Эволюция вакцин





С началом XX века, благодаря достижениям медицины, и в первую очередь вакцинации, люди смогли остановить одну за другой многие губительные эпидемии, которые регулярно опустошали большую часть городов. Наиболее известен пример эпидемии оспы, от которой хотя и не было лекарства в то время, но уже была подмечена одна закономерность: человек, переболевший даже самой легкой формой оспы, на всю жизнь становился к ней невосприимчивым. В Индокитае и даже в Африке уже в VIII–X веке врачи и шаманы знали это и и для предотвращения болезни втирали в кожу или слизистую носа гной или растёртые корочки пустул (волдырей) больного. Однако такой способ был весьма рискованным — нередкими были и трагические исходы, когда у привитого развивалась тяжелая форма болезни. Поэтому на прививку решались немногие.

Оспа

Натуральная оспа вызывается вирусом семейства Poxviridae. Из всех животных так сильно оспой страдают только люди; смертность составляла в среднем 20–40%. До конца XVII века в Европе от этой болезни ежегодно погибало до 1,5 млн. человек; на долю оспы выпадала четверть всех смертей того времени. В XVIII веке от натуральной оспы в России умирал каждый 7-й ребенок. В XVI веке оспа перекинулась в Америку, где от нее в короткий срок умерло несколько десятков миллионов коренных жителей — индейцев. Во второй половине прошлого века ВОЗ предприняла беспрецедентную по тем временам всемирную вакцинацию населения. О полном уничтожении вируса оспы ВОЗ сообщила в 1980 году.

История вакцин начинается с имени английского врача Эдварда Дженнера (1749–1823), который высказал предположение о родстве коровьей и человеческой оспы. В те времена было замечено, что доярки, заразившиеся коровьей оспой, получали пожизненную защиту от оспы человека. 14 мая 1796 года Дженнер в присутствии врачей привил коровью оспу здоровому восьмилетнему мальчику: сделал два небольших надреза на его руке и внес в ранки экстракт оспенных пустул. Вскоре у мальчика появились симптомы легкой (коровьей) оспы, а через 10 дней он был уже совершенно здоров. Когда же через месяц Дженнер заразил мальчика человеческой оспой, он оказался к ней невосприимчивым! Спустя несколько месяцев введение натуральной оспы повторили, а через 5 лет — еще раз. Результат остался все тем же: мальчик был невосприимчивым к этой болезни.

Идеи Дженнера почти через 100 лет развил великий французский иммунолог Луи Пастер, который доказал, что искусственно вводя в кровь ослабленные инфекционные агенты, можно вызвать формирование иммунитета у животных и человека. С именем Пастера связаны первые вакцины — от бешенства у человека; от холеры, сибирской язвы и краснухи у животных. Именно он ввел сам термин «вакцина» (от латинского vacca — корова); при нем вакцины стали вводить не с помощью надрезов кожи, а шприцами. Именно он после ряда публичных опытов убедил мир в том, что вакцинация — это единственный способ уберечься от многих страшных болезней. Его опыт быстро распространился по всему миру, — так, русский ученый Владимир Хавкин, работая в Индии, в 1896 году организовал лабораторию, в которой создал первую в мире противочумную вакцину.

С развитием микробиологии и появлением молекулярной биологии ученые доказали, что иммунной системе, чтобы выработать стратегию обороны, не обязательно встречаться с живым, цельным микробом: наша система защиты способна распознавать определенные фрагменты возбудителя — антигены (обычно имеющие белковую или полисахаридную природу). Роль антител, выполняющих такое распознавание, — «подсветить» микроба и сделать его «видимым» для клеток иммунной системы, которые уничтожают инфекцию.

Иммунитет можно стимулировать введением не только природных антигенов, полученных из инактивированных возбудителей болезни, но и синтезируя эти антигены искусственно. Так появились рекомбинантные вакцины (когда антиген синтезируют биотехнологически) — более безопасные и стабильные. Первая в мире рекомбинантная вакцина — Энджерикс В (ENGERIX-B), выпущенная в 1981 г., — направлена на гепатит В. В ней содержится поверхностный белок вируса гепатита (HBsAg), искусственно наработанный в дрожжах с помощью методов генетической инженерии. В отличие от традиционных вакцин (искусственно ослабленные бактерии и вирусы), их рекомбинантные аналоги принципиально не могут вызывать болезней, против которых формируют иммунитет, поскольку они никогда не были составной частью живого возбудителя. Это сделало вакцинацию еще менее опасной. На сегодняшний день существует более 100 различных вакцин, которые защищают от сорока с лишним инфекций, вызываемых бактериями и вирусами.

С течением времени были созданы защитные вакцины против многих болезней человека и животных. Размеры эпидемий стремительно сокращались, а за счет массовой вакцинации в детском возрасте выживать стали практически все дети. Развитие медицины и здравоохранения вызвало невиданный рост популяции людей: в начале XX века на Земле жило около 1–1.5 млрд. человек, в конце — уже более 6 млрд. Это единственное столетие, за время которого численность вида Homo sapiens увеличилась более чем в 5 раз. В природе в подобных плотных популяциях очень высока вероятность возникновения эпидемий — по сути, инфекционные болезни служат естественными ограничителями роста популяций. Но человек за счет технологической революции смог обойти этот ранее безотказный природный регулятор.