Открытия, которые изменили мир

Чума, уничтожившая миллионы жителей Европы в Средние века, обычно передается через укусы блох, которых, в свою очередь, разносят крысы. Вредоносные бактерии Pasteurella pestis (позже получившие новое название Yersinia pestis) были открыты в 1894 г. Через два года после этого, когда русский ученый Владимир Хавкин работал в Индии над вакциной против холеры, в Бомбее разразилась эпидемия чумы. Хавкин переключился на более злободневную задачу и вскоре создал инактивированную вакцину против чумы. В 1897 г., чтобы проверить безопасность вакцины, он опробовал ее на себе. Риск себя оправдал, и через несколько недель вакцину получили 8000 человек.

Итак, к началу ХХ века, всего через 100 лет после самого первого открытия Дженнера, семья вакцин значительно увеличилась. Теперь в нее входили одна живая вакцина (против натуральной оспы), три аттенуированных (от бешенства, птичьей холеры и сибирской язвы) и три инактивированных (от брюшного тифа, холеры и чумы).

Веха № 5

Сила пассивности: новые вакцины против дифтерии и столбняка

В конце XIX века дифтерия была одной из многих болезней, уносивших огромное количество человеческих жизней. Только в Германии от нее ежегодно погибало 50 тыс. детей. Дифтерию вызывают бактерии Corynebacterium diphtheriae, которые поражают верхние дыхательные пути, вызывая опасные для жизни отеки, наносят огромный вред сердцу и нервной системе. В 1888 г. ученые обнаружили, что смертоносное действие возбудителей дифтерии обусловлено токсином, который они вырабатывают. Через два года немецкий физиолог Эмиль фон Беринг и японский врач Китасато Сибасабуро сделали важнейшую находку: зараженные дифтерией животные начинают производить в ответ мощное вещество, способное нейтрализовать этот токсин. Иными словами, они вырабатывают антитоксин. За этой находкой последовало еще одно открытие, которое привело человечество к следующему этапу в истории вакцинации: если взятый у одного животного антитоксин ввести другому животному, он не только защитит от дифтерии, но и сможет вылечить болезнь, если она уже начиналась.

По распространенной легенде, первую инъекцию дифтерийного антитоксина произвели в Рождество 1891 г. больной девочке, однако на самом деле широкое распространение он получил лишь в конце 1892 г. Хотя антитоксины имели свои недостатки, ученым вскоре удалось разработать аналогичные средства от других серьезных болезней, в том числе столбняка.

Антитоксины стали серьезным шагом вперед в истории вакцинации, поскольку представляли совершенно новую концепцию: активность против пассивности. Активный иммунитет подразумевает, что вакцина стимулирует организм вступить в борьбу с болезнетворными микробами. Именно так поступают вакцины, о которых шла речь выше. А пассивный иммунитет основан на передаче защитных антител от одного человека или животного к другому. Кроме сывороток против дифтерии и столбняка, примером пассивного иммунитета может служить передача антител от матери к ребенку в процессе грудного вскармливания. Впрочем, у пассивного иммунитета есть один недостаток: со временем он ослабевает, в то время как активный в большинстве случаев долговременный.

Работа фон Беринга по созданию вакцины от дифтерии принесла ему в 1901 г. первую Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Вскоре это достижение привело других исследователей к решению следующего глобального вопроса, который витал в воздухе со времен Дженнера: живые, ослабленные и инактивированные, вакцины или антитоксины — как же они на самом деле работают?

Веха № 6

Срочное осмысление — и рождение иммунологии

Разумеется, за это время было выдвинуто множество гипотез о том, как работают вакцины. Например, Пастер и его последователи предложили теорию «истощения». Подразумевалось, что введенный микроб поглощает в организме «нечто», пока его запасы не иссякнут, после чего микроб погибает. Теория «пагубного препятствия» предполагала, что введенные микробы производят некие вещества, которые мешают их собственному развитию. Но обе теории опирались на одну и ту же ложную предпосылку, будто организм не играет в работе вакцины никакой роли и пассивно наблюдает со стороны за тем, как микробы сами роют себе яму. Обе теории были забыты с появлением новых данных и новых вакцин, а вскоре эпохальная работа двух ученых не только позволила по-новому осмыслить этот процесс, но и создала новое поле научной деятельности и принесла обоим в 1908 г. Нобелевскую премию.

Смена перспективы приводит к открытию иммунной системы