Какое животное помогло эдварду дженнеру разработать вакцину от оспы

Обновлено: 28.03.2024

Прежде чем рассказывать о каждой из вакцин, разработанных отечественными учеными, оговоримся, что вакцинация — добровольный выбор каждого. Материал не пропагандирует вакцинацию, равно как и не призывает отказываться от нее. В данной статье мы попробуем разобраться — как устроена та или иная вакцина с научной точки зрения.

Откуда вообще взялись эти вирусы?

Происхождение вирусов относят к древним временам, когда жизнь на Земле только зарождалась, то есть к периоду до появления клеточной формы жизни. Считается, что первыми формами жизни стали так называемые самореплицирующиеся молекулs. Согласно оценкам ученых, этими молекулами были длинные молекулы РНК, которые синтезировались из разных химических компонентов под влиянием факторов окружающей среды, постоянно и многократно приспосабливаясь к новым условиям. В дальнейшем молекулы приобрели способность самореплицироваться. Это связано, прежде всего, с тем, что некоторые молекулы РНК обладают ферментными свойствами, в том числе способностью реплицировать себя или друг друга. Затем молекулы эволюционировали в протогеномы. А они, в свою очередь, отделились от внешней среды с использованием клеточных стенок, формируя клеточную жизнь. Вирусы же избрали другой путь — они отказались от формирования клеточных стенок и избрали свой — паразитический образ жизни. По сути вирус — это реликт древнего РНК-мира! И вторая ветвь жизни на Земле после клеточной.

Название изображения

Вирусы нуждаются в репликации и создания потомства. Но, в отличие от других живых организмов, вирус не может выжить сам по себе. Он активируется только тогда, когда реплицируется в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества. Когда вирус попадает в клетку, его единственная цель — создание множества копий себя, чтобы инфицировать и другие клетки. Всё, что он делает, направлено на увеличение дальнейшей приспособленности и числа потомков.

Немного истории

На сегодняшний день инфекционные болезни были и остаются (как мы убедились в 2020 году) главными врагами человека. В истории человечества известны опустошительные эпидемии оспы, чумы, холеры, тифа, дизентерии, кори, гриппа. И нынешний коронавирус пополнил этот список. При этом любая инфекция очевидно перестает распространяться, когда не остается больше людей к ней чувствительных. На сегодняшний день известны два пути: пресловутый коллективный иммунитет, когда все, кто мог, уже переболели; и вакцинация, когда все, кто мог бы заболеть, привиты. Вариант с коллективным иммунитетом упирается сразу в несколько противоречий: во-первых естественная заболеваемость связана с естественной летальностью. В случае особо серьезных инфекционных заболеваний она может достигать до 70-90%. К тому же на выработку коллективного иммунитета требуется много времени, за которое мы можем потерять множество человек.

Другой способ — вакцинация — и в нынешнее время сталкивается с недоверием и непониманием. При этом часть вакцин, как известно, внесены в национальный календарь профилактических прививок и считаются обязательными. Среди них прививки от кори, туберкулеза, полиомиелита, столбняка, краснухи и других. Об этих болезнях мы уже долгое время не вспоминаем именно благодаря созданным вакцинам. Этому методу мы обязаны провинциальному английскому врачу Эдварду Дженнеру — создателю вакцины от оспы.

Эдвард Энтони Дженнер

Эдвард Энтони Дженнер

Титульный лист книги Дженнера о вакцине

Титульный лист книги Дженнера о вакцине

В XVIII веке оспа, она же натуральная или черная оспа, оставалась страшной болезнью. Она передавалась воздушно-капельным путем. К тому же обладала высокой контагиозностью, то есть была очень заразной. Летальность доходила до 40% заболевших, среди которых было много детей. Те, кто выживал, до конца жизни были обезображены оспенными шрамами. Считается, что в древние времена на Востоке и в Африке люди втирали гной из оспенных язв больного. Смертность после данной процедуры доходила до 2% (сегодня для современных вакцин такой показатель совершенно недопустим). Тем не менее, некоторых это действительно спасало. Такая процедура получила название вариоляция от латинского названия вируса оспы — Variola.

Кстати сказать, сам Эдвард Дженнер, будучи учеником школы-интерната, подвергался уже обязательной в то время вариоляции. Ясно, что процедура была не самой приятной, однако идея подобной профилактики развивалась в правильном направлении. Уже в 1796 году во время практики в деревне Дженнер заметил, что фермеры, работающие с коровами, инфицированными коровьей оспой, не болеют натуральной оспой. Врач привил легко протекающую у человека коровью оспу восьмилетнему сыну своего садовника Джеймсу Фиппсу, после чего трижды на протяжении пяти лет пытался заразить мальчика как раз путем вариоляции. Но тот не заболевал, тем самым Дженнер доказал эффективность прививки (этические вопросы подобных испытаний на детях опустим).

Название изображения

Что известно о вакцинах против коронавируса?

Вакцина "ЭпиВакКорона" — пептидная, то есть содержит искусственно синтезированные пептиды (небольшие белки) коронавируса. В данном случае используется 3 вида пептидов, а также белки-носители и вспомогательные вещества, которые нужны для проникновения вакцинальных компонентов в организм. Эти пептиды распознаются иммунными клетками привитого человека, и к ним вырабатываются антитела. Принцип схож — дать иммунитету необходимую информацию для будущей встречи с "настоящим" вирусом. Если она состоится, иммунная система "узнает врага по его пептидам" и отразит атаку.

Вакцина "КовиВак", которая ожидает регистрации — инактивированная. Иммунитету буквально скармливают настоящий, но убитый вирус, безнадежно испорченный при помощи нагревания или химической обработки. Преимущества подхода в том, что исследователю не нужно самому выбирать детали-антигены, которые подойдут иммунной системе. Иммунитет получит все варианты и выберет сам. Однако работа с реальными патогенами требует максимальной безопасности.

Наследие Дженнера и Пастера позволило нам побороть или по крайней мере укротить некоторые вирусы. Но до сих пор есть заболевания, для которых вакцин еще не существует. Прямо сейчас мы, конечно, следим за ситуацией вокруг коронавируса. Он вновь напомнил нам, что мы на Земле не единственные живые организмы. И можно сказать, даже не первые. Вирусы и бактерии жили и будут жить с нами бок о бок, хотим мы этого или нет. И именно вирусы представляют собой важный фактор эволюции. При взаимодействии с клетками они переносят гены. Заражая клетку, они могут вносить в неё новые наборы генов. А выходя из нее, могут забирать часть генетической информации из этой клетки и переносить ее в другую. Получается, что вирусы — переносчики генетического материала и важный элемент эволюции клеточной жизни.

Эдвард Энтони Дженнер

Кавалеристы и доярки реже болели оспой – это заметили в конце XVIII века. В народе знали, что коровья оспа не опасна для человека – оставались только несерьезные следы пузырьков, а риск заболеть повторно снижался до минимума. Это заметил и английский врач Эдвард Дженнер, который доказал, что прививать людей коровьей оспой эффективно и безопасно – 14 мая 1796 года он сделал прививку от натуральной оспы восьмилетнему Джеймсу Фиппсу.

Дженнер взял содержимое нескольких пустул, которые появились на руках у крестьянки Сары Нелмс, и втер его в царапину Джеймсу Фиппсу. Ребенок почувствовал легкое недомогание, но через несколько дней оно прошло, а привитая через полтора месяца натуральная оспа не прижилась. Отрицательный результат дали и следующие прививки: через несколько месяцев и через несколько лет.

Эдварда Дженнера благодарят за то, что именно его усилиями удалось победить болезнь, от которой умирали от 10 до 20 человек из сотни, а 15% выживших оставались изуродованными отметинами на всю жизнь. Но Эдвард Дженнер не был первым, кто сделал прививку коровьей оспы человеку. Он провел эксперимент в 1796-м году и отстал на 22 года от фермера Бенджамина Джести, и на 5 лет – от немецкого учителя Петера Плетта, которые привили свои семьи.

Только через два года, в 1800-м году, результаты Дженнера широко взяли на вооружение: вакцинацию признали обязательной в английской армии и на флоте. Позже она распространилась в английских колониях, в Северной Америке и далее в Европе. В 1802-м году британский парламент признал заслуги Дженнера и наградил его премией в 10 000 фунтов стерлингов, а в 1807 году назначил повторную премию в 20 000 фунтов.

До исследования Дженнера люди в разной форме прививали вирус натуральной оспы: сам Дженнер, как и его пациент, перенес прививку в восемь лет. Но многие из привитых натуральной оспой заболевали не легкой формой, а опасной, которая оставляла их обезображенными или могла убить: два процента привитых умирали.

Первые попытки прививок делались еще в незапамятные времена

К концу XVIII века Европа представляла собой сплошную оспенную больницу: миллионы умерших, у тех, кто выжил, - безобразные шрамы. Кстати, в то время их отсутствие считалось у полиции особой приметой. Представляете размах бедствия?

Защита Дженнера

16 мая 1796 года английский сельский доктор Эдвард Дженнер решился на смелый эксперимент: в присутствии врачей и всех любопытствующих заразил восьмилетнего Джеймса Фиппса коровьей оспой. Заболевание протекало легко, поэтому через две недели Дженнер повторил манипуляцию. Но при этом заразил ребенка уже натуральной человеческой оспой.

История умалчивает, как на это отважились родители ребенка – ведь в результате был уверен только сам Дженнер. А все потому, что до этого публичного эксперимента он уже опробовал метод на своем сыне и его кормилице. Эксперимент оказался успешным.

Удался он и с Фиппсом. Получивший прививку коровьей оспой мальчик оказался невосприимчив к человеческой. Так в истории медицины началась новая эра – вакцинации.

Впрочем, первые попытки прививок делались еще задолго до Дженнера. Метод, который использовался, назывался вариоляцией. Человека заражали так называемым уличным вирусом, вызывавшим болезнь в легкой форме - а по сути вводили ему под кожу содержимое оспенных пузырьков от больного человека. Таким образом были привиты и дети леди Монтегю, жены английского посла в Константинополе, и Екатерина II. Но этот метод не всегда действовал, поскольку вирус брался от человека, и нередко все заканчивалось трагически.

Коровье лекарство

Именно Дженнеру пришло в голову использовать не человеческую оспу, а коровью. Всю жизнь лечивший скотниц, доктор обратил внимание, что дояркам, заразившимся коровьей оспой, не страшна натуральная. Это наблюдение и подтолкнуло Дженнера к исследованиям, результаты которых буквально перевернули всю историю инфекционных болезней. А корова (по латыни - vaccus) оказалась навсегда увековечена в медицине.

Спустя сто лет французский микробиолог Луи Пастер довел идеи вакцинации до логического конца: выявил возбудителей других заболеваний и приготовил из них препараты для прививок против сибирской язвы и бешенства. Именно Пастер и ввел понятие вакцинации – когда в отличие от вариоляции человеку вводился вирус безвредной для него коровьей оспы.

Долгое время цельные микроорганизмы, живые или убитые, были основой вакцины. Но наука не стоит на месте, и современные используют лишь отдельные компоненты вирусов. Либо препараты, полученные методами генной инженерии.

Иногда они возвращаются

История прививок от оспы закончилась, как и началась, в мае, только спустя почти 200 лет. В 1980 году ВОЗ объявила, что оспа побеждена, и прививки от нее были отменены.

За эти два века благодаря вакцинации мир сумел победить многие инфекции, прежде считавшиеся смертельными. Но лишь оспа ушла навсегда. Остальные в любой момент могут вернуться, как только иммунопрофилактика провисает.

Так было в 1970-е годы, когда из-за массовых отказов от вакцинации в Японии произошла вспышка коклюша. В 1990-х в России вспыхнула казалось изжитая навсегда дифтерии. А в 2005 году благополучную Западную Европу захлестнула корь. Тогда же в первое десятилетие XXI века прокатилась волна полиомиелита в странах Африки и Индонезии, докатившаяся и до России. И напротив, вакцинация против менингита в США и кори в Республике Корея позволила ликвидировать эти болезни. Так что открытие Эдварда Дженнера по-прежнему актуально.

- Еще полвека назад инфекционные болезни были на первом месте по распространенности. Сейчас на 5-6-м, потому что у нас есть сдерживающий фактор – это прививки. Безусловно, общество - вакцинозависимое, от этого никуда не деться, - говорит Михаил Костинов, доктор медицинских наук, руководитель Клинического центра иммунопрофилактики детских инфекций. - Мы не можем жить без света, без канализации, - это приметы времени, нашей цивилизации. И мы должны принимать законы общества. Прививка - одна из его примет. Это наша своеобразная плата за прогресс. И за увеличивающуюся продолжительность жизни.

Возрастная категория сайта 18 +

Несмотря на полную ликвидацию натуральной оспы в современном мире сохраняется вероятность, что эта болезнь снова поднимет голову, предупреждают ученые.

ИММУНИТЕТА К ОСПЕ У НАС УЖЕ НЕТ

- Большинство людей уверены, что оспу мы победили давно и окончательно, даже прививки от нее перестали делать за ненадобностью. Мы чего-то не знаем?

- Безусловно, та натуральная оспа, которая вызывала эпидемии и уносила миллионы человеческих жизней в прошлом, побеждена. С 1980 года детям перестали делать противооспенные прививки. Поэтому ныне живущие поколения людей не имеют коллективного иммунитета к натуральной оспе. И не только к ней, но и к близкородственным поксвирусам (от англ. рох — оспа + вирусы).

Чтобы искоренить натуральную оспу, людей прививали так называемым вирусом осповакцины, vaccinia virus, поясняет Татьяна Непомнящих. Это близкородственный вирус, принадлежащий к семейству тех самых поксвирусов, Poxviridae. Несмотря на полную ликвидацию натуральной оспы в современном мире сохраняется вероятность, что эта болезнь снова поднимет голову, предупреждают ученые.

ЗАЧЕМ НУЖНА ВАКЦИНА ОТ ПОБЕЖДЕННОЙ БОЛЕЗНИ

- Во-первых, мы не можем исключать, что вирус натуральной оспы сохраняется в каких-то странах, где, скажем так, не все благополучно, - говорит эксперт. - Возможно, случайно забытые вирионы оспы лежат где-нибудь в лабораторных холодильниках таких стран.

Также эпидемический вирус может возникнуть в результате мутации близкородственных вирусов. В Африке сейчас регулярно происходят вспышки оспы обезьян. Их возбудитель очень похож на вирус натуральной оспы. Масштабных эпидемий среди людей не возникает потому, что нынешняя обезьянья оспа обладает низкой трансмиссивностью. То есть от животного к человеку заболевание передается плохо, вероятность такого заражения низкая. Но стоит вирусу приобрести несколько мутаций и начать передаваться между людьми более эффективно, и мы можем получить аналог натуральной оспы, способной вызывать крупные эпидемии.

- После таких аргументов становится понятно, что иметь в запасе вакцину от оспы действительно необходимо.

- Кстати, добавлю еще один аргумент. Сейчас из-за глобального потепления на Земле начала оттаивать вечная мерзлота. А натуральная оспа – это очень устойчивый вирус. И встречу с ним нельзя исключить при случайных контактах с какими-нибудь захоронениями…

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ОПАСНОСТИ

- Конечно же, прямо завтра массовая вакцинация от оспы человечеству, скорее всего, не потребуется, - продолжает Татьяна Непомнящих. - Хотя, на территории нашей страны, например, периодически происходят случаи инфицирования людей оспой коров.

- Насколько это опасно?

- Для человека коровья оспа, к счастью, не летальна. Напомню, у натуральной оспы летальность достигала 80%, а при заражении оспой обезьян - около 10%, это тоже очень много. Оспе коров, чтобы причинить значительный вред человеку, нужно очень сильно мутировать. А вот вирусу оспы обезьян этот путь в теории пройти проще.

Кстати, есть гипотеза, что в процессе эволюции человечества вирус, похожий на натуральную оспу, с очень высокой летальностью, возникал несколько раз. Но популяции были маленькие, племена жили обособленно. Не было такого, как сейчас: в течение суток можно оказаться в любой точке планеты. Поэтому вирус приводил к гибели какой-то изолированной популяции и исчезал, поскольку заражать больше было некого.

В ближайшем будущем массовая вакцинация от оспы человечеству, скорее всего, не потребуется.

В ближайшем будущем массовая вакцинация от оспы человечеству, скорее всего, не потребуется. Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН

ИЗБАВЛЕНИЕ ОТ ТЯЖЕЛЫХ ПОБОЧЕК

Поэтому для массовой вакцинации старые препараты в сегодняшних реалиях не подходят. И в нашем научном центре разработали и испытывают противооспенную вакцину четвертого поколения. Мы надеемся, что исследования завершатся ее регистрацией в 2021-2022 гг.

- В чем отличие новой прививки от старой?

- В новой вакцине генно-инженерным путем из классического вакцинного штамма были убраны 6 опасных генов. Все остальные свойства, включая способность вызывать выработку эффективного иммунитета, полностью сохранились. При этом побочных эффектов практически нет, или они минимальны.

- А откуда уверенность, что эта вакцина будет работать против вируса оспы обезьян, тем более, если он мутирует?

- Известно, что все поксвирусы дают очень хороший перекрестный иммунитет. Собственно, от натуральной оспы ведь прививали тоже близкородственным вирусом - вирусом осповакцины (см. выше).

ПРИ КАКИХ УСЛОВИЯХ ВИРУС МОЖНО ИСКОРЕНИТЬ ВАКЦИНАЦИЕЙ

- Меня, как ученого, занимающегося оспой, очень расстраивает один факт, - рассказывает Татьяна Непомнящих. - Наши дети знают, что мы победили во Второй мировой войне и что Юрий Гагарин первым полетел в космос. Но они не знают, что Советский Союз был инициатором ликвидации натуральной оспы во всем мире. Именно представитель СССР, директор Института вирусологии им. Ивановского Виктор Жданов внес такое предложение на сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения в 1958 году. После этого наша страна поставила в страны Азии и Африки полтора миллиарда доз противооспенной вакцины. Нам есть чем гордиться, и хотелось бы, чтобы люди знали и помнили об этом.

- Как вы считаете, если мы смогли оспу полностью искоренить всеобщей вакцинацией, есть надежда, что так же удастся избавиться от коронавируса? Или он слишком часто мутирует и потому непобедим?

Если же инфекция, как вирус гриппа, переносится курами, гусями, морскими котиками, поросятами и т.д., то надеяться на полное искоренение бесполезно. Мы же не можем привить всех кур или ликвидировать все поголовье свиней. То же самое с коронавирусом, который, как уже доказано, прекрасно размножается в организмах кошек, тигров, норок и многих других животных. И в редких случаях передается человеку. Так что надежды на полную ликвидацию SARS-CoV-2 у нас практически нет. Натуральную оспу ликвидировали потому, что ей болели только люди.

ОБ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ВАКЦИНЕ

- Ученые давно пытаются создать универсальную вакцину от гриппа, которая сохраняла бы свою эффективность против любых штаммов. Говорят, для этого нужно вычислить участки вируса, которые очень консервативны, не подвержены мутациям, и в то же время служат хорошей мишенью для иммунитета. Это крайне сложно, но, как мне поясняли специалисты, теоретически возможно. На ваш взгляд, есть ли шанс создать подобную универсальную вакцину и против коронавируса, который, как мы видим сейчас, эволюционирует довольно быстро?

- Да, в случае с гриппом человечество стремится к созданию универсальной вакцины, Всемирная Организация здравоохранения рекомендовала приступить к решению этой задачи. Против коронавируса такие разработки тоже ведутся. Но надо понимать, что многие вакцины требуют повторной прививки не только потому, что меняется штамм вируса, но и потому, что иммунитет сохраняется ограниченное время. Точного срока иммунной защиты от коронавирусной инфекции мы пока не знаем, но все выглядит так, что она тоже вряд ли будет сохраняться на долгие годы.

Хотя, теоретически, и здесь возможен выход - создать вакцину, которая способна была бы стимулировать клетки иммунной памяти много лет. Все это вызовы, которые будут стоять перед учеными в ближайшие годы.

В ТЕМУ

Единственные на Земле

- Получается, разрабатывать такие вакцины можете только вы и ученые в Атланте?

- Да. В США вакцина против оспы наработана в достаточно большом количестве и хранится в резерве - на случай, если заболевание вдруг снова появится.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Об этом рассказал известный врач-инфекционист, доктор медицинских наук, профессор Николай Малышев (подробнее)

Возрастная категория сайта 18 +

Читайте также: