Теория Эрлиха наконец объяснила, как специфические чужеродные вещества, попав в организм, распознаются клетками и провоцируют их на выработку специфических антител, которые преследуют и уничтожают захватчика. Красота этой теории в том, что она объясняет, как организм производит антитела против конкретных болезней и вырабатываются ли они в ответ на предшествующее заболевание, вариоляцию или вакцинацию.
Разумеется, кое в чем Эрлих ошибался. Например, позже выяснилось, что не все клетки способны прикрепляться к захватчикам и вырабатывать антитела. Эту важную задачу выполняет только одна разновидность белых кровяных телец — В-лимфоциты. Более того, потребуется еще не одно десятилетие исследований, чтобы изучить все сложные роли В-клеток и множества других клеток и субстанций иммунной системы.
А сегодня дополняющие друг друга переломные открытия Мечникова и Эрлиха считаются двумя краеугольными камнями иммунологии и дают долгожданный ответ на вопрос о принципе работы вакцин.
Вакцины в XX и XXI веках: золотой век и далее
В конце XIX века появление новых вакцин стало настоящим прорывом в медицине. В этот период были не только изобретены вакцины от многих человеческих болезней (оспы, бешенства, брюшного тифа, холеры и чумы), но и сформулированы основополагающие концепции вакцинологии. Можно сказать, практически все открытия в этой области, совершенные в ХХ веке, были лишь доработкой основных постулатов, заложенных в конце XIX века.
Но вакцинология далеко продвинулась и в начале ХХ века. Были найдены вакцины от туберкулеза (1921), желтой лихорадки (1935), коклюша (1926), гриппа (1936), сыпного тифа (1938), а также получены дифтерийный (1923) и столбнячный (1927) анатоксины. В 1931 г. американский патофизиолог Эрнест Гудпасчер предложил новый метод культирования вирусов в куриных эмбрионах, что дало более дешевый и безопасный способ производства вакцин.
Прогресс продолжался. После Второй мировой войны наступил так называемый золотой век вакцинации. В 1949 г. Джон Эндерс и его коллеги из Бостонской детской больницы разработали технику выращивания вирусов в человеческих клетках вне организма живого носителя. Их усилия привели не только к созданию вакцины против полиомиелита, но и к взрыву прогрессивных исследований и открытий, которые продолжаются до сих пор. Кроме оральных и инъекционных вакцин от полиомиелита, после Второй мировой войны были также разработаны вакцины против кори, краснухи, эпидемического паротита, японского и клещевого энцефалитов, болезни Лайма, гепатитов А и В, ротавирусной и менингококковой инфекций, а также усовершенствованы вакцины против сыпного и брюшного тифа, бешенства, холеры, сибирской язвы и натуральной оспы.
Список новых вакцин поражает воображение, а беглый взгляд на их классификацию дает интересные сведения о том, как происходит их производство и применение сегодня. Как нетрудно догадаться, в наши дни никто уже не смазывает царапины на руке гноем с вымени больной коровы.
В самом широком смысле вакцины можно разделить на две категории: живые и инактивированные. Как мы уже знаем, живые, или ослабленные вакцины создают путем модификации микроба — возбудителя болезни: он становится безвредным, но при этом сохраняет способность стимулировать иммунный ответ организма. К этой категории относятся вирусные и бактериальные вакцины, хотя большинство живых вакцин в наши дни содержит ослабленные вирусы. Сегодня к числу ослабленных вирусных относятся вакцины против кори, эпидемического паротита, краснухи, опоясывающего лишая, ротавируса и ветряной оспы.
К числу инактивированных вакцин относятся цельные вакцины, имеющие в своем составе целый убитый микроорганизм (против бешенства, коклюша, гепатита А), и вакцины, содержащие компоненты возбудителя (ацеллюлярная коклюшная вакцина, вакцины против гемофильной и менингококковой инфекции). Выделяют также анатоксины (дифтерийный, столбнячный, ботулинический).
И, наконец, новая категория рекомбинантных вакцин включает в себя вакцины, созданные методами генной инженерии.
Ученые могут идентифицировать в бактерии или вирусе определенный ген, который вырабатывает белок, запускающий иммунный ответ организма. Этот ген помещают в дрожжевую клеточную среду, чтобы добиться производства большего количества аналогичного белка. Затем его используют для создания вакцины. Когда ее вводят в организм, она провоцирует иммунный ответ: заставляет организм вырабатывать антитела к этому белку. Таким образом, антитела, направленные против генетически модифицированного белка, смогут также противостоять бактериям и вирусам, из которых изначально был заимствован белок. К числу генетически модифицированных относятся вакцина против гепатита В, ротавирусной инфекции и папилломавируса человека (ВПЧ).
Современный взгляд: тревоги, превращения, надежды
Сегодня многие специалисты в области здравоохранения считают открытие вакцин крупнейшим прорывом в истории медицины. В числе прочего они указывают, что вакцины предотвратили больше случаев болезни, смерти и инвалидности, чем любое другое медицинское открытие или вмешательство. Некоторые даже замечают, что, за исключением чистой воды, ни один другой медицинский фактор, даже антибиотики, не превосходит вакцины по числу спасенных человеческих жизней.
Однако вакцины не только спасли множество жизней. Они фундаментальным образом изменили наши представления о мире. Во-первых, изобретение новых вакцин в XIX веке внесло значительный вклад в утверждение микробной теории — научного переворота, открывшего людям глаза на то, что болезни вызывают крошечные невидимые бактерии и вирусы (а не злые духи или божественное вмешательство). Во-вторых, вакцины открыли нам новый мир внутри нашего организма, познакомили нас с иммунной системой и дали первые проблески понимания того, как наше тело борется с болезнями. В-третьих, вакцины показали нам, что медицина не всегда действует с помощью грубой силы — лекарственных средств или хирургии. Вакцины учат организм излечивать себя, знакомя его с образцом болезни, которую необходимо предотвратить. И, наконец, вакцины позволяют по-новому взглянуть на вопрос личной ответственности. В случае с заразными заболеваниями решение, прививаться или нет, выходит за рамки индивидуальной заботы о здоровье и переходит на уровень заботы о здоровье всего сообщества.
Этот момент очень важен, и с ним связано множество эмоциональных противоречий. У многих вызывает протест предложение «лечиться» от болезни, которой они не страдают. Они опасаются, что лечение может, напротив, спровоцировать болезнь. Некоторые тревоги о безопасности вакцин оправданы, но антипрививочные движения, в том или ином виде существующие еще с XVIII века, также создают определенную опасность. Подпитывая страхи, опирающиеся на ненаучные заявления, они заставляют людей избегать безопасной вакцинации и тем самым увеличивают риск эпидемий.
Не так давно произошел весьма показательный случай. Общество было обеспокоено новостью о том, что ртутьсодержащий консервант тимеросал (мертиолят), который используют в производстве вакцин, может спровоцировать развитие аутизма. В 1999 г., несмотря на то что опасность тимеросала так и не была подтверждена, Управление по контролю лекарственных средств потребовало, чтобы фармацевтические компании прекратили использование этого консерванта в производстве вакцин. Проведенные в дальнейшем исследования не показали никаких признаков того, что тимеросал вызывает у детей задержку нервно-психического развития или аутизм. Однако общественный резонанс, вызванный этим запретом, и распространение ложной информации антипрививочными группами привели к тому, что многие родители, испугавшись, перестали прививать своих детей. В 2007 г. New England Journal of Medicine указал на опасность такого развития событий на примере вируса гриппа, который ежегодно вызывает сотни и тысячи случаев госпитализации и около 100 детских смертей. Однако «пристальное негативное внимание прессы вызвало у многих родителей нежелание прививать своих детей этой вакциной». Автор статьи продолжает свою мысль: «Отказываясь от прививки ребенка, эти родители ставят теоретический (и ныне опровергнутый) риск выше вполне реального риска госпитализации или смерти от гриппа».
