Семен Блинкин - В мире незримого
Отечественный микробиолог В. А. Хавкин создал на принципах Пастера более современную вакцину для тех времен (1888 г.). Вакцина вводилась подкожно дважды: первая прививка производилась ослабленными вибрионами, вторая — вирулентными. Благодаря первой прививке организм приобретал уже достаточной силы иммунитет, чтобы без опасений вводить живые вирулентные холерные вибрионы.
На новой научной основе уже в наше время (1963 г.) живую вакцину создал индийский ученый Мукерджи. Выделив из воды невирулентные штаммы (разновидности) вибрионов Эль-Тор[17], сходные по важнейшим свойствам с холерными вибрионами, Мукерджи использовал эти культуры в качестве вакцины. Будучи убежденным сторонником взглядов на холеру как заболевание кишечного тракта и желая создавать иммунитет кишечника, ученый предложил вводить свою вакцину через рот. Мукерджи полагал, что введенная таким образом вакцина из живых слабовирулентных вибрионов сможет вызвать легкий процесс в кишечнике, который создаст как местный, так и общий иммунитет.
В 1965 г. ученый ввел свою вакцину десяти добровольцам. Вакцина оказалась безопасной, ни один из них не заболел. Открылись перспективы для более массовых наблюдений. Будущее покажет, будет ли вакцина Мукерджи тем препаратом, которого ожидает медицина.
Вакцина против сыпного тифа. История сыпного тифа богата драматическими событиями. Эпидемии сыпного тифа в дореволюционной России были страшным народным бедствием. Особенно широкие масштабы эпидемия сыпного тифа приняла в годы гражданской войны. Жертвы были и среди ученых, часто ставивших на себе опыты самозаражения во имя спасения человеческих жизней. В этих условиях шла напряженная работа по созданию вакцины для профилактики сыпного тифа.
Вакцины создавались одна за другой. Это большая страница истории иммунологии. Поиски давали удачи и разочарования. Последних было гораздо больше, слишком уж сложна была проблема. Чтобы хоть в некоторой степени представить трудности, стоявшие перед учеными на пути их исследований, кратко остановимся на ряде идей и методов их осуществления.
Большим событием в микробиологии начала XX столетия (1909–1916 гг.) было открытие возбудителей сыпного тифа — риккетсий Провачека[18]. Это важное открытие омрачила лишь смерть ученых Риккетса и Провачека, погибших на эпидемии сыпного тифа. В их честь микробы — возбудители сыпного тифа получили название «риккетсии Провачека». С этого времени начались многолетние поиски вакцин против сыпного тифа. Проследим эти важнейшие вехи.
Так как риккетсии на искусственных питательных средах не росли (методы культивирования были созданы позже), поиски, естественно, пошли по пути использования органов зараженных животных. Применение мозга зараженных морских свинок для приготовления вакцины казалось весьма заманчивым. У этих животных легко было вызвать сыпнотифозную лихорадку. В мозгу заболевших морских свинок (да и во внутренних органах) скапливалось много риккетсий. Следовательно, думали ученые, если взять мозг заболевших свинок, обработать его химическими и физическими способами, чтобы убить риккетсии, то можно получить вакцину. Но чем бы ни убивали возбудителей в мозгу, убитая нейровакцина не создавала иммунитета. От этой идеи пришлось отказаться.
Когда советским ученым М. К. Кронтовской и М. М. Маевскому и французскому ученому П. Дюрану удалось заразить через дыхательные пути белых мышей и вызвать у них сыпнотифозный процесс с обильным накоплением риккетсий в легких, создание вакцины получило более успешное завершение. Вакцину стали готовить из растертых и обработанных формалином легких зараженных мышей. В Советском Союзе вакцины Кронтовской и Маевского применялись на практике как важнейшее вспомогательное средство в борьбе с сыпным тифом. Особенно важно это было в годы Великой Отечественной войны. Вакцинация против сыпного тифа стала важным дополнением к другим общегосударственным гигиеническим и оздоровительным мероприятиям.
Фантастические опыты
Ученые никогда не останавливаются на достигнутом. Поиски новых более эффективных вакцин продолжались. Профессор В. А. Барыкин решил культивировать возбудителей в желточных мешочках куриных эмбрионов (зародышей). Идея заключалась в том, чтобы вместо экспериментальных животных использовать яйца кур. Задачу эту блестяще разрешил английский микробиолог X. Кока Действительно, в желточном мешке куриного зародыша, богатом естественными питательными веществами, представилась возможность культивировать и получать в неограниченных количествах риккетсии, а затем так называемую яичную вакцину. И действительно, вакцина оказалась более эффективной.
Рассказывая об этих замечательных экспериментах, мы не придерживаемся хронологического порядка. Нам хотелось раскрыть перед читателями лишь развитие идей ученых и воплощение этих идей в эксперименте.
С поисками вакцин против сыпного тифа связаны удивительные исследования. Для эксперимента ученые выбирали не только животных, но и насекомых, например вшей, которых надо было искусственно заражать риккетсиями и придумывать для этого совершенно фантастическую методику и технику.
Итак, ученые уже хорошо знали, что риккетсии могут находиться не только в организме больных людей и животных, но также в кишечнике зараженных вшей. Так не использовать ли их для приготовления вакцин? Не воспользоваться ли этой естественной «биологической пробиркой», в которой можно накапливать множество риккетсий? Мысль совершенно фантастическая. Многих отталкивала в этом неэстетичность экспериментов со вшами, но энтузиасты преодолели и трудности, и насмешливые улыбки коллег. А трудности были совершенно исключительными. Как, например, заражать вшей, чтобы получить массы риккетсий? Польский микробиолог Р. Вейгль решил эту проблему весьма своеобразно. Он создал специальный станочек с капиллярной стеклянной трубочкой, с помощью которой взвесь риккетсий вводится в виде микроклизмы в анальное отверстие. Эта тонкая работа проводилась с помощью пинцетов и под контролем увеличительных луп. Через несколько дней после такой микроклизмы в кишечнике вшей происходило такое накопление риккетсий, что несколько десятков кишечников вшей хватало на три прививки человеку. Как ни тонка и своеобразна была методика заражения вшей, но дальше требовалась подлинно филигранная работа по выделению кишечников, и это тоже было сделано. Кишечники собирались в ступку и растирались, а затем обрабатывались фенолом для умерщвления риккетсий. Хотя вакцина Вейгля обладала несомненной эффективностью и ею было привито около миллиона человек, сложность техники приготовления ограничила более широкое ее применение на практике.
Теперь вакцина Вейгля имеет лишь научно-историческое значение. Однако дело заключалось не только в сложности технологии приготовления вакцины. Для массового приготовления вакцины Вейгля нужно было очень большое количество вшей. Надо было обеспечить их размножение и кормить человеческой кровью. И вот кормление было организовано на людях — донорах. Для этого десятки и даже сотни вшей помещали в специальные камеры-кормилки, похожие на футляры часов на ремешке (с одной стороны камеры имели сетки). Камеры прикрепляли к коже рук или ног людей, причем сторона с сеткой была обращена к коже. Через отверстия в сетке вши набрасывались на кожу донора и сосали кровь. На эту мучительную процедуру массового кормления вшей ради заработка шли безработные, которых в капиталистической стране, где работал Вейгль в те годы, было всегда много.
Совершенно иную методику кормления вшей предложил советский микробиолог профессор А. В. Пшеничное. Кормление и вместе с тем заражение производили либо кровью сыпнотифозных больных, либо кровью здоровых людей, к которой добавляли риккетсии. Используя естественный инстинкт вшей кусать кожу, на камеры-кормилки натягивали тонкую биологическую перепонку (мембрану) из кожи трупа. Эта биологическая мембрана получила название «эпидермомембрана», так как для создания перепонки брался эпидермис, т. е. тонкий наружный поверхностный слой кожи. Через эту оболочку, которую вши прокалывали, и происходило сосание крови. Из нимф (стадия развития вшей) зараженных вшей готовили вакцину.
Методика советских ученых не только значительно упрощала технологию Вейгля. Самое главное заключалось в том, что для кормления вшей были не нужны люди-доноры. Так в разных социальных условиях по-разному решалась одна и та же научная проблема.
Со времен классических работ Пастера по аттенуации (ослаблению) микробов в иммунологии прочно установилось мнение, что живые вакцины лучше убитых. Так не пойти ли по этому пути и в создании живых сыпнотифозных вакцин. Ученые избрали этот трудный путь и были вознаграждены большими научными успехами.
