вентиляции положительного давления – закачивание воздуха прямо в парализованные легкие через трубку, вставленную непосредственно в трахею. По сути, методы из операционной адаптировались для работы в отделении больных полиомиелитом. Спроектированные позднее механические респираторы, нагнетающие воздух, в конце концов заменили «железные легкие». Однако даже в 2007 году жизнь примерно 30–40 пациентов в Соединенных Штатах все еще оказалась зависящей от «железного легкого». Одна из них, Диана Оделл из Джексона, штат Теннесси, заболевшая полиомиелитом, когда ей было три года, провела внутри «железного легкого» почти 60 лет, подключенная к нему 24 часа в сутки. Она умерла в 2008 году. Поддержание ее жизни обходилось в 1000 долларов США в неделю, и, что возмутительно, в возмещении расходов по программе медицинского страхования было отказано. Эти расходы оплачивались частными жертвователями и Фондом здравоохранения Западного Теннесси.
Пожалуй, самое обычное последствие заражения человека вирусом полиомиелита – это бессимптомное, обычно протекающее в легкой форме короткое заболевание. Правда, и за этот относительно короткий срок вирус может реплицировать и широко распространиться по организму. Из тех, кто действительно заражен вирусом полиомиелита, меньше 1–2 % оказываются парализованными. Самые обычные проявления заражения (более чем у 98 % инфицированных вирусом) – это лихорадочное состояние, слабость, сонливость, головная боль, тошнота, рвота, запор или больное горло, все это в разных комбинациях. Такие заболевшие выздоравливают через несколько дней. В ином случае значительно меньшее число пациентов страдают от оцепенения и болей в задней части шеи, которые продолжаются от двух до 10 дней. И у еще меньшего числа больных (менее 1 %) заболевание приводит к параличу конечностей, а иногда поражаются и мозговые центры, контролирующие дыхание.
Понимание того, что вирусы полиомиелита проникают в пищеварительный тракт и размножаются там, прежде чем попасть в нервную систему, позволило исследователям преодолеть главный камень преткновения в борьбе с болезнью. И все же оставалось еще два препятствия, которые нужно было преодолеть на пути к созданию эффективной вакцины. Первое заключалось в необычной сложности полиовируса по сравнению с вирусами оспы или желтой лихорадки, на основе которых были успешно разработаны вакцины. Иммунитет к оспе или желтой лихорадке зависит от защиты против одного вирусного штамма. Вирусы же полиомиелита, напротив, представляют собой три совершенно различных штамма. Таким образом, любая эффективная вакцина должна была включать все три серотипа. Но осознание этого пришло только в 1930-х годах в связи с работой Макфарлейна Бёрнета33. Кроме того, его открытие было принято не сразу. Кропотливая работа Классификационного комитета, основанного Национальным фондом по борьбе с детским параличом в Соединенных Штатах, наконец разрешила проблему с тремя штаммами полиовируса в 1949 году. Достичь этого удалось, определив тип более чем 195 изолятов различных полиовирусов, полученных отовсюду. Тесты главным образом проводились на обезьянах, потому что тогда никто еще не имел возможности пассировать вирусы в выращенных клетках. Последним препятствием оставалось собственно создание вакцины. Существенным вкладом Эндерса, Уэллера и Роббинса была их разработка тканевой культуры, которой можно было легко манипулировать для выращивания в ней вирусов полиомиелита44. Обнаружив, что им не нужно использовать клетки нервной системы, которые сложно культивировать и сложно сохранять живыми в питательной среде, и их можно заменить другими, не нейронными клетками, в которых вирусы прекрасно реплицировались бы, произошел поворотный момент – они наконец смогли успешно получить свою клеточную культуру, за что и были награждены Нобелевской премией в 1956 году13. Теперь, когда были выполнены все три условия, можно было приступать к созданию вакцины.
Но какую вакцину нужно будет разработать? Рассматривалось два метода. В первом использовался химически инактивированный (убитый) вирус. Идея заключалась в том, чтобы очистить выращенные в клеточной культуре вирусы, затем инактивировать их химическим веществом, которое их убьет, таким образом уничтожая их вирулентность, при этом сохраняя их антигенные свойства. Против этого подхода выдвигалось несколько возражений. Одно из них касалось того, что инактивированный вирус будет вводиться в тело иглой через кожу и мышцы, а не через кишечник и пищеварительный тракт. Так как обычно вирус попадает в организм хозяина через рот и пищеварительный тракт, для достижения оптимального иммунитета было бы лучше создать живую вакцину на основе аттенуированного вируса, которая будет имитировать обычный способ заражения. Кроме того, опыт с вакцинами против оспы и желтой лихорадки доказывал, что живые вакцины, использующие ослабленные вирусы, оказывались наиболее успешными во всех отношениях. Выдвигался еще один аргумент относительно стойкости иммунитета, полученного с помощью инактивированных вакцин, который со временем ослабевал и для поддержания которого требовались дополнительно стимулирующие иммунитет вакцинации. Другие противники метода утверждали, что при инактивации вирусов какой-нибудь из них мог не подвергнуться действию химического вещества, выжить и вызвать острую форму болезни. Это возражение возникло из-за процесса химической инактивации полиовирусов, примененного ранее. Морис Броди инактивировал вирусы полиомиелита, используя формальдегид. Вскоре после этого, в 1936 году, более 3000 детей были привиты этим химически убитым вирусом с трагическим результатом: некоторые из них заболели паралитическим полиомиелитом11,12. До сих пор неясно, возникли ли эти заболевания потому, что никто не знал о существовании трех штаммов вируса, или из-за того, что вирус был инактивирован не до конца.
После открытия отдельных штаммов полиовируса попытки химической инактивации были продолжены Джонасом Солком в Университете Питтсбурга в начале 1950-х годов11–14,42,45. Он успешно изготовил вакцину, содержащую все три штамма полиомиелита, убитые формальдегидом. Для выполнения геркулесова подвига проведения полевых испытаний вакцины Солка Национальный фонд детского паралича выбрал Томаса Фрэнсиса-младшего. Он организовал и администрировал это мероприятие, во время которого по возможности не отрывать числительное 440 000 получили вакцину, а 210 000 – плацебо, введенные, как и реальная вакцина, шприцем. Еще 1 180 000 детей служили контрольной группой и вакцинации не подвергались. Эти клинические испытания до сих пор остаются самыми масштабными в истории.
Двумя годами позже в отчете фонда было объявлено, что вакцина Солка и безопасна, и эффективна. Именно в честь этого заявления и звонили по всей Америке колокола. Ричард Мулвеней, врач из Маклина, штат Вирджиния, сделал первую прививку вакцины Солка шестилетнему Рэнди Кэрру из Фоллз-Черч, штат Вирджиния. Доктор Мулвеней рассказывал годы спустя: «Когда вышла эта вакцина, люди были вне себя от радости. Это было потрясающе: вместо тысяч зараженных ежегодно, не осталось практически ни одного случая заболевания»46.
Вакцина была лицензирована к использованию через несколько часов после отчета фонда. И все же оставались определенные сложности. Хотя миллионы доз вакцины, выпущенные пятью лицензированными компаниями в Соединенных Штатах, Канаде и Дании, оказались эффективными без каких-либо опасных побочных действий, 7 из 17 партий, произведенных фирмой Cutter Biologicals, содержали живые вирулентные вирусы вместо убитых. Эта партия вакцины вызвала полиомиелит у 204 рецепиентов, из которых 153 человека были парализованы, а 11 умерли (75 %). Это была трагедия. Непонятно было, что пошло не так в процессе инактивации вирусов. Результаты этой трагедии были существенными. Доктор Леонард Шиле, главный врач Службы здравоохранения Соединенных Штатов, изъял вакцину фирмы из продаж. Отдел биологических стандартов при NIH был выделен в отдельное агентство, чтобы гарантировать соблюдение соответствующих стандартов производства и контроль медицинских препаратов. Оветта Кальп Хобби, министр здравоохранения, образования и социального благосостояния в администрации президента Эйзенхауэра, подала в отставку, хотя официально было объявлено, что она ушла чтобы проводить больше времени с семьей. Доктор Уильям Х. Себрелл-младший ушел с поста главы NIH и был заменен д-ром Джеймсом Шэнноном, который настоял на более действенных мерах безопасности. Был также заменен доктор Виктор Хаас, директор Института аллергии и инфекционных болезней NIH, где раньше находился Отдел биологических стандартов. И наконец, Жозефина Готтсданкер стала одной из числа детей, парализованных из-за бракованной вакцины Cutter Biologicals. Дело, возбужденное против Cutter (Gottsdanker vs Cutter), в совокупности с оказавшими свое влияние репортажами средств массовой информации, освещавшими его ход, кардинально изменили отношение общественности и законодателей к безопасности вакцин. И все-таки эффективность вакцины Солка была несомненной. За период с 1946 по 1955 год до появления вакцины в Соединенных Штатах ежегодно заболевали полиомиелитом 32 890 человек, из них умирало 1742 человека. После же применения вакцины Солка и прежде чем стали использовать вакцину Сейбина, число заболеваний упало до 5749 в год с 268 смертельными исходами, хотя всеобщего охвата вакцинацией всех подверженных заболеванию и не удалось добиться. В Швеции, где использовалась только инактивированная вакцина, полиомиелит был полностью устранен.
Тем не менее продолжались исследования с целью получения полиовакцины на основе ослабленного вируса. Такие аттенуированные вирусы использовались и раньше для вакцинации с весьма впечатляющим результатом. Например, Макс Тейлер изолировал вирус желтой лихорадки и пропустил его через организм подопытных животных и тканевую культуру, чтобы получить вакцину против желтой лихорадки на основе штамма 17