Опыты, поставленные на морских свинках и обезьянах, дали обнадеживающие результаты. Во-первых, микробы оказались стойко невирулентными; во-вторых, введение через рот морским свинкам и обезьянам создавало иммунитет, защищающий их от заражения вирулентными дизентерийными бактериями, но… Выявилась важная подробность. Иммунитет создавался только против того типа дизентерийных бактерий, из которого состояли вакцины.
Полученные результаты потребовали поисков других вариантов бактерий. Исследования привели к новым успехам. Понадобилось применение лишь новых методов. Как прав был великий русский ученый И. П. Павлов, который говорил, что метод определяет прогресс науки. В чем же заключались новые методы? Ученые на основе достижений генетики[15] и, в частности, изучения хромосомного[16] аппарата болезнетворных дизентерийных бактерий и безвредных кишечных палочек путем скрещивания получили микроб-гибрид. И вот при указанном скрещивании дизентерийные бактерии потеряли способность вызывать дизентерию, но оказались в состоянии создавать иммунитет. Опыты на морских свинках и обезьянах доказали это. Выяснилось, что при введении внутрь (через рот) микробы-гибриды проникали в толстый кишечник, вызывая быстро проходившую легкую воспалительную реакцию. Видимо, эта специфическая реакция, вызванная ослабленными дизентерийными бактериями, и создавала невосприимчивость (иммунитет) к дизентерии. Углубленное, изучение этого процесса показало, что в организме иммунизированных обезьян вирулентные дизентерийные бактерии не способны проникать в клетки слизистой оболочки кишечника и вызывать в них поражения.
Это было большим успехом иммунологии, использовавшей новейшие достижения генетики микробов. На строго научную основу были поставлены дальнейшие исследования по получению новых гибридов дизентерийных бактерий. Ведь существует много различных дизентерийных бактерий, а иммунитет нужно создавать против важнейших из них. За последние годы ученые получили гибриды дизентерийных бактерий Флекснера и Зонне. В наше время именно эти представители группы дизентерийных бактерий играют наиболее важную роль в распространении дизентерии. Так были созданы сложные поливакцины («поли» — по-гречески много) из различных вариантов дизентерийных бактерий, показавшие большую эффективность в опытах на обезьянах.
В Советском Союзе и Румынии успешно были проведены опыты культивирования вирулентных дизентерийных культур Флекснера и Зонне на искусственных питательных средах. Из микробов, утративших вирулентность, были приготовлены вакцины в сухом виде и, в частности, в виде драже, которые вводятся через рот. Опыты, проведенные на экспериментальных животных, показали их безвредность и способность вызывать иммунитет.
Поиски продолжаются
Заглянем в лаборатории других исследователей и познакомимся с их творческими устремлениями. То, о чем было рассказано, касалось создания живых вакцин из микробов, ослабленных теми или иными путями, потерявших способность вызывать заболевания, но сохранивших свойства создавать иммунитет.
Но горизонты науки поистине безграничны. Нередко факты, получаемые при изучении одних свойств микробов, оказываются полезными для решения совершенно других вопросов. В науке уже давно было установлено, что микробы привыкают к антибиотикам; одни становятся устойчивыми к ним (это сказалось, например, на снижении лечебной эффективности таких замечательных антибиотиков, как пенициллин или стрептомицин); другие микробы без этих антибиотиков ни в искусственных питательных средах, ни в организме человека и животных размножаться не могут. Это привело ученых к мысли изучить такие культуры дизентерийных бактерий в качестве вакцин для профилактики дизентерии. В сущности, антибиотикозависимые культуры микробов, это не живые ослабленные вакцины, а лишь микробы, потерявшие способность размножаться без того или иного антибиотика.
Итак, у исследователей появились принципиально новые пути и методы для решения проблемы создания иммунитета против дизентерии (а быть может, и других инфекций). То, что сегодня получено в эксперименте, завтра, быть может, станет достоянием практики. Только суровая проверка в жизни докажет, какой из методов окажется более приемлемым и какая живая вакцина более перспективной для профилактики дизентерии.
Живая вакцина против холеры. Грозное заболевание — азиатская холера — в прошлом не раз угрожала человечеству. До настоящего времени на земном шаре в ряде стран еще сохранились постоянные очаги холеры, откуда эпидемии распространяются на другие страны. Борьба с холерой и поиски эффективных мер профилактики, в частности вакцинации, остаются неотложными до наших времен.
Попытки использовать живую культуру холерных вибрионов в качестве вакцины сделал в конце XIX столетия в Испании ученый X. Ферран. Это был смелый опыт введения под кожу живых вибрионов, но методика приготовления такой живой вакцины ничего общего не имела с пастеровскими принципами ослабления вирулентности возбудителей. Технология приготовления вакцины была несовершенной и имела серьезные недостатки. Хотя Ферран вакцинировал в Испании 50 000 человек, признания его вакцина не получила и имеет лишь историческое значение как первая попытка прививок против холеры живыми вибрионами.
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.