Эксперименты с культурами клеток позволяют предположить, что по такому механизму действуют вирусы паротита, краснухи, Коксаки В.
Не исключено, что в некоторых случаях вирус только инициирует патологический процесс, а дельнейший рост опухоли происходит уже без участия микроорганизмов. Эту гипотезу предложил российский иммунолог Л. А. Зильбер при построении вирусной теории происхождения опухолей. Иногда микроорганизмы просто усиливают действие других неблагоприятных факторов, а в некоторых случаях инфекционный возбудитель запускает аутоиммунный процесс, направленный против клеток органа-мишени.
Раз многие неинфекционные болезни связаны с микробами, то появляется надежда использовать для профилактики существующие вакцины. Получены первые доказательства того, что вакцины против вируса гепатита B обладают способностью предупреждать развитие опухоли печени — гепатокарциномы. После того как на Тайване начали делать детям прививки от гепатита B, частота развития гепатокарциномы сократилась на 50%, а смертность от нее — на 70%.
Уже прошли испытания нескольких потенциальных вакцин против вируса папилломы, предотвращающих развитие злокачественных опухолей половых органов. Завершено доклиническое изучение вакцины из цельных клеток H. pylori для профилактики язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.
Создавать вакцины против новых инфекций, используя старые испытанные технологии, удается не всегда. Некоторые микроорганизмы, например вирус гепатита B, практически невозможно вырастить в культуре клеток, чтобы получить инактивированную вакцину. Во многих случаях вакцины на основе убитых микробов оказываются неэффективными, а живые вакцины — слишком опасными. Большие надежды возлагались на вакцины, полученные на основе рекомбинантных белков-антигенов (именно таким способом в 1980-е годы создали вакцину, защищающую от гепатита B). Но сейчас стало очевидным, что многие рекомбинантные вакцины вызывают слабый иммунный ответ. Вероятно, причина в том, что в таких препаратах содержится «голый» белок и отсутствуют другие молекулярные структуры, часто необходимые для запуска иммунного ответа. Чтобы рекомбинантные вакцины вошли в практику, нужны вещества-усилители (адъюванты), стимулирующие антигенную активность.
За последние 10 лет сформировалось новое направление — генетическая иммунизация. Его называют также ДНК-вакцинацией, поскольку в организм вводят не белок-антиген, а нуклеиновую кислоту (ДНК или РНК), в которой закодирована информация о белке. Реальная возможность использовать эту технологию в медицине и ветеринарии появилась в середине 90-х годов прошлого века. Новый подход достаточно прост, дешев и, самое главное, универсален. Сейчас уже разработаны относительно безопасные системы, которые обеспечивают эффективную доставку нуклеиновых кислот в ткани. Нужный ген вставляют в плазмиду (кольцо из ДНК) или в безопасный вирус. Такой носитель-вектор проникает в клетку и синтезирует нужные белки. Трансформированная клетка превращается в «фабрику» по производству вакцины прямо внутри организма. Вакцинная «фабрика» способна работать длительный период — до года. ДНК-вакцинация приводит к полноценному иммунному ответу и обеспечивает высокий уровень защиты от вирусной инфекции.
Используя один и тот же плазмидный или вирусный вектор, можно создавать вакцины против различных инфекционных заболеваний, меняя только последовательность, кодирующую необходимые белки-антигены. При этом отпадает необходимость работать с опасными вирусами и бактериями, становится ненужной сложная и дорогостоящая процедура очистки белков. Препараты ДНК-вакцин не требуют специальных условий хранения и доставки, они стабильны длительное время при комнатной температуре.
Уже разработаны и испытываются ДНК-вакцины против инфекций, вызываемых вирусами гепатитов B и C, гриппа, лимфоцитарного хориоменингита, бешенства, иммунодефицита человека (ВИЧ), японского энцефалита, а также возбудителями сальмонеллеза, туберкулеза и некоторых паразитарных заболеваний (лейшманиоз, малярия). Эти инфекции крайне опасны для человечества, а попытки создать против них надежные вакцинные препараты классическими методами оказались безуспешными.
ДНК-вакцинация — одно из самых перспективных направлений в борьбе с раком. В опухоль можно вводить разные гены: те, что кодируют раковые антигены, гены цитокинов и иммуномодуляторов, гены «уничтожения» клетки. Все эти гены можно использовать одновременно, организуя массированную атаку оружием разных видов.
Однако, прежде чем ДНК-вакцинация войдет в медицинскую практику, следует убедиться в безопасности таких препаратов, изучить длительность индуцируемого ими иммунитета и последствия для иммунной системы.
Бурное развитие в последнее десятилетие геномики, биоинформатики и протеомики привело к совершенно новому подходу в создании вакцин, получившему название «обратная вакцинология» (reverse vaccinology). Этот термин четко выражает суть нового технологического приема. Если раньше при создании вакцин ученые шли по нисходящей линии, от целого микроорганизма к его составляющим, то теперь предлагается противоположный путь: от генома к его продуктам. Такой подход основан на том, что большинство защитных антигенов — белковые молекулы. Обладая полными знаниями обо всех белковых компонентах любого возбудителя заболевания, можно определить, какие из них годятся в качестве потенциальных кандидатов на включение в состав вакцинного препарата, а какие — нет.
Чтобы определить нуклеотидную последовательность полного генома инфекционного микроорганизма, достаточно если не нескольких дней, то нескольких недель. Причем предварительная работа по получению «библиотек» клонов ДНК возбудителя уже давно выполняется с помощью стандартных наборов ферментов. Современные приборы для автоматического определения нуклеотидной последовательнос ти в молекулах ДНК позволяют проводить в год до 14 млн реакций. Полная расшифровка генома и его описание со списком кодируемых белков занимают несколько месяцев.
Проведя компьютерный (in silico) анализ генома, исследователь получает не только список кодируемых белков, но и некоторые их характеристики, например принадлежность к определенным группам, возможная локализация внутри бактериальной клетки, связь с мембраной, антигенные свойства.
Другой подход к отбору кандидатов в вакцины — определение активности отдельных генов микроорганизмов. Для этого одновременно измеряют уровень синтеза матричной РНК всех продуктов генов, производимых в клетке. Такая технология позволяет «вычислить» гены, вовлеченные в процесс распространения инфекции.
Третий подход основан на протеомной технологии. Ее методы дают возможность детализировать количественную и качественную характеристику белков в компонентах клетки. Существуют компьютерные программы, которые по аминокислотной последовательности могут предсказать не только трехмерную структуру изучаемого белка, но и его свойства и функции.
Используя эти три метода, можно отобрать набор белков и соответствующие им гены, которые представляют интерес для создания вакцины. Как правило, в эту группу входит около 20-30% всех генов бактериального генома. Для дальнейшей проверки необходимо синтезировать и очистить отобранный антиген в количествах, необходимых для иммунизации животных. Очистку белка проводят с помощью полностью автоматизированных приборов. Используя современные технологии, лаборатория, состоящая из трех исследователей, может в течение месяца выделить и очистить более 100 белков.
Впервые принцип «обратной вакцинологии» использовали для получения вакцины против менингококков группы B. За последние годы таким способом разработаны вакцинные препараты против стрептокок ков Streptococcus agalactiae и S. рneumoniae , золотистого стафилококка, бактерии Porphyromonas gingivalis , вызывающей воспаление десен, провоцирующего астму микроорганизма Chlamydia pneumoniae и возбудителя тяжелой формы малярии Plasmodium falciparum .
Важно не только создать вакцину, но и найти наилучший способ ее доставки в организм. Сейчас появились так называемые мукозальные вакцины, которые вводятся через слизистые оболочки рта или носа либо через кожу. Преимущество таких препаратов в том, что вакцина поступает через входные ворота инфекции и тем самым стимулирует местный иммунитет в тех органах, которые первыми подвергаются атаке микроорганизмов.
Обычные вакцины предназначены для предупреждения болезни: прививку делают здоровому человеку, чтобы заранее «вооружить» организм средствами борьбы с инфекцией (исключение — разработанная Пастером вакцина против бешенства, которую применяют после укуса бешеным животным; ее эффективность объясняется длительным инкубационным периодом этого вирусного заболевания). Но в последнее время отношение к вакцинам исключительно как к профилактическому средству изменилось. Появились терапевтические вакцины — препараты, которые индуцируют иммунный ответ у больных и тем самым способствуют выздоровлению или улучшению состояния. Такие вакцины нацелены на хронические заболевания, вызванные бактериями или вирусами (в частности, вирусами гепатитов B и C, вирусом папилломы, ВИЧ), опухоли (прежде всего меланому, рак молочной железы или прямой кишки), аллергические или аутоиммунные болезни (рассеянный склероз, диабет I типа, ревматоидный артрит).
Существующие терапевтические вакцины для лечения хронических воспалительных заболеваний, вызванных бактериями или вирусами, получают классическими методами. Такие вакцины способствуют развитию иммунитета к входящим в их состав микроорганизмам и активизируют врожденный иммунитет.
Одна из важнейших целей разработчиков терапевтических вакцин — ВИЧ-инфекция. Уже проведена серия доклинических и клинических испытаний нескольких препаратов. Их способность вызывать развитие клеточного иммунитета у здоровых людей не вызывает сомнений. Однако убедительных данных о том, что вакцины подавляют размножение вируса у больных, пока нет.
Большие надежды в лечении нарушений иммунитета при раковых заболеваниях связаны с дендритными вакцинами. Их делают на основе дендритных клеток — особой разновидности лейкоцитов, которые занимаются поиском потенциально опасных микроорганизмов. Дендритные клетки «патрулируют», прежде всего, слизистые оболочки и кожу, то есть органы, контактирующие с внешней средой. Встретив патогенную бактерию или вирус, дендритные клетки поглощают чужака и используют его белки-антигены для того, чтобы активизировать иммунную систему на борьбу с врагом.
Схема изготовления дендритной вакцины такова: из крови больного выделяют клетки, которые дают начало дендритным клеткам, и размножают их в лабораторных условиях. Одновременно из опухоли пациента выделяют белки-антигены. Дендритные клетки некоторое время выдерживают вместе с опухолевыми антигенами, чтобы они запомнили образ врага, а затем вводят больному. Такая стимуляция иммунной системы заставляет организм активно бороться с опухолью.
Дендритные вакцины можно использовать для лечения как спонтанных опухолей, так и новообразований, ассоциированных с вирусами. Первые результаты испытания дендритных противораковых вакцин на людях (в небольших группах пациентов IV стадии заболевания) показали безвредность таких вакцин, а в ряде случаев зарегистрирован положительный клинический эффект.
У мышей дендритные вакцины помогают предупредить повторное развитие карциномы после удаления опухоли. Это позволяет надеяться, что они будут эффективны для продления безрецидивного периода онкологических больных после хирургического вмешательства.
В XX веке успехи вакцинологии определялись, прежде всего, победами над очередной опасной инфекцией. С развитием наших представлений о работе иммунной системы сфера применения вакцин постоянно расширяется. Есть надежда, что в XXI веке вакцины помогут снизить заболеваемость диабетом, миокардитом, атеросклерозом и другими «неинфекционными» болезнями. Полным ходом идет разработка препаратов для иммунопрофилактики и иммунотерапии онкологических заболеваний. В перспективе — создание средств иммунологической защиты от наркозависимости и курения, конструирование вакцин для лечения и предупреждения аллергии, аутоиммунных заболеваний.
источник
Пастер создает новые методы и новые вакцины
Бешенство — роковое заболевание, от которого не было спасения. Каждому человеку, укушенному бешеным животным, грозила неминуемая смерть. До получения Пастером вакцины против бешенства из каждых 100 человек, укушенных и заболевших бешенством, погибали все 100. Пастеровские прививки явились поистине величайшим благодеянием для всех тех, кому угрожала гибель от бешенства. Идеей Пастера являлось использование микробов против микробов. Это была простая, но поистине гениальная идея. Он прекрасно знал о вакцине Дженнера, высоко ценил это великое открытие и мужество Дженнера в борьбе за него. Вместе с тем коровья оспа была безопасной для человека. Пастер же имел дело с вирулентными микробами, способными вызвать заболевание и смерть. Такой страшной вирулентностью обладали возбудители бешенства, гнездившиеся в мозгу бешеных животных, с которыми Пастеру пришлось экспериментировать. Задача была очень сложной: возбудитель бешенства еще даже не был открыт.
Как ослабить страшные и различные по своей природе микробы? Цель была одна, но пути оказались разными. Возбудителя куриной холеры Пастеру удалось ослабить методом старения, длительное время выдерживая культуру на искусственной питательной среде. Правда, помог счастливый случай, но, как говорил Пастер, «счастливый случай является только тем, кто все делает, чтобы его встретить». Началом послужили наблюдения над возбудителями куриной холеры. Изучая особенности., этих микробов, Пастер установил силу их болезнетворных свойств. В определенной дозе они закономерно убивали кур. Но вот однажды, сделав перерыв в своих исследованиях и уехав отдыхать на лето, Пастер оставил культуру куриной холеры в лаборатории. Возвратившись осенью, он продолжал свои исследования, но убедился; что культура резко изменилась. Дозы, даже во много раз большие, оказались несмертельными для кур.
Можно было признать опыты неудачными, старую культуру выбросить и все начинать сначала, но ученый этого не сделал. Неужели время привело к изменению вирулентности культуры и потому микробы, постарев, стали безвредными? Какое действие они будут оказывать на кур? Ученый решил попробовать заразить свежей вирулентной культурой тех кур, которым были введены эти ослабленные микробы, и посмотреть, что произойдет.
Введя курам смертельную дозу микробов куриной холеры, Пастер убедился, что все куры остались живы и здоровы. Для проверки этой свежей культуры, т. е. для контроля, он ввел такую же смертельную дозу курам, не получившим предварительно ослабленных микробов. Надо было проверить вирулентность микробов. Все контрольные куры погибли. И вот ученый приходит к важному выводу, что ослабленные микробы предохранили кур от смерти. Значит, у них создан иммунитет. Следовательно, ослабление микробов и есть путь для создания предохранительных прививок против заразных болезней. Пастер сделал свой важный вывод, положивший начало его учению об аттенуации, т. е. ослаблении микробов, и созданию из них живых вакцин[7].
Так микробы убивающие превращены были в микробов защищающих. Идея использования микробов против микробов получила свое первое подтверждение. Идя этим путем, Пастер создает из ослабленных сибиреязвенных бацилл новую живую вакцину против сибирской язвы. Но это не было простым копированием первого открытия, использование метода «старения». Понадобились поиски новых методов ослабления микробов. Они дали не менее замечательные результаты.
Ослабления сибиреязвенных бацилл Пастер добился, выращивая их при более высокой температуре, чем обычно. Если болезнетворные микробы хорошо растут при температуре человеческого тела (+36–37 °C), то, Культивируя сибиреязвенные бациллы при +42 °C или +43 °C, он изменил их биологические свойства и снизил вирулентность.
Создавая вакцину против бешенства, Пастер, хотя это был конец XIX в., оказался в таком же положении, в каком был Дженнер в конце XVIII в. Чистой культуры вируса бешенства Пастер не имел. Он вынужден был пользоваться мозгами зараженных бешенством животных. Работа была трудная и опасная для жизни ученого и его учеников, но это не остановило их. Они творили во имя спасения жизней тысяч людей. Они хорошо знали, что люди, укушенные бешеными животными, неизбежно погибали. Еще никому в мире не удавалось спасти человека от этой болезни. Смерть была неотвратимой, а мучения — ужасными. Заканчивался XIX в., но и он не ; принес ничего утешительного. В сущности, было известно совсем немного: почему возникает бешенство и как тяжело оно протекает у человека. Знали, что болезнь заразная, но какой микроб его вызывает — оставалось тайной. Где гнездится возбудитель у бешеных животных, как происходят поражения в организме — снова тайны… Как же их раскрыть? Как спасти обреченных людей?
Наука пока не могла ответить на эти вопросы. Шли неустанные поиски. Французский профессор Галтье считал бешенство болезнью нервной системы неизвестного происхождения. Но и это уже было очень важно. Центральная нервная система действительно поражается, но знание этого мало еще помогало в предупреждении и лечении бешенства.
В России известный врач Д. С. Самойлович пытался помочь несчастным обреченным людям. Это был талантливый ученый, чьи труды были высоко оценены рядом академий Европы. Он рекомендовал ртуть для приема внутрь и смазывания ртутной мазью раны после укуса. Он предлагал также отсасывать яд ртом после укуса.
Но наука все еще была бессильной. Никто не умел ни лечить, ни предупреждать бешенство. Такими были печальные итоги к тому времени, когда Луи Пастер взялся за разрешение этой трудной задачи.
Вот одна из картин будничной работы Пастера по изучению бешенства.
Здание института, где работает великий ученый. В лабораториях идут напряженные исследования. Да и тишина здесь кажущаяся. Со двора института, где вдоль стены стоят большие железные клетки, днем и ночью раздается вой собак. Мороз по коже пробирает от этого дикого воя.
Во дворе института собрались ученики Пастера и среди них Э. Ру и Ш. Шамберлан, беззаветно преданные своему великому учителю. Тут же и дюжие служители с железными крючьями в руках. В клетках собаки. Одни лежат без движения — у них паралитическая форма бешенства, они погибают. Другие рвутся и воют. К ним впускают здоровых собак, на которых набрасываются бешеные. Искусанные, они становятся новыми жертвами эксперимента, ведь надо всегда иметь под руками бешеных животных. Это был простой способ обеспечить исследования, но он давал и прямые доказательства заразной природы бешенства. Итак, бешенство передается через укус. Из этого можно было предположить, что возбудитель бешенства находится во рту, точнее в слюне. С этого надо начинать.
Пастер вставлял в пасть бешеной собаки стеклянную трубочку, чтобы набрать для исследования немного слюны, и ртом высасывал пену, бившую изо рта животного, корчившегося в мучениях. Это были опыты лицом к лицу со смертью, ибо изо рта бешеных собак действительно смотрела смерть, борьба с которой еще только начиналась. Смерть витала, если — можно так сказать, на кончике пипетки, которую экспериментатор брал в рот, чтобы насосать слюну. Только маленький комочек ваты защищал от возможного попадания слюны бешеного животного ученому в рот. Ну а неожиданный укус? Это были не только опыты, но и борьба со смертью.
Пастеру и его ученикам хорошо было известно, что в случае заражения им угрожало заболевание и неизбежная смерть. Но ученые упорно продолжали опыты. Они, правда, как и многие ученые после них, не обнаружили возбудителя бешенства в слюне. Гораздо позже он был найден в мозгу. Не зная возбудителя, они все же победили. Вакцина Пастера против бешенства была получена. Она спасает от бешенства. Она спасает от смерти.
Как же она была создана? В чем заключался метод? Какими путями шли ученые?
Прежде всего Пастер был уверен, что надо использовать свой метод ослабления возбудителя. В письме к Р. Коху Пастер писал, что вполне уверен в том, что метод понижения вирулентности вируса окажет большую пользу человечеству в борьбе с угрожающими ему болезнями.
«Но старые мои методы вряд ли будут мне полезны, — думал Пастер, — ведь создавая вакцины, я имел дело с чистыми культурами микробов. А сейчас? Я могу использовать лишь те органы и ткани, в которых гнездится возбудитель бешенства. С чего начать? Как получить экспериментальное бешенство у животных? Ведь для изучения его всегда надо иметь под руками больных животных. Практика подсказала метод, в сущности, очень простой. Достаточно было бросить бешеную собаку в клетку к здоровым, чтобы, покусанные, они заболели бешенством. Можно было ввести шприцем в кожу животных слюну бешеной собаки и таким путем также получить заболевание».
Такие методы допускали возможность заражения животных, но они были недостаточно надежными для экспериментов. Одни собаки заболевали после инкубационного периода[8] в 14 дней, другие — через 60 дней, третьи — через несколько месяцев после заражения. Были собаки, которые совсем не заболевали. По-видимому, в тех каплях слюны, которые попадали в рану, возбудителей бешенства не оказывалось. Таким образом, возникновение бешенства зависело от количества возбудителя, попадавшего в рану, от его вирулентности, от обширности и глубины ран при укусах, от места укусов и свойств организма, в который попадал вирус бешенства, а также от многих других причин.
То, что было известно Пастеру о поражении нервной системы при бешенстве, натолкнуло его на мысль использовать мозг больного животного. Но будет ли мозг бешеных животных более надежным материалом для экспериментов, чем слюна? Куда вводить его, чтобы вызвать закономерное возникновение экспериментального бешенства? Обязательно ли нужно заражать собак или можно пользоваться другими, более удобными лабораторными животными, например кроликами? Как добиться постоянства силы возбудителя, чтобы при определенной дозе вызывать бешенство через определенное количество дней? Ведь если нет культуры микробов бешенства, надо, чтобы материал для опытов, т. е. мозг зараженных животных, содержал вирус всегда определенной силы. Эти и многие другие вопросы требовали разрешения. Опыт подсказывал, что растертый мозг в виде взвеси в бульоне или физиологическом растворе можно вводить под кожу или, что еще лучше, непосредственно в мозг. Но как это сделать? Химик по образованию, Пастер опасался, что такое грубое вмешательство в мозг грозит параличом и гибелью животных, и был против такого метода. Работа зашла в тупик. Судьба величайшего открытия висела на волоске.
Но ближайший помощник Пастера, врач по образованию, Э. Ру нашел выход.
В своих воспоминаниях Н. Ф. Гамалея так описывает это важное в истории науки событие: «…на помощь Пастеру пришли знания и несравненная техника Ру, единственного врача среди них. Ру выработал для этого надежную экспериментальную методику: при по мощи трепана[9] вырезывается кусочек из теменной кости животного и через образовавшееся отверстие под твердую оболочку вводится несколько капель взвеси из продолговатого мозга бешеного животного. Этим способом, во-первых, достигались всегда одинаковые результаты, кроме того, он оказался надежным для постановки диагноза бешенства, которое не оставляет типичных изменений на трупе». Итак, метод заражения был найден. Это помогло решить многие вопросы, стоявшие перед исследователями.
Годы упорного труда понадобились для того, чтобы неизвестный так называемый уличный вирус[10] бешеного животного превратить в вирус фиксированный, т. е. обладающий более определенной вирулентностью. Этого Пастер добился путем длительных перевивок — пассажей от одного животного другому. Для опытов были избраны кролики.
Заражая кроликов мозгом бешеного животного, Пастер вначале вызывал бешенство у них через 12–20 дней. Продолжая заражения (пассажи), но уже от кролика кролику, используя головной и спинной мозг бешеных кроликов для очередного заражения, Пастер добился через 100 пассажей сокращения инкубационного периода до 6 дней. В дальнейших многочисленных перевивках заразительность возбудителя бешенства стабилизировалась, т. е. стала устойчивой, поэтому экспериментальное бешенство у кроликов наступало обычно на 5-6-й день после заражения.
Это явилось первым и важным достижением на пути к поставленной цели. Укорочением скрытого периода ученые добились резкого усиления возбудителя бешенства у кроликов. Устойчивость же инкубационного периода свидетельствовала об устойчивости силы вируса, о «фиксации его свойств», по словам Л. Пастера.
Итак, материал для поисков вакцины был уже в руках. Пусть это не была чистая культура микроба, выращенная на искусственной питательной среде в стеклянной пробирке, но культура вируса, образно говоря, в «биологической пробирке» — мозгу. Этот лабораторный фиксированный вирус большой силы мог вызывать бешенство и у человека. Конечно, не могло быть и речи об использовании его в таком виде в качестве вакцины для прививки людям.
Но как применить принцип аттенуации к вирусу бешенства, заключенному в головном или спинном мозгу кроликов? Как его ослабить и чем? Неимоверно настойчивый труд, фантастически сложные эксперименты, неотступное раздумье и упорное стремление к цели принесли победу.
Методом ослабления Пастер и его ученики избрали высушивание. Оказалось, что мозг больного кролика, высушенный в банке над едким кали в продолжении 14 дней, терял свою заразительность. Мозг же 1-2-дневной сушки был достаточно сильным, чтобы вызвать бешенство даже при обычной инкубации. При 5-6-дневной сушке вирулентность зараженного мозга заметно ослабевала — , и если вызывала бешенство, то после удлиненной инкубации.
Так Пастер разрешил одновременно несколько вопросов. Во-первых, был найден объект для экспериментов — мозг бешеных животных; во-вторых, доказана связь между ослаблением возбудителя и длиной инкубационного периода; в-третьих, сушка мозга больного животного различной длительности приводила к обезвреживанию вируса, но в разной степени.
Все это позволило Пастеру рассматривать высушенный мозг кроликов как ослабленную живую вакцину и приступить к опытам предохранения животных от бешенства. Ведь предстояло предохранять от бешенства людей. Метод должен быть безопасным, и проверить его надо было на животных.
Опыты проводились на собаках и кроликах. Опасность введения маловысушенного мозга была очевидной. Значит, надо было создавать иммунитет против бешенства постепенно и осторожно. Зная, что 14-дневная сушка давала максимальную степень безопасности, мозг применяли для первой прививки, затем продолжали последовательно вводить эмульсию мозга 13-, 12-, 11-дневной сушки и т. д., вплоть до 1-2-дневной. Животные оставались живыми и здоровыми. Такая система прививок уже сама по себе свидетельствовала о безопасности и эффективности их. Ведь мозг 1-2-дневной сушки и даже 5-6-дневной был заразен для невакцинированных животных. Почему же не заболевали животные, которым сделали всю серию прививок, начиная с мозга 14-дневной сушки? Для Пастера и его учеников стало ясным, что это результат вакцинации ослабленным возбудителем, но нужны были доказательства и доказательства. Требовалась генеральная проверка. Заключалась она в том, что подопытных, т. е. вакцинированных, животных надо было заразить большой, заведомо смертельной дозой мозга, а для проверки такую же дозу ввести контрольным невакцинированным животным.
Опыты были поставлены на собаках и дали совершенно изумительные результаты. В то время как все контрольные животные после обычного инкубационного периода заболели и погибли при явлениях типично протекающего бешенства, все вакцинированные собаки выжили и были совершенно здоровы.
Докладывая об этих опытах, Пастер говорил, что вакцинированным собакам можно вводить вирус бешенства под кожу и даже на поверхность мозга с помощью трепанации, и бешенство не проявляется. Применяя этот метод, он получил невосприимчивость к бешенству у собак различных возрастов и пород, причем не было ни одной неудачи.
Опыты многократно повторялись не только Пастером, но и другими учеными во многих странах мира. Это был блестящий, невиданный успех. Но, пока только в эксперименте. А как вакцина будет вести себя в организме человека, да еще укушенного бешеным животным? Ведь при этом в рану попадает возбудитель бешенства, следовательно, человек оказывается уже зараженным. Предохранит ли вакцина от бешенства человека?
Эти и другие вопросы опять встали перед Пастером. Ответ на них могли дать все новые и новые опыты, и они ставились с лихорадочной поспешностью. Ведь только в служении человеку ученый видел смысл и цель своей работы. Именно эта поспешность едва не погубила всей идеи. Именно здесь Пастера ждали тяжелые разочарования и неудачи. А сколько было упреков в том, что химик взялся не за свое дело. Сколько пришлось отводить обвинений, иногда совершенно бессмысленных и нелепых, по поводу гибели отдельных больных, причиной которой являлась вовсе не вакцинация.
Пастер — великий гуманист не мог сразу решиться переплети результат своих экспериментов с животных на человека. Хотя многое уже было изучено, но все ли до конца было ясным? Все ли в эксперименте было предусмотрено? Надо сказать, что даже его верные ученики Ру и Шамберлан отказались на этом этапе экспериментов переходить к вакцинации людей, считая ее преждевременной.
Наконец, с помощью и при моральной поддержке Транше и других ученых Пастер решается на прививки человеку. Большую роль здесь сыграл случай с 9-летним мальчиком Жозефом Мейстером, укушенным бешеной собакой. Обезумевшая от страха за жизнь ребенка мать умоляла Пастера сделать прививки ее сыну. День 6 июля 1885 г. вошел в историю науки и, в частности, в историю пастеровских прививок против бешенства как знаменательная дата. В этот день Пастер начал делать прививки людям, и первым его пациентом был Жозеф Мейстер. «Этот ребенок, — писал Луи Пастер, — был повален собакой на землю и получил много ран от укусов на руке, на голенях, на бедрах; некоторые из них были настолько глубокие, что мешали ему ходить… Смерть этого ребенка представлялась неизбежной, и я решился, не без сильных и мучительных сомнений, как легко себе представить, испытать на Мейстере метод, который мне всегда удавался на собаках».
Вторым пациентом Пастера стал 15-летний пастух Жюпиль. Курс прививок спас жизнь и этому юноше, жестоко искусанному бешеным волком. Весть о спасении Мейстера и Жюпиля быстро разнеслась по всему миру. Из разных стран в Париж к Пастеру стали съезжаться искусанные бешеными животными люди. Начались массовые прививки. Жизнь сотен людей уже была спасена. Франция ликовала. Пастер стал ее национальным героем. Но время шло, а с ним приходили страшные вести о заболевании бешенством и смерти некоторых пациентов, которым были сделаны прививки.
Еще в начале прививок находились скептики даже среди ученых и врачей, но когда стали приходить вести о смертельных исходах, кампания против Пастера из стен академий и медицинских учреждений проникла в прессу. Началась травля старого ученого. Его называли шарлатаном, виновником смерти людей, утверждали, что прививки не только бесполезны, но и опасны.
Правы были Ру и Шамберлан, предупреждавшие своего учителя в недостаточной изученности вакцины и о преждевременности вакцинации людей.
Надо сказать, что теоретические основы пастеровской идеи оказались правильными, и жизнь в дальнейшем это подтвердила. Но для большинства ученых того времени в идее пастеровских прививок многое было непонятным. Все то, что до сих пор было известно о прививках, например, против оспы или сибирской язвы, противоречило новым пастеровским утверждениям. Ведь против оспы вакцинируют здоровых, незараженных людей, так же как и против сибирской язвы вакцинируют незараженных животных.
Новизна, а отсюда и непонятность идеи Пастера лишь увеличивали недоверие и нападки на ученого и его метод. Гениальная мысль Луи Пастера восторжествовала лишь позднее, пройдя через суровую проверку его метода самой жизнью.
Почему же все-таки возможно вакцинировать укушенных людей при наличии возбудителей в их организме? Суть заключается в следующем: чтобы возникло бешенство, возбудитель из места укуса — раны должен проникнуть в клетки центральной нервной системы, в головной и спинной мозг. Этот долгий путь, естественно, требует и большого времени. Инкубационный период при бешенстве гораздо длиннее, чем при многих других заразных болезнях, и может длиться несколько недель и даже месяцев.
Именно это и имел в виду Пастер, когда создавал теоретические основы своего метода. Да, рассуждал Пастер, в организме укушенного уже есть возбудитель бешенства, но наша задача — воспользоваться счастливым обстоятельством (относительно длинной инкубацией), чтобы за это время успеть создать иммунитет искусственно. Надо, образно говоря, как бы перегнать развитие болезни в организме, мобилизовать его защитные силы, создать эту защиту, а в результате уничтожить микробов бешенства на пути к мозгу. В этом вся идея прививок против бешенства.
А как быть в случаях тяжелых укусов, особенно в шею, лицо, голову, когда инкубационный период намного короче? Ведь в таких случаях бешенство может возникнуть раньше. И именно эти случаи с ускоренным инкубационным периодом пока еще давали смертельные исходы.
Пастер, убежденный в своей правоте, не сдавался. Он мужественно борется и ищет новые пути, продолжает делать прививки, применяет метод интенсивной вакцинации. Он делает не одну прививку в день, а две, три, не используя даже мозг многодневной сушки. Результаты быстро сказались, смертность среди людей, которым проводили прививки, резко снизилась, но все же еще оставалась.
Совершенно очевидно, что после укуса следует как можно раньше начинать прививки. Промедление здесь поистине смерти подобно. Это элементарное требование, теперь такое ясное, в то время требовало объяснений и доказательств.
К Пастеру в Париж стекались люди, пострадавшие от укусов, не только из Франции, но и из других стран. При тогдашних средствах сообщения несчастные, обреченные люди тратили на переезд много дней и недель. Терялось драгоценное время, а с ним и надежда на спасение. Обвиняли же метод Пастера.
Состояние нервной системы и образ жизни некоторых пострадавших, в частности злоупотребление алкоголем, также мешали успешности прививок, а трагические исходы вновь приписывались Пастеру и его методу. Неудачи в отдельных случаях вскоре объяснились. Причинами оказались несовершенство техники работы и загрязнение кроличьего мозга посторонними микробами.
Даже время года для приготовления вакцины имело значение. Так, в жаркое летнее время вирус резко ослаблялся и, следовательно, ослаблялось действие вакцины. Все это и многое другое, встретившееся на практике, постепенно выяснялось, устранялись причины, приводящие к неудачным исходам.
Через тяжкие испытания прошел метод вакцинации против бешенства, пока, наконец, не получил признания и не стал успешно применяться во всем мире, правда, в несколько измененном виде.
В настоящее время широко используется на практике вакцина К. Ферми. По методу Ферми вирус бешенства подвергается ослаблению с помощью химического вещества — фенола. Иным путем пошел X. Копровски. Он решил выращивать вирус бешенства на куриных эмбрионах (зародышах в яйце). В этом организме при обилии питательных веществ накапливаются в больших количествах и вирусы.
После длительных пассажей (перевивок) вирус бешенства потерял способность заражать и вызывать заболевание, но вызывал иммунитет против бешенства. Поиски вакцины против бешенства продолжались и в других направлениях. Большой интерес представляют питательные среды для вирусов и те эксперименты, которые ставили ученые. Так, например, брали вирус, полученный из мозга бешеной собаки (уличный вирус) и заражали через мозг белых мышей. Долго продолжались перевивки от одной зараженной белой мышки другой, пока вирус не стал ослабевать в своей вирулентности. Затем была создана специальная среда (культуры клеток почки сирийского хомяка), и перевивки продолжались уже вне организма животного. В результате ученые добились такого снижения вирулентности и безвредности вируса бешенства, что стало возможным использовать его в качестве вакцины для профилактики бешенства.
Эксперименты видоизменялись, но цель вставилась той же — добиться ослабления вируса бешенства и получения вакцины против бешенства. В СССР М. А. Селимов с сотрудниками разработал метод получения вакцины, «воспитывая» вирус на культуре почек сирийского хомяка и определенных тканях куриного зародыша. Получилась так называемая тканевая вакцина против бешенства.
источник