От эмпирики к научной идее

Попытки искусственного воспроизведения противоинфекционного иммунитета начались задолго до получения первой вакцины. Они были связаны с вариоляцией, которая практиковалась для предупреждения натуральной оспы (от лат. variola – оспа, varius – рябой)1. Основой явились наблюдения о том, что люди, перенесшие легкую форму инфекции, больше не болеют оспой. Стандартная процедура предусматривала втирание материала из оспенных пустул больных легкой формой заболевания в кожу или распыление в носу прививаемых лиц. Смертность от вариоляции составляла 0,5-2% против 10-50% от естественного заражения2.

Риск, на который шли при вариоляции, диктовался паническим страхом перед натуральной оспой. Это можно понять из описания страданий, которые испытывали больные люди. Так, например, повествует об этом Энциклопедический Словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Эфрона (1897 г., т. XXII, с. 308): «Пузырьки или пустулы образуются постепенно, соответственно порядку высыпания, сначала на лице и голове, потом на теле и конечностях. На девятый день от начала болезни пузырьки становятся мутными от примеси гноя. Все лицо, в особенности при сливной оспе, превращено в безобразную гнойную маску; веки тяжелыми гирями давят на глаза; нос, губы, все лицо запухло; голос охрипший, едва слышный; глотать невозможно; язык распух и торчит изо рта, из которого сочится вонючая слюна. Оспенные пузыри имеются на языке, во рту, на миндалинах, в зеве, по всей слизистой оболочке глаз, дыхательного горла и пищевода; но здесь вследствие размягчения слизью, пустулы рано распадаются и образуют язвы. Муки больных, отвратительных по виду, издающих зловоние, не поддаются описанию; некоторые просят смерти как спасения».

Вариоляция – не единственный пример искусственного воспроизведения иммунитета в довакцинальный период. Известна, например, практика, которой пользовались (и продолжают пользоваться) бедуины и курдские племена в целях профилактики лейшманиоза. Ягодицы младенцев открывают для укусов слепней-переносчиков, чтобы спровоцировать здесь инфекционный процесс и тем самым предупредить более серьезные поражения в дальнейшем. Другой прием напоминает вариоляцию: колючку, пропитанную материалом из лейшманиозных очагов, вносят в кожу незараженных людей. Это вызывает локальную инфекцию, после которой развивается устойчивость к повторному (естественному) заражению.

Термин «вакцина» (от лат. vacca – корова) связан с историей специфической профилактики натуральной оспы. В 1776-78 гг. английский врач Э. Дженнер экспериментально доказал, что прививка «коровьей оспы» предохраняет от заражения натуральной оспой. Результаты его наблюдений были опубликованы в 1778 г. Эта дата, с которой началось широкое внедрение метода Э. Дженнера, приведшее к ликвидации оспы3, считается началом вакцинологии. Нарицательный смысл «вакцины» получили по рекомендации Л. Пастера, предложившего распространить это название на все прививочные препараты.

По рестрикционным картам геномы вирусов коровьей оспы и современного вируса осповакцины четко отличаются друг от друга. Допускают, что последний возник в результате генетической рекомбинации между вирусами коровьей и натуральной оспы при многочисленных вакцинальных пассажах. Нуклеотидные последовательности вирусов натуральной оспы (186 кбаз) и осповакцины (192 кбаз) похожи с максимальными расхождениями в терминальных участках генома. Из 187 предполагаемых белков 150 практически одинаковы для двух вирусов. Остальные специфичны или более характерны для вируса оспы и, по-видимому, отвечают за вирулентность. Кстати, крупный рогатый скот не является природным резервуаром вируса «коровьей оспы»: скорее всего коровы заражаются от мелких грызунов.

Открытие Э. Дженнера было продуктом эмпирических наблюдений. В нем отсутствовала обобщающая идея, которая позволила бы использовать данный принцип при других заболеваниях. Впрочем, этого и нельзя было ожидать от современников Э. Дженнера, которые не имели представлений об инфекционных заболеваниях и их возбудителях. Потребовалось более сто лет, чтобы сделать новый, стратегический шаг, основанный на научной концепции.

В 1880-81 гг. Л. Пастеру удалось «сознательно» ослабить (аттенуировать) вирулентность бактерий, культивируя их в неблагоприятных условиях. Пользуясь идеей аттенуации, он приготовил первые искусственные вакцины – против куриной холеры и сибирской язвы.

В 1885 г. Л. Пастер и его коллеги получили вакцину против бешенства. Позже оказалось, что она содержит не живой, а убитый вирус. По сути это был первый опыт успешного вопроизведения протективного эффекта при помощи убитых микроорганизмов. Примерно тогда же были открыты дифтерийный и столбнячный токсины и антитоксины. Было осознано, что для вакцинации необязательно применять живые микробы. Положительного результата можно добиться, используя не только убитые микроорганизмы, но и их субкомпоненты.

Получение вакцин: классические и новые идеи («вакцины будущего»)

Несмотря на то, что главный принцип вакцинологии (конструирование препаратов на основе протективных антигенов) остался неизменным, его реализация претерпела существенную эволюцию, которая продолжается до сих пор. Она основана на стремлении к получению безвредных препаратов с максимальной протективностью. Идеальная вакцина должна обеспечить высокие титры сывороточных и секреторных антител, достаточное количество Т-эффекторов и длительную иммунологическую память. Кроме того она не должна давать побочных (неспецифических) реакций. Ни одна из вакцин не отвечает в равной мере этим требованиям, хотя новые идеи и технические решения впечатляют.