28 сентября – Всемирный день борьбы против бешенства. Он отмечается ежегодно и был утвержден по инициативе Всемирного альянса по борьбе с бешенством. Эта дата является не только одним из способов привлечения внимания к проблеме, но и данью памяти создателю вакцины от бешенства Луи Пастеру, ведь именно 28 сентября отмечается годовщина его смерти.
Несмотря на то, что сегодня существует высокоэффективная вакцина против бешенства, ежегодно около 55 тысяч человек в мире умирают от этого заболевания. Это значит, что от бешенства каждые 10 минут погибает один человек. Подавляющее большинство смертей от бешенства приходится на страны, которые не закупают вакцины и не проводят бесплатную вакцинацию пострадавших от укусов зараженных или потенциально зараженных животных.
История создания вакцины против бешенства
Луи Пастер известен в первую очередь как отец иммунизации, хотя свои открытия он совершил параллельно с Эдвардом Дженнером, который работал над созданием вакцины против натуральной оспы и преуспел в этом. К тому же, именно Дженнер дал название «вакцина» разработанному препарату, а впоследствии и всей группе подобных препаратов. Слово «вакцина» происходит от латинского «корова». Исследователь намеренно заражал человека коровьей оспой, не очень опасной для человека, чтобы в их организме выработались антитела к натуральной оспе.
Пастер также достиг больших успехов в области физики, но потомки помнят его как создателя вакцины от сибирской язвы и бешенства. Эта работа стала последним делом его жизни, которую он заканчивал уже очень больным, почти немощным стариком, перенесшим серьезный инсульт, который частично парализовал его.
Бешенство навевало ужас во все времена. В отличие от многих болезней, при которых шансы на выживание были пусть и не высокие, но все-таки были, бешенство было 100% смертельным приговором. Даже сегодня ученые называют вирус бешенства «идеальным убийцей».
Свои первые опыты Пастер проводил на собаках и пытался работать со слюной животных, потому уже в то время было известно, что болезнь передается при попадании в кровь слюны больных животных во время укуса. Однако он не достиг успеха и после череды невнятных результатов Пастер со своим коллегой Эмилем Ру пришел к выводу, что бешенство нужно искать в первую очередь в нервной системе. Эта догадка быстро подтвердилась.
Исследователи пытались выделить возбудителя бешенства и воспроизводить его. Им удалось получить препарат, зараженный ослабленным бешенством путем высушивания вытяжек спинного мозга больных животных в течение некоторого времени. Этот препарат вводили подопытным животным, и спустя некоторое время обнаружилось, что они стали невосприимчивы и к 100% заразному образцу.
В то же время работы по выделению возбудителя зашли в тупик, что очень расстраивало Пастера. Впрочем, у него не было никаких шансов обнаружить возбудителя – дело в том, что бешенство вызывается вирусом, который имеет очень малые размеры, а в 1881-1885 годах, когда Пастер работал над этой проблемой, до изобретения электронных микроскопов было еще очень далеко.
К тому же, Пастера ждала очень серьезная часть работы – это опыты на людях. Первые испытания провалились, один из пациентов скрылся в неизвестном направлении, а заболевшая девочка не выжила, потому что болезнь зашла слишком далеко. На тот момент Пастер еще не знал, что вакцинация бесполезна после появлением первых признаков заболевания.
Как это часто бывает, помог Пастеру случай. В июле 1885 года к нему привели ребенка по имени Жозефа Мейстера, который был сильно искусан бешенным животным. Поскольку в те времена уже было известно о 100% летальности бешенства, надежды у родителей не было, так что Пастер оставался единственным, пусть и призрачным, шансом на спасение. Особенность ситуации была в том, что раны мальчик получил буквально накануне. О вакцинации Жозефа было известно всему городу и все с нетерпением ждали результатов. Раны ребенка зажили и болезнь не развилась. Это стало огромным шагов в борьбе с бешенством. В лабораторию Пастера приезжали пострадавшие от бешенных животных из разных стран Европы и даже из России.
Спустя два года после первой успешной вакцинации, в 1887 году ученый открыл в Париже Институт Пастер, а его метод стал широко применяться во всем мире. Пастеровские станции вакцинации против бешенства появлялись во всем мире. В их числе были и антирабические станции в Одессе и Львове.
Именно создание вакцин от сибирской язвы и бешенства сделало Пастера одним из самых известных людей своего времени. Он был награжден огромным количеством медалей и орденов, а во всем мире существуют сотни лабораторий, институтов и центров имени Пастера.
Бешенство по-прежнему опасно!
Несмотря на высокую эффективность вакцинации, она не производится массово ввиду ряда ограничений. Срок действия вакцинации – около одного года, вакцина имеет высокую стоимость, а бешенство не является широко распространенным заболеванием.
Массовая вакцинация показана животным, особенно собакам. Их вакцинируют ежегодно. В Украине существуют программы вакцинации домашних животных, которые финансируются государством – привить собак и кошек в нашей стране можно бесплатно в государственных ветеринарных клиниках.
Что касается людей, то регулярную вакцинацию проводят только людям, работа которых сопряжена с риском заражения. Это ветеринары, лесничие, волонтеры, которые работают с бродячими животными и т.д. Во всех остальных случаях вакцинация проводится только по показаниям. Вакцина против бешенства не имеет абсолютных противопоказаний и в случае контакта с зараженным животным иммунизацию проводят вне зависимости от других факторов. В сравнении с риском развития бешенства риск побочных эффектов нивелируется. Стоит отметить, что в большинстве случаев антирабическая вакцина хорошо переносится.
Если вас или вашего ребенка покусала собака, кошка, лиса или любое другое животное следует немедленно обратиться за медицинской помощью! Безопасными считаются только привитые домашние животные, если с момента последней вакцинации не прошел год, во всех остальных случаях показано немедленное начало вакцинации и наблюдение за животным. Если наблюдение по каким-то причинам невозможно, то рекомендован полный курс вакцинации.
Следует всегда помнить, что бешенство неизлечимо и 100% смертельно после появления первых симптомов. Будьте осторожны и внимательны!
источник
В чем же заключается метод создания вакцины против бешенства? Какими путями шел Пастер, чтобы ослабить возбудителя бешенства? Как он добился успеха на этом трудном и опасном пути? Наконец, были ли у Пастера предшественники в создании вакцин против заразных болезней, когда он начинал свои исследования по бешенству? Конечно, были, и прежде всего Эдуард Дженнер, создатель вакцины против оспы.
Но главным предшественником Пастера при разработке вакцины против бешенства был он сам, до этого впервые создавший вакцины против куриной холеры и сибирской язвы, пользуясь известным уже читателю методом аттенуации. Но создание вакцины против бешенства не могло быть простым продолжением прежних его работ.
Не говоря уже о том, что бешенство совершенно иное заболевание, протекающее по иным закономерностям, с иным возбудителем и имеющее особые свойства, были и другие условия, осложнявшие и без того трудную работу. Когда Пастер создавал вакцины против куриной холеры и сибирской язвы, в руках у ученого были чистые культуры, с которыми он ставил опыты. Но еще никому не удавалось не только получить, но даже увидеть микроба бешенства. Как же изучать бешенство? С чего начать? Как получать экспериментально заболевание у животных? Ведь для изучения его всегда надо иметь под руками больных животных.
Жизнь подсказывала метод и 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.
Да, такие методы допускали возможность заражения животных, но они были недостаточно надежными для экспериментов. Одни собаки заболевали после инкубационного периода 1 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 оказалось.
Таким образом, возникновение бешенства зависело от количества возбудителя, попадавшего в рану, от силы его болезнетворных свойств — 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? Но куда вводить его, чтобы вызывать 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 внедрение в мозг грозит параличом и гибелью животных и был против такой методики. Работа зашла в тупик. Судьба величайшего открытия висела на волоске.
Но ближайший помощник Пастера, врач по образованию, Эмиль нашел выход.
источник
«Лечить подобное подобным» — встречался ли кто-нибудь из наших читателей с этим принципом? Наверняка многие знают, что это — о гомеопатии.
Но речь пойдёт не о ней. Попробуйте представить, о чем ещё можно было бы сказать, используя такой подход? Томить не будем: с некоторым допущением — о прививках.
«Причем тут подобное?» — спросите вы? Давайте узнаем.
Древнее, ещё древнее.
Сразу вопрос: что общего у вакцины и. коровы? Подсказка: на латинский «корова» переводится» как «vacca». Именно от этого слова и произошел термин «вакцина». Его предложил французский микробиолог и химик Луи Пастер. Сделал он это в честь врача Эдварда Дженнера, известного в мире медицины и в истории вакцинации как создателя вакцинопрофилактики.
XVIII-е столетие близилось к концу. Дженнер, находясь в деревне, подметил, что фермеры, занимающиеся заражёнными коровьей оспой коровами, не заболевают оспой натуральной — страшным инфекционным недугом, «выкашивавшем» при возникновении эпидемии миллионы людей.
По-видимому, врач провёл связь между этим фактами, и решил привить коровью оспу мальчику. После смелого эксперимента мальчик тоже стал устойчивым к этой инфекции.
НА ФОНЕ ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО БЛАГОПОЛУЧИЯ
ЛЮДИ ЧАСТО ОТКАЗЫВАЮТСЯ ОТ ПРИВИВОК.
В ИТОГЕ ИНФЕКЦИИ, КОТОРЫЕ СЧИТАЛИСЬ
ИСКОРЕНЁННЫМИ, ВОЗВРАЩАЮТСЯ
В то время представители микромира ещё не были исследованы. Сам же метод широко распространяется по Европе, а позднее, благодаря ему, оспу ликвидируют в мировом масштабе.
Столетие спустя идею Дженнера развил и усовершенствовал Луи Пастер, создавший впоследствии прививку против бешенства.
Получается, XVIII век? Как оказалось, не совсем так. Ещё задолго до Дженнера и Пастера в Индии и Китае проводили так называемую инокуляцию — прививание здоровых лиц жидкостью из пузырьков больных лёгкой формой натуральной оспы. Методика была далека от совершенства: вирус, хотя и был менее опасным, иногда всё же приводил к смерти. Помимо этого бывало и так, что ошибочно вводился высокопатогенный возбудитель. Позднее подобный принцип прививания стали практиковать в Европе и Америке.
В начале XVIII столетия один из способов предохранения от оспы привезла из Турции на родину супруга английского посла.
Несмотря на положительные отзывы, применять «турецкую защиту» осмеливались немногие: как бы ни была очевидна польза от такой «прививки», люди сильно боялись заболеть «настоящей» оспой. Тем не менее храбрецы были, в том числе — особы, отмеченные властью.
В ранней истории вакцинопрофилактики упоминается и наша страна. В конце 60-х годов XVIII столетия в России побывал английский врач Т. Димсдаль. Его пригласили для проведения противооспенной прививки Екатерине II и её сыну Павлу.
Таким образом идея предупредить подобное подобным, была, что называется, «в воздухе», и Дженнер смог уловить её «запах».
Ещё один интересный факт. Чуть более чем за 20 лет до вошедшего в историю медицины опыта Дженнера один английский фермер заразил коровьей оспой супругу и двоих своих детей. Соседи негодовали. Все трое начали лихорадить, так что не обошлось без визита доктора. Однако, когда в округе случилась эпидемия оспы, члены семьи фермера не пострадали — при том, что контактировали с больными. В начале 90-х того же века опыт англичанина повторил его прусский «коллега», тоже фермер.
Так кто же создал прививки? Как видим, ответить на этот вопрос не так-то просто. Однако именно благодаря работе Дженнера вакцинопрофилактика получила своё широкое распространение. Её принципы были позднее подхвачены и развиты другими учёными.
Что происходит с иммунитетом при внедрении в организм инфекции: от болезни к вакцинопрофилактике
После попадания патогена на него реагируют клетки иммунной системы. Составные части агента, воспринимаемые организмом как чужеродные, и вызывающие специфический ответ иммунной системы, называются антигенами. Продуктами ответа иммунитета являются антитела и иммунные клетки, способные атаковать возбудителя инфекции.
После его ликвидации «обученная» иммунная система остаётся готовой в новой встрече с инфекцией — с тем отличием, что в следующий раз на внедрение микроорганизма она ответит сразу.
По-видимому, такой же принцип защиты интуитивно использовали предшественники Дженнера — с той разницей, что брался коровий, а не человеческий патоген. Сам Дженнер писал, что две эти разновидности оспы — это две формы одного и того же недуга, и перенесение коровьей оспы делает устойчивым к натуральной.
ПОСЛЕДНИЙ СЛУЧАЙ ИНФИЦИРОВАНИЯ
НАТУРАЛЬНОЙ ОСПОЙ ЕСТЕСТВЕННЫМ
ПУТЁМ БЫЛ ЗАФИКСИРОВАН В СОМАЛИ В 1977 ГОДУ
Может возникнуть закономерный вопрос: а не слишком ли рискован такой «лобовой» подход к созданию невосприимчивости к инфекциям вообще? Если порассуждать: больной человек выделяет патогены, которые, попадая в организм другого, с большой вероятностью вызовут болезнь. Но это уже не вакцинация, а переболевание в прямом смысле слова. И потом: в случае фермеров и Дженнера привитие делалось не человеческим, а коровьим патогеном. К счастью, он вызывал защиту и от человеческого. А как быть с другими микроорганизмами, «родственников» которых, сравнительно безопасных для человека, нельзя отыскать у животных?
Изменить, но сохранить
В начале XX столетия появляются методы стабильного ослабления болезнетворных микроорганизмов. При этом исключался риск заболевания, но сохранялся эффект создания защиты.
Научный прогресс позволил получать вакцины, которые можно разделить на три группы:
— живые. Содержат ослабленный патоген, который не может вызвать болезнь, но стимулирует иммунитет;
— инактивированные. Содержат убитый патоген, либо его части;
— анатоксины — токсины бактерий в изменённой безвредной форме.
Дальнейшее развитие в области молекулярной биологии, генной инженерии дало возможность создавать молекулярные вакцины, которые содержат определённые белки либо белковые фрагменты патогенных возбудителей.
Читайте материал по теме: Непривитые дети – самые здоровые?
ДНК-вакцины. Принцип их работы заключается в следующем. В организм человека, которого собираются привить от какой-либо инфекции, вводится не сам возбудитель (ослабленный либо убитый) и не его антигены, а участок его нуклеиновой кислоты. Участок, специально подобранный — такой, по которому и образуется нужный белок-антиген. Иными словами, вводится носитель, в котором закодирована информация об антигене. Попав в клетку человека, эта нуклеиновая кислота начинает вырабатывать нужные белки. Эти вакцины находятся в стадии исследований. Существуют и иные подходы в технологии получения вакцин.
После прививки
Попав в ранее вакцинированный организм, у возбудителя нет шансов, поскольку атака начинается в максимально ранние сроки после его проникновения. А потому организм либо не заболеет совсем, либо перенесёт болезнь в лёгкой форме и без осложнений.
Практические результаты
У тех из наших читателей, кто родился в конце 70-х и позднее, наверняка уже не нет следа от противооспенной прививки. Знаете, почему?
Последний случай инфицирования натуральной оспой естественным путём был зафиксирован в Сомали в 1977 году. В следующем был зарегистрирован и последний случай лабораторного заражения. А в 80-м было объявлено о ликвидации этой инфекции. В Советском Союзе вакцинация была прекращена в 1978-1982 годах. Благодаря прививкам, к концу 70-х в США полностью победили полиомиелит.
Читайте материал по теме: Полиомиелит возвращается?
Нам всем нравится завершённость в проблемных вопросах. Тотальная ликвидация оспы — один из таких. Однако в начале 2000-х президент США Джордж Буш-младший отдал приказ провести прививочную кампанию против оспы среди всех военнослужащих. Причина — рассылка спор сибирской язвы (одна из особо опасных инфекций) и угроза использования оспы в качестве биологического оружия.
БЛАГОДАРЯ ПРИВИВКАМ, К КОНЦУ 70-х В США
ПОЛНОСТЬЮ ПОБЕДИЛИ ПОЛИОМИЕЛИТ
На сегодняшний день с исследовательскими целями с вирусом натуральной оспы по всему миру работают всего несколько лабораторий.
Только ли инфекция? Только ли профилактика?
Как оказалось, нет. Сегодня разрабатываются вакцины для лечения хронических инфекционных патологий (в частности, вызванных вирусами гепатитов B и C, папилломы, иммунодефицита человека), новообразований (меланомы, рака молочной железы или прямой кишки), аллергических или аутоиммунных заболеваний (рассеянный склероз, диабет I типа, ревматоидный артрит).
Уходя, болезнь оглядывается назад
Даже если ныне живущему и будущим поколениям и не придётся столкнуться с опустошительными эпидемиями прошлого, сегодняшняя ситуация также далека от идеальной. Всё также представляют опасность некоторые инфекции дыхательных путей, вирусный гепатит B и C, туберкулёз, малярия, а также сравнительно недавно появившиеся угрозы в виде вируса Эбола, ВИЧ, коронавирусов и ряда других патогенов.
Ситуация осложняется и тем, что на фоне эпидемиологического благополучия люди часто отказываются от прививок. В итоге инфекции, которые считались искоренёнными, возвращаются.
В СЕРЕДИНЕ 90-х В РОССИИ ПРОИЗОШЛА ВСПЫШКА
ДИФТЕРИИ. В РЕЗУЛЬТАТЕ «АНТИПРИВИВОЧНОЙ»
КАМПАНИИ ЗАРАЗИЛИСЬ БОЛЕЕ 100 ТЫС. ЧЕЛОВЕК,
НЕСКОЛЬКО ТЫСЯЧ ИЗ НИХ УМЕРЛИ
За последние несколько десятков лет заболевания коклюшем, дифтерией, полиомиелитом, корью отмечены в Японии, России и некоторых других государствах СНГ, в отдельных странах Латинской Америки. В 2011 году почти все штаты США не провели нужного числа вакцинаций от коклюша. В итоге на следующий год заболели 42 тысячи человек. В середине 90-х в России произошла вспышка дифтерии, до того встречавшейся лишь изредка. В результате «антипрививочной» кампании заразились более 100 тыс. человек, несколько тысяч из них умерли. Эпидемию удалось остановить лишь благодаря массовой вакцинации детей.
Предупредить? Да! Актуальное состояние вопроса
На сегодняшний день разработан и действует национальный календарь прививок. Он регламентирует периодичность вакцинации детей в зависимости от их возраста. В календаре предусмотрены прививки от таких инфекций, как вирусный гепатит B, туберкулез, полиомиелит, коклюш, столбняк и ряд других.
Вот как выглядит календарь сегодня:
Послесловие
Прогресс медицины в области профилактики опасных инфекций позволяет избежать заражения ими, либо перенести заболевание в легкой форме. Периодически уточняются и дополняются национальные календари прививок. Во многом благодаря вакцинопрофилактике общество свободно от эпидемий той или иной инфекции. А потому стоит ли играть с судьбой в «кости», отказываясь от прививок?
Текст: Энвер Алиев
источник
С 6 по 16 июля 1885 года Луи Пастер провёл первый курс вакцинации человека. Прививки спасли искусанного бешеной собакой мальчика от верной смерти. Пастер нарочно избрал первой целью инфекцию, внушавшую мистический ужас: победа над бешенством показала, как можно справиться со страшной заразной болезнью, даже не зная её возбудителя.
Позднее Пастер говорил, что ставил свой эксперимент после тщательной подготовки и в глубокой тайне для того, чтобы «не скомпрометировать будущее». И всё же первая вакцинация стала неожиданностью для всех её участников.
4 июля 1885 года в эльзасской деревне Майсенготт взбесилась сторожевая собака. Около 8 часов утра она выскочила на улицу и набросилась на девятилетнего мальчика по имени Жозеф Мейстер, который шёл в школу. Сбила Мейстера с ног и нанесла ему 14 укушенных ран. В том числе опаснейших, в лицо — школьник растерялся и не подумал закрыть голову руками. Наконец, со стройки прибежал рабочий с железным ломом. Несколько сильных ударов побудили животное бросить свою жертву, всю в крови и слюне. Собака метнулась домой и вцепилась в руку собственного хозяина, бакалейщика Вонна. Тот сорвал со стены ружьё и застрелил собаку. В её желудке нашли сено, солому и опилки, что лишь подтверждало ужасный диагноз.
Окружной доктор дезинфицировал раны фенолом. Больше помочь было нечем, но врач сказал, будто Пастер в Париже научился лечить бешенство. Правда, пока только у собак. На следующий день Теодор Вонн и Жозеф Мейстер с матерью были в лаборатории Пастера, на улице Ульм в помещении Высшей нормальной школы.
Бакалейщика Луи Пастер успокоил, что хоть рука помята и собака изрядно ослюнила рукав, одежду она всё-таки не прокусила, так что бояться совершенно нечего. Вонн облегченно вздохнул и вечерним поездом укатил в Эльзас.
Состояние мальчика было куда хуже. Раны глубоки, в них совершенно точно проник вирус (этим словом, в смысле «яд», Пастер называл возбудитель; понятия о настоящих вирусах тогда ещё не имели). Когда настанет август, мальчику суждено умереть в муках, параличе и безумии, истекая слюной и страдая от жажды. Терять нечего. Не пора ли испытать вакцину, которая спасла не один десяток собак?
Уже осенью 1884 года Пастер был морально готов экспериментировать на людях. Просил у бразильского императора Педру II, который выказывал интерес к науке, разрешения привить бешенство преступникам, приговорённым к смерти. Несмотря на плохое самочувствие, Пастер был готов для этого лично приехать в Рио-де-Жанейро. Но он рассчитывал при удачном исходе отпустить преступника на волю, в чём императору мерещилось вмешательство в дела бразильского правосудия. Они не договорились.
Не мог Пастер договориться и со своим заместителем Эмилем Ру, единственным профессиональным врачом в лаборатории. Сам шеф, химик по образованию, боялся не то что медицинских манипуляций, но даже вивисекции. Когда В 1881 году только начиналась работа над вакциной и Ру делал собаке трепанацию черепа, чтобы привить ей материал больного бешенством, Пастер посочувствовал не Ру, а собаке: «Бедный зверь, теперь его наверняка парализует!» А то были смертельно опасные эксперименты. Ру, Шамберлан и Тюйе приходили в виварий с заряженным револьвером, и вовсе не для отстрела собак. Понимая, какие муки ждут того из них, кто будет укушен или при вскрытии порежется, исследователи условились пустить раненому пулю в голову и вложить револьвер в мёртвую руку для имитации самоубийства.
К счастью, ветеринар Пьер Гальтье (1846-1908) сообщил, что собачье бешенство удобно прививать кроликам. Бешеный кролик тих и подавлен, не то что собака. Его легко заразить, вколов ему в мозг взвесь мозга больного животного. Каждая такая инъекция делала вирус бешенства в мозгу нового кролика злее — как понимал Пастер, оттого, что вирусу нужно постараться, чтобы в столь малой дозе заразить здоровый организм. При пересадке в следующего кролика (это называется «пассаж») вирус «тренируется» и набирает форму, инкубационный период болезни сокращается. Такой яд при инъекции вызывал симптомы у собаки не за 3-4 недели, а (после 90 пассажей) всего за 7 суток. Это значило, что при соревновании между ядом бешеной уличной собаки и тренированным вирусом подопытного кролика первым доберется до мозга возбудитель, выращенный в лаборатории.
Общая идея Пастера и Ру состояла в том, чтобы подвялить мозг больного кролика: при сушке на воздухе вирус сохранял быстроту, теряя болезнетворность (вирулентность). Сушили каждый по-своему. Однажды Ру пришёл в лабораторию и увидел, что его колбы с кроличьим мозгом передвинуты. Оказалось, заходил Пастер и подносил сосуды к окну, рассматривая на свет. Узнав это, Ру молча надел шляпу и вышел на улицу, хлопнув дверью со всей силы. Больше он не притронулся к биоматериалам, имеющим отношение к бешенству, хотя прекрасно сотрудничал с Пастером по другим проблемам и управлял его институтом.
Поскольку Ру только что потерял любимую жену, погибшую от скоротечной чахотки, Пастер его простил. Да вот беда: вакцина готова, а колоть её мальчику Мейстеру некому.
На следующее утро, 6 июля 1885 года, Пастер должен был представлять в Академии наук реферат своего ассистента Кубасова о возможности инфицирования плода в матке больной женщины. На заседание пришли невролог Альфред Вюльпиан (1826-1887) и педиатр Жак-Жозеф Гранше (1843-1907). Пастер изложил им проблему, и повёл к себе. Гранше взялся лично делать инъекцию и ухаживать за больным, пока не минует опасность. В 8 вечера, через 60 часов после нападения собаки, Мейстер получил первый укол под ребро.
Вводили ему кроличий мозг, который вялился 15 суток. Такой материал не вызывал болезни даже у мышей, Пастер был спокоен. В отличие от пациента. Увидев шприц, ребёнок прыгнул на руки матери и зарыдал. Пастер не знал, как быть. Вюльпиан замолк. Гранше призвал весь свой опыт борьбы с детскими истериками, чтобы убедить Жозефа отдаться медицине. После укола мальчик заявил, конечно, что ему совсем не больно.
Пастер ублажал первого пациента как мог. Мальчику разрешили играть в виварии. Мейстер живо оценил прелести своего положения: 1) не надо ходить в школу и делать уроки, 2) целый день в его распоряжении кролики, куры и морские свинки. А главное, прелестные белые мыши. Новорождённых мышат мальчик носил на руках, дал всем имена и выхлопотал им помилование, то есть освобождение от опытов.
По ходу вакцинопрофилактики пациент делался всё резвее, а Пастер — всё грустней. Для наращивания иммунитета материал каждой новой инъекции должен быть вирулентнее предыдущего. Так, 9 июля ввели мозг, сохший 8 дней, 12-го — 5 дней. Это уже был опасный «вирус»: он гарантированно заражал подопытных животных. После 13 июля Пастер утратил аппетит и способность работать. Три дня его била лихорадка. Он с ужасом разглядывал красноватое пятнышко на коже вокруг места последней инъекции, которое пациент и не замечал. Накануне последней инъекции 16-го великий учёный не сомкнул глаз. Мейстера ждал контрольный укол необычайно вирулентным материалом однодневной сушки. Такой вирус за неделю убивал самую сильную собаку. (Любопытно, что сам Пастер не понимал сути вакцинации. Он думал, что его «тренированный вирус» угнетает дикие патогены, как плесень угнетает культуру бактерий в чашке Петри. Но живая вакцина работает иначе: к непатогенному вирусу вырабатываются антитела, так что при появлении опасного вируса иммунная система встречает его во всеоружии).
Жозеф перенёс укол прекрасно. Теперь оставалось ждать. Пастер понимал, что не переживёт зрелища смерти Мейстера, и сбежал на «отдых» в сельскую местность, предоставив пациента заботам доктора Гранше. 3 августа совершенно здоровый мальчик отбыл домой.
После публикации протокола лечения Высшую нормальную школу осадили укушенные собаками. Бешенство оказалось не столь редким, как думали раньше. Похоже, врачам не слишком нравилось признавать своё бессилие, и смерти от бешенства часто списывали на другие патологии. Во всяком случае, за первый год работы Пастера только во Франции официальная заболеваемость по неведомой причине подскочила в пять раз.
Родоначальник вакцинации поиздержался — он изготавливал десятки тысяч доз на свои личные средства. Кабинет Пастера стал кабинетом Гранше, с важным видом делавшего инъекции, а сам Пастер превратился в медбрата, который вызывает следующего по очереди. Новые пациенты не верили, что полупарализованный крикливый старикашка и есть великий учёный, на которого теперь вся надежда.
1 марта 1886 года Пастер на заседании Академии наук сделал столь важное сообщение, что послушать его приехал даже премьер-министр. Предлагалось устроить в Париже международный институт для создания вакцин и помощи укушенным бешеными животными. Инкубационный период дикого вируса — до месяца, так что со всей Европы, и даже из Нью-Йорка, пострадавшие успеют вовремя добраться до Парижа. Придумано это было не для того, чтобы прибрать к рукам земной шар. Создатель вакцины от бешенства не патентовал её и не взимал платы за уколы. Он просто никому не мог доверить производство, опасаясь, что другие за чем-нибудь не доглядят и скомпрометируют сам метод вакцинопрофилактики. В тот же день 1 марта Пастер получил телеграмму из России: «Двадцать человек укушены бешеным волком. Можно ли прислать их к вам?» Сразу же последовал ответ: «Присылайте укушенных немедленно в Париж».
Укус бешеного волка вдвое опасней собачьего. Другие пациенты Пастера приезжали из стран, где волки давно перевелись. И вот представилась возможность узнать, чем волчий вирус отличается от вируса бешеной собаки.
Происшествие случилось в городе Белый, тогда Смоленской губернии, а ныне Тверской области. Из 19 пострадавших только священник Василий Ершов нашёл средства для поездки в Париж. Остальные — дворяне, крестьяне, мещане — ждали материальной помощи земства, на сбор которой требовалось разрешение министра внутренних дел. Не ускорило дела даже вмешательство царя Александра III, который выделил пострадавшим 700 рублей (притом, что нужно было 10 тысяч) — все, кроме попа, выехали с опозданием на 8 дней.
Вакцинация началась на 15-е сутки после заражения, троих спасти не удалось. Но гибель их оказалась не напрасной. Пастер установил, что вирус у волков и собак одинаковый. У волка зубы длиннее, нанесённые им раны глубже, вот почему инкубационный период сокращается. А это значило, что не всегда есть время добраться до Парижа. Следовательно, пастеровский институт должен быть не единственным, а головным. И на такое учреждение Пастер к 1888 году собрал по всему два с половиной миллиона.
Дались эти деньги дорого: не все пациенты целовали Пастеру руку, как русские из города Белый. Были и обращения в полицию после смерти детей, получивших прививку — расследования показали смерть от других причин. В печати скандалили антивакцинаторы, выделившееся из среды антививисекторов. В Медицинской академии антипрививочники неизменно оказывались в меньшинстве при голосовании, но всегда получали слово на заседаниях, чтобы высказать Пастеру в лицо всяческие сомнения. Им помогали даже академики, голосовавшие за Пастера, которые при этом говорили своим студентам, будто он убийца, так как от прививки умерла некая девочка, и т.д.
Не искали у Пастера спасения немцы. Их обидело, что Мейстер из отвоёванного у Франции «нашего Эльзаса» ездил за медицинской помощью в Париж, способствуя прославлению французов. Едва русские вернулись в Белый, немецкая пресса тут же сообщила, что все в России умерли. Пастер телеграфировал попу Василию, тот отбил молнию: «Я жив. Операция прошла успешно [ему сделали пластику повреждённого волком лица]. Фотографию высылаю. Ершов». Царь Александр III назло немцам тут же выдал Пастеру 97839 франков (40 тысяч рублей) и орден Святой Анны I степени с бриллиантами.
Но Пастера от волнения разбил паралич; до церемонии открытия института 14 ноября 1888 года он пережил два инсульта, некоторое время не мог говорить. К началу инаугурации почти оправился, но приветственную речь от его имени зачитывал другой. Пастер не хотел, чтобы сравнивали те, кто помнил его прежним.
Спустя 17 лет после смерти Пастера, в 1912 году, повзрослевший Жозеф Мейстер переехал из Эльзаса в Париж. Его булочная в Майсенготте разорилась, и он поступил в пастеровский институт вахтером.
С началом мировой войны в 1914 году он уклонился от призыва в германскую армию, чтобы не воевать с французами, и продолжил служить в институте. Немцы добрались до него позднее, в июне 1940 года. Незадолго до того, как гитлеровские войска заняли столицу Франции, Мейстер отправил жену с дочерями в эвакуацию, а сам остался в институте, не желая бросать на произвол судьбы виварий.
22 июня Франция капитулировала. Беженцы-парижане стали возвращаться, слали домой телеграммы. Но Мейстер не получил от близких никаких известий и решил, что его семья погибла под бомбами. Утром 24 июня он затворился на кухне, задраил окно и открыл газовый кран.
Вечером того же дня жена и дочери благополучно вернулись в Париж.
Вверху слева: Пастер и его сотрудники отбирают слюну бешеной собаки. Рисунок с натуры угольным карандашом (фюзеном), 1882 год. Художник – знаменитый впоследствии Альфонс Муха (1860-1939).
Вверху справа: октябрь 1885-го, в кабинете Пастера вакцинируют от бешенства пастуха Жан-Батиста Жюпиля (1869-1923). Рисунок на обложке журнала «Ля Репюблик Иллюстре» от 3.IV.1886.
Внизу слева: пациенты из Англии, Франции и России (в том числе смоленские крестьяне и мещане города Белый), в кабинете Пастера, весна 1886 года. Справа сидит и выполняет инъекции Жозеф Гранше, слева стоит со списком пациентов Луи Пастер. Художник Эмиль Байяр (1837-1891).
Внизу справа: поп Василий Ершов, 70 лет, после вакцинации от бешенства и операции по восстановлению вырванной волком верхней губы. Сделанное в ноябре 1886 года фото хранится в архиве Института Пастера.
Луи Пастер (1822-1891) и спасённый им сын булочника Жозеф Мейстер (1876-1940)
Вверху: Луи Пастер с детьми, спасёнными вакцинацией от бешенства. Май 1886 года. На фото русские дети из Петербургской губернии; за спиной Пастера стоит сопровождавший их в поездке земский доктор Леонид Иванович Войнов (1853-1905).
Внизу слева: Жозеф Мейстер, первый пациент Пастера и первый в мире человек, спасённый вакцинацией от бешенства, в детстве.
Внизу справа: Жозеф Мейстер, вахтёр в Институте Пастера. Снимок с дочерями сделан примерно в 1935 году. Замечательно, что несмотря на трагическое происшествие в детстве, он держал дома собак.
Вверху: императоры, которые присутствовали на церемонии открытия Института Пастера 14 ноября 1888 года.
Слева: Педру II (1825-1891), правитель Бразилии в 1831-1889 гг. Вёл с Пастером переговоры об испытании вакцины от бешенства на приговорённых к смерти преступниках; пожертвовал на создание института одну тысячу франков.
Справа: русский царь в 1881-1894 гг. Александр III (1845-1894). Фото: Сергей Левицкий, 1886. Русский царь был в курсе деятельности Пастера с осени 1885 года, когда в Париж был командирован покусанный бешеной собакой гвардейский офицер. Через этого первого русского пациента Пастер просил царя прислать покусанных волками. Царь принял участие в судьбе пострадавших белян, когда ему доложил об этом происшествии обер-прокурор Синода Победоносцев. Летом 1886 года Александр III внёс в фонд будущего Института Пастера 40 тысяч рублей, что по тогдашнему курсу составляло более 97 тысяч франков.
Внизу: французские предприниматели-меценаты, на чьи средства создавался и развивался Институт Пастера.
Слева — барон Альфонс де Ротшильд (1827-1905), член попечительного комитета Института Пастера с первого дня его существования 12.III.1886, крупнейший финансист Европы.
В центре — Маргерит Бусико (1816-1887), богатейшая женщина в мире, владелица первого и крупнейшего в Европе универсального магазина «Бон Марше», завещала часть своего состояния комитету Института.
Справа — приятель Пастера банкир Даниэль Иффла по прозвищу Озирис (1825-1907). Возмущённый аморальным поведением одной из племянниц, которая открыто сожительствовала вне брака с композитором Клодом Дебюсси (1862-1918), завещал Институту Пастера всё своё состояние. На эти средства были выполнены многие исследования Мечникова и Безредки, а также строился Институт Радия.
источник
Академик Российской академии медицинских наук В. ЗВЕРЕВ, директор НИИ вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова РАМН.
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
6 июля 1885 г., трое мужчин в Париже подготавливались к проведению терапевтических процедур Джозефу Мейстеру, мальчику девяти лет из Эльзаса, который был укушен несколько раз бешеной собакой. Двое из них имели медицинское образование, а третий был терапевтом, химиком, переквалифицирующимся в микробиолога по имени Луи Пастер.
Несмотря на то, что это было сравнительно редкое заболевание, бешенство (или водобоязнь, как тогда это называли) привлекало настороженное внимание в Европе, его жертвы погибали болезненно и внезапно, дико с пеной у рта. Инкубационный период заболевания (время для размножения вируса после заражения) делало его привлекательным для Пастера, уже тогда известным ученым во Франции, в качестве кандидата для создания нового типа вакцины.
«Время от укуса до болезни было довольно долго, как правило, около месяца или дольше», – объясняет Кендалл Смит, иммунолог Уилл Корнел Медицинского
колледжа (Weill Cornell Medical College), – «Здесь есть время, чтобы вмешаться в ситуацию с терапевтической вакциной».
К 1885 году, через пять лет после начала работы над бешенством, Пастер и его коллеги разработали живую вирусную вакцину, которая, как утверждал Пастер, не только защищает собак от заражения бешенством, но и предотвращает развитие симптомов заболевания, и может вводиться постэкспозиционно.
Тем не менее, не обошлось и без эксцессов, беспокойства своих коллег о том, что он согласился предпринять серию вирусных инъекций бессимптомному молодому Мейстеру. «Это будет еще одна плохая ночь для вашего отца», – написал Пастер жене Мари и своим детям во время лечения, – «Я не могу смириться с идеей применения такой крайней меры к ребенку».
Но, казалось, предпринятые меры сработали, у Мейстера бешенство не развилось. И после начала лечения уже другого мальчика в октябре Пастер объявил об успехе создания вакцины перед Французской национальной академией медицины. История стала международной новостью, даже пациенты из Америки вскоре были отправлены в Европу, чтобы получить чудо-лекарство.
Конечно, были и критики. «Для того чтобы сделать вывод о том, что вакцина является успешной, вы должны сравнить пробную группу против контрольной группы», – говорит Смит. Скептики утверждали, что, поскольку болезнь не всегда становится симптоматической (не всегда происходит развитие болезни после заражения), эффективность вакцины не может быть подтверждена. Они обвиняли Пастера в том, что он рискует жизнью ребенка.
Также скрытное поведение Пастера подпитывало его противников. «Его работы были всего лишь три или четыре страницы длинной», – говорит Смит, – «Там не было никаких подробностей, и вы не могли бы воспроизвести, что-либо из них».
Почти столетие спустя, уже в 1970-е годы, лабораторные записи Пастера (которые до сих пор во владении его наследников) были обнародованы. Они выявили большие расхождения между исследованиями Пастера и его утверждениями, хотя он испытал вакцину на собаках, но то, что он вводил Меистеру, было сделано с использованием различных методов, в основном непроверенных на животных. Это был успех? Возможно, но он был результатом догадки.
Но внешнее проявление тогда имело большее значение, чем прозрачность. В 1888 году был открыт Институт Пастера, и хотя его вакцина была вскоре заменена химически инактивированной альтернативной вакциной, а Пастер упоминается, справедливо или ошибочно, как революционный ученый и экспериментатор.
«Позвольте мне рассказать вам секрет, который привел меня к моей цели», – говорит он в своей широко известной цитате, – «Моя сила лежит исключительно в моем упорстве».
источник