Затем в 1936 году, Альберт Сейбин и Питер Олитский сделали попытку вырастить вирус полиомиелита в среде Мейтлендов на культурах эмбриональных тканей цыпленка, мыши, обезьяны и человека. Они обнаружили, однако, что вирус реплицирует только в эмбриональных тканях человеческого головного мозга. Их вывод о том, что этот вирус был крайне нейротропным (взаимодействующим с клетками нервной системы) и что выращивать его в клетках других типов было бы непрактично и невозможно, оказался ошибочным, как будет видно из главы 7, но в то время выглядел вполне рациональным. Для своих исследований Сейбин и Олитский использовали полиовирус, полученный у Симона Флекснера из Института Рокфеллера, который, скорее всего, был уже адаптирован к клеткам нервной системы и мог развиваться только в них, потому что много раз пропускался через нервную систему обезьян. Неверное заключение было опровергнуто Томасом Уэллером, Фредериком Роббинсом и Джоном Эндерсом, которые уже использовали эмбриональные культуры человека для изоляции вируса ветряной оспы (вирус ДНК-типа, вызывающий ветряную оспу, или ветрянку) и вызывающих диарею вирусов котят. Они получили полиовирус из другого источника и успешно инфицировали им эмбриональные клети39,40. Джону Эндерсу было суждено создать противокоревую вакцину36.
Джон Франклин Эндерс родился в 1897 году в состоятельной семье в Западном Хартфорде, штат Коннектикут. Будучи аспирантом в Гарварде, он выбрал специализацию по английской и кельтской литературе. Однако под впечатлением лекции и учений Ганса Цинссера, заведующего кафедрой бактериологии и микробиологии в Медицинской школе Гарварда, Эндерс решил изменить направление и пройти курс по микробиологии для написания и защиты докторской диссертации в этой области. Через три года, в возрасте 33 лет, он получил докторскую степень по бактериологии и иммунологии и стал наставником в Медицинской школе. Как большинство микробиологов его поколения, он работал над методами борьбы с туберкулезом и пневмококковыми инфекциями. Его внимание привлекла болезнь, поразившая в 1937 году котят, изменившая в будущем область его исследований. Эндерс и Уильям Хейм продемонстрировали, что болезнь, от которой страдали кошки, вызывалась фильтрующимся возбудителем и что этот возбудитель был переносчиком болезни. Изучение того, что оказалось вирусом кошачьей панлейкемии, стало первым реальным опытом работы Эндерса в области вирусологии, привело к его первой публикации в этой области и послужило причиной того, что всю свою научную карьеру он посвятил этой дисциплине.
Тогда же, используя в работе метод выращивания клеток в тканевых культурах Мейтлендов, Эндерс, осознав его непригодность, вернулся к технологии Алексиса Карреля по выращиванию клеток в медленно вращающихся пробирках (методы непрерывного культивирования). Несмотря на сложность этого метода, к 1940-м годам он преуспел в выращивании большого объема вируса коровьей оспы и в получении высоких вирусных титров. Ему также удалось продлить жизнь выращенных эмбриональных клеток цыпленка. Его работа была прервана Второй мировой войной, после которой он вернулся, в Гарвард, где было создано научно-исследовательское отделение по изучению инфекционных заболеваний при Детской больнице. Основным направлением его работы станет применение методов выращивания клеток в тканевых культурах к вирусологии и распространение его изысканий на диагностику и вакцинацию. Используя свои усовершенствованные методы, он повторил исследование Сейбина – Олитского в 1946 году, но использовал клетки, выращенные в тканевой культуре. Он продемонстрировал, что полиовирус развивался не только в клетках мозговых тканей, но также и в выращенных клетках кожи, мышц и кишечника. После этого он доказал, что вирусы, полученные таким образом, вызывали узнаваемую картину цитопатологии (разрушения клеток) и что сыворотка из крови людей, обладавших иммунитетом против полиовируса, блокировала такое разрушение клеток. Таким образом, Эндерс смог обеспечить вирусологов таким же важным инструментом для исследований, каким стало для бактериологов создание Пастером и Кохом питательных сред с заданными показателями для выращивания микроорганизмов. Теперь вирусы можно было выращивать в питательной среде, выделять и изолировать, очищать и ослаблять их вирулентность36,40.
За 50 лет до того, как Эдвард Дженнер41 продемонстрировал, что прививка коровьей оспы защищает человека от оспы натуральной, и ввел в обиход понятие вакцинации; через 30 лет после того, как по просьбе леди Монтегю ее сыну провели вариоляцию в Константинополе42, шотландскому врачу Фрэнсису Хоуму43 пришла в голову такая же мысль, и он попытался получить легкую форму кори, имитируя процесс вариоляции. Взяв кровь у инфицированного корью и введя ее под кожу незараженному реципиенту, Хоум смог инфицировать корью 10 пациентов из 12. Этот эксперимент ясно показал присутствие вируса кори в крови человека почти за 100 лет до того, как Фрош и Лёффлер описали первый животный вирус44. Имея в распоряжении метод выращивания клеток во вращающихся пробирках и зная о результатах, полученных Хоумом, Эндерс и его ученик Томас Пиблс получили вирусы из крови и глоточных смывов подростка Дэвида Эдмонстона, страдавшего тогда от острой формы вирусной коревой инфекции. Затем они вырастили эти вирусы в эпителиальных клетках, полученных из человеческих и обезьяньих почек45. Впоследствии те же вирусы, выращенные в клеточных культурах человеческих почек, человеческой околоплодной жидкости, оплодотворенных куриных яиц и эмбрионов, стали предшественниками используемых в наши дни вакцин. За признание и приспособление метода репликации вирусов, в основном вируса полиомиелита, в клеточных культурах Эндерс и его коллеги Фредерик Роббинс и Томас Уэллер в 1954 году были награждены Нобелевской премией36.
Безопасность культивированных вирусов со сниженной вирулентностью для вырабботки иммунитета, а не возбуждения болезни, была сначала продемонстрирована на обезьянах. Вирусы, пассированные на культуре клеток, отбирались по степени уменьшения способности наносить вред реципиентам, при этом вызывая реакцию иммунной системы после прививки. Организм обезьян, которым вводились живые вирусы, пропущенные через тканевые культуры, вскоре начинал вырабатывать защитные антитела. Когда эти вирусы вводились обезьянам, уже первично иммунизированным и готовым к выработке антител против кори (T-клетки еще не были открыты), внутрецеребрально (в мозг), никакой болезни или повреждения тканей не происходило. Обезьяны, не прошедшие первичную иммунизацию, напротив, серьезно заболевали коревой вирусной инфекцией, столкнувшись с вирусом. После этого успеха ослабленный вирус был опробован на людях: сначала дозы вакцины вводились взрослым с иммунитетом, что было вполне безопасно. Следующим шагом стало более масштабное клиническое испытание с использованием детей в нескольких американских городах. Результаты оказались поразительными. В 1961 году Эндерс и его коллеги сообщили, что коревую вирусную инфекцию можно предотвратить при помощи вакцинации11,36.
Вскоре после этого в сентябре 1961 года, в The New York Times вышла редакторская статья, с энтузиазмом превозносящая Эндерса за его достижения в разработке противокоревой вакцины и его работы по созданию вакцины от полиомиелита46. Ответ Эндерса, опубликованный 1 октября 1961 года, воплотил лучшее, что есть в научном мире:
Редактору New York Times:
В Вашем издании от 17 сентября была отмечена наша работа с вирусами кори и полиомиелита. Я хотел бы выразить свою глубокую признательность за эти положительные отзывы о нашей работе.
Однако, точности ради, я бы хотел подчеркнуть, что какие бы результаты ни были достигнуты, они представляют совместную работу многих сотрудников при поддержке нескольких организаций. В исследование вируса кори и создание вакцины важный вклад был внесен Томасом Пиблом, Миланом В. Миловановичем, Самуэлем Л. Кацем и Анной Холлоуэй. В изучении развития полиовируса роль Томаса Х. Уэллера и Фредерика К. Роббинса была столь же важна, а возможно, и важнее, чем моя собственная.
Ничего не было бы сделано без щедрой финансовой помощи, помещений и оборудования, предоставленных не только Гарвардским университетом, но и Медицинским центром Детской больницы в Бостоне, Национальным фондом, Эпидемиологическим советом Вооруженных сил, Службой здравоохранения Соединенных Штатов и Научно-исследовательским фондом детской онкологии, в котором находится бо́льшая часть нашей лаборатории.
Мне бы очень хотелось, чтобы важность сотрудничества в проведении этих исследований была доведена до читателей не по каким-либо личным причинам, но потому, что все медицинские исследования сегодня проводятся именно так.
Джон Э. Эндерс
Профессор бактериологии и иммунологии в Детской больнице
Медицинской школы Гарварда
Бостон, 20 сентября 1961 года
Добавим два эпизода, чтобы развлечь читателя. Во-первых, Эдмонстон и его жена из-за своих личных принципов сопротивлялись проведению какой-либо вакцинации их собственным детям. Во-вторых, любимая игрушка детей во всем мире называется «паровозик Томас». История Томаса была придумана Уилбертом Одри и появляется в книге о выдуманном острове Содоре, где вагончики, каждый со своим собственным лицом и характером, занимаются каждый своим делом. Один поезд, передвигающийся слишком быстро или перевозящий слишком много груза, попадает в бедственное положение, что сильно нарушает спокойствие и равновесие на Содоре. Одри написал эту историю в 1940-х годах, когда ухаживал за сыном Кристофером, болевшим корью, а опубликовали ее в 1945 году.
И тем не менее, несмотря на позицию Эдмонстонов и других, придерживавшихся такого же мнения, широко распространенная вакцинация детей в Соединенных Штатах и по всему миру сильно снизила заболеваемость коревой вирусной инфекцией и ее порой очень серьезные осложнения. Одна прививка противокоревой вакцины приводит к выработке антител, борющихся с вирусом кори, в организме от 80–85 % и более пациентов, уязвимых для этой инфекции. Тем не менее до сих пор нерешенной остается проблема младенцев, которые заражаются вирусом кори до того, как им исполнилось девять месяцев