https://frosthead.com

Мистериозният произход на ваксината срещу едра шарка

През 1796 г. английският лекар Едуард Дженър има представа. Докато стотици хиляди около него се поддадоха на мехурната агония от едра шарка, погледът на Дженър бе в розово, непокътнато лице на Сара Нелмес, местна млекарница. Кожата й не роди нито едно леене, което означаваше почти сигурна смърт за една трета от болните от шарка - освен за ръцете й, като доеше крава на име Blossom.

Местните жители нарекоха нечестивата скръб „крава шарка“. Но освен, че миришеше на къртици, Сара и нейните колеги-дойчици бяха забележително без болести. За Дженър това не беше случайно. Действайки на малко повече от оскъдни наблюдения, Дженър реши да извади малка проба от гной на Сара и да я инжектира в ръката на младо момче на име Джеймс Фиппс. За учудване на всички - включително и на Дженър - когато Дженър заби Phipps с втора игла, този път сполетял тежката доза едра шарка, Phipps остана здрав. На фона на всички шансове рисковото лечение даде на детето чудотворен имунитет.

Този революционен (и диво неетичен) експеримент катапултира света в ерата на това, което ще се нарече „ваксинация“, дума, чиято етимология съдържа благоговейно кимване на латинската вака, за „крава“. Едрата шарка ще се превърне в първата болест официално завладян от хуманната медицина.

„[Изкореняване на едра шарка] показва какво можем наистина да постигнем, когато разполагаме с подходящите инструменти за борба с болестта“, казва Сабрина Шолц, уредник по антропология в Националния природонаучен музей, където разработи ориентираната към инфекциозни болести „Избухване“ ”Изложба. "Но знанието за болестта също ни показва колко хора са убити ... и ние осъзнаваме, че няма причина тя да не се случи отново."

Има не само възможността едра шарка (или най-малкото, нещо много подобно) да изплува, но и най-неизвестно за повечето, самите произход на тази революционна ваксина са под въпрос. От десетилетия учените смятат, че легендата за кравата шарка за спасител - първо, за Джеймс Фиппс, а след това и за света - може да е много грешна. Тази криптична пукнатина в историята на медицината може да остави човечеството уязвимо за бъдещо огнище - колкото и да е малко вероятно.

***********

В края на 18 век едра шарка, причинена от вируса на вариола, беше световен терор, който отнема стотици хиляди животи всяка година. Заболяването е било древно, измъчвало население поне още през третия век пр. Н. Е. И се заразило безразборно, като не щадяло нито богати, нито бедни, а и мъже, жени и деца.

Така че, когато „ваксината“ на Дженър (наистина просто гной, кипящ от вирус) се удари на сцената, тя буквално премина в вирусна ситуация. Към 1813 г. е широко достъпен в Европа, Азия и Америка. Тъй като поксвирусите като едра шарка се предават най-лесно от животни на животни, учените първо създават нови резерви на ваксината, като събират гной от заразени животни. Всеки път, когато запасите намаляват, учените закръглят прясно стадо от естествено заразени животни и консолидират секретите си.

„Ваксината еволюирала“, казва Ингър Деймън, който ръководи клончето за поксвирус и бяс в Центровете за контрол и превенция на заболяванията в САЩ. „Начинът, по който се размножава - или по кравите, или по зайците - променя и въвежда свързани вируси в басейна… [така] роякът от вируси се използва в различни ваксини.“

Изображение на художник на Едуард Дженър ваксинира собственото му дете. Изображение на художник на Едуард Дженър ваксинира собственото му дете. (Wikimedia Commons)

През 1939 г. изследовател от университета в Ливърпул на име Алън Уат Доуни става любопитен как ваксината срещу едра шарка може да се промени във времето. В наши дни ваксините се продуцират масово и повечето (включително някои съвременни версии за ваксина срещу едра шарка) съдържат силно отслабени версии на инфекциозни микроби или малки, непълни парчета от патогени - най-малкият минимум, необходим за раздвижване на имунната система. Това заобикаля възможността да предизвика истинска инфекция или разпространение на нов причинител на болестта в човешката популация. Но ранната ваксина срещу едра шарка се основаваше на вирус, напълно способен да причини заболяване - един по-малко тежък от едра шарка, но все пак заболяване. А активните вируси все още са подложени на натиска на еволюцията.

Когато Доуни сравнява вирусното съдържание на ваксина срещу едра шарка, известна и до днес като произход, наречен „ваксина вирус“, с проба от крава шарка, изолирана директно от говеда, той с изненада открива, че те са различни. Свързано, да - но със сигурност не е идентично.

Това, за съжаление, отвори доста консервата от червеи. Двете проби бяха достатъчно различни, че изглеждаше невероятно, че ваксината, настоящата ваксина срещу едра шарка, се спуска от крава шарка. Това остави Доуни и колегите му с неспокоен въпрос: Какво на земята бяха инжектирали в обятията на милиони хора през последните 150 години?

Проследяването на историческите записи накара някои учени да спекулират, че друг вирус, наречен конска шарка, известен с това, че заразява и коне, и крави, може да е прародител на вируса на ваксина. Дори самият Дженър размишлява за конен произход на чудодейното си лекарство в оригиналната си публикация, като спекулира, че най-защитният начин на предаване на ваксината може да бъде конят до кравата на човека.

Доколкото науката беше напреднала, областта на вирусологията все още нямаше правилния набор от инструменти, за да извлече напълно отговорите. Междувременно ваксините - въпреки мрачното си потекло - вършеха чудеса. И така, с предпазливо рамене учените сложиха изключително голям щифт в мистериозния произход на медицинското чудо на хилядолетието и продължиха напред. Скоро изглеждаше, че човечеството с помощта на ваксина е спечелило многовековната си битка с едра шарка. През май 1980 г. Световната здравна организация триумфално обяви: „Едрата шарка е мъртва.“

Световната памет е кратка. Както едра шарка изчезна от болничните отделения, така го направи и от умовете на обществеността. В крайна сметка технологията напредна дотам, че най-накрая беше възможно да се отвори най-големият случай на настинка на лекарството и да се открият истинските корени на ваксината срещу едра шарка. Но защо да не оставим сънната шарка да лежи? Бичът от едра шарка беше изтрит от лицето на земята - каквото и да беше в тази ваксина, независимо дали беше получена от крава или кон или конфети - имаше ли някакво значение?

Но ерата на едра шарка далеч не е приключила. Въпреки че едра шарка е технически изкоренена, най-малко две лаборатории - една в Русия и една в централата на CDC в Атланта, Джорджия - все още пристават проби от вируса на вариола. И притесненията за бъдеща епидемия надхвърлят нещастната лабораторна катастрофа: Съвременните техники за редактиране на гени дават възможност да се изгради смъртоносна лукака от нулата. Сега повече от всякога заплахата от биотероризма се очертава голяма.

Тъй като рутинните усилия за ваксинация престанаха преди близо четири десетилетия, по-голямата част от съвременното световно население ще бъде напълно уязвима от неочаквана пандемия. Навсякъде от 30 до 88 процента от хората, изложени на вируса, могат да бъдат заразени, а близо една трета от тези, които се заразят с болестта, ще умрат. Едва през юли 2018 г. FDA одобри първото лекарство за лечение на едра шарка. Ваксинацията остава единственото друго средство, което ни е на разположение - и ако се появи епидемия, милиони американци, включително бременни жени и хора с ХИВ или екзема, ще бъдат изключени от ваксинация.

Модерна ваксина срещу едра шарка, която съдържа ваксина вирус. Някои версии на ваксината сега използват отслабени вируси вместо активни. Модерна ваксина срещу едра шарка, която съдържа ваксина вирус. Някои версии на ваксината сега използват отслабени вируси вместо активни. (Wikimedia Commons)

Създаването на нова или подобрена ваксина може да помогне, но работата с ограничените запаси от едра шарка в света (като тези в CDC или в Русия) е непрактична и изключително опасна. Вместо това инструментариум с по-малко вирулентен близък роднина може да помогне на изследователите безопасно и ефективно да поразят мръсотията в заплащането. Така че, ако конската шарка е била вирусът, който стартира ваксинацията през 18-ти век, съвременните изследвания би трябвало да бъдат конски, но първо, светът се нуждае от доказателство.

Някои изследователи са предприели стъпки в тази посока. През 70-те години малко шепа учени решават отново да проучат връзката между ваксиналния ваксинен щам и конската шарка. Една група успя да покаже окуражаваща степен на свързаност между конска шарка и стар бразилски ваксинен щам, за който се предполага, че произхожда от Франция в средата на 1800-те. Но тази констатация беше само пропуск върху научния радар и през последните десетилетия бе постигнат малък напредък.

Скорошният напредък в технологиите обаче засили разследването. Учени като Деймън от CDC, заедно с независим екип, ръководен от вирусолога Жозе Еспарца от Университета в Мериленд, започнаха да събират стари ваксини срещу едра шарка от музеи и лаборатории от цял ​​свят, за да анализират генетичните последователности, съдържащи се в тях. С вирусни геноми изследователите може да успеят да проследят породата на ваксината назад във времето и евентуално да определят източника - или вероятно източниците - на тези защитни артефакти.

Работата продължава, казва Еспарза, но той е уверен, че конска шарка влезе в сместа в един момент. Екипът му е съставил 15 проби от ваксина и преброяване, повечето от началото на 1900 г., и наскоро публикува генетичен анализ на ваксина от 1902 г., която има поразителна прилика с конска шарка. Приликата е несъвършена, казва Esparza, но заедно тези открития дават категорични доказателства, че конската шарка е играла роля при производството на ваксина срещу едра шарка.

Еспарза нарича тези нови открития "урок по смирение". Дженър, за целия си гений, вероятно е стрелял в тъмнината. (Въпреки че е възможно той да има още няколко намеци, отколкото предполага често разказаната история на откритието му.) Той не би могъл да разбере тънкостите на ваксинацията, както днес - но често, казва Еспарца, трябва да разработваме решения, без да знаем всеки научен детайл. Сега е време да играем догонващо: Технологиите най-накрая имат силата да намерят отговорите на медицински проблем, който само твърди, че е решен.

„За мен като учен няма нищо по-интересно от разрешаването на проблем“, казва Еспарза. "Просто искам да намеря истината."

Важно е, добавя Esparza, дори ако светът няма много да се страхува от едра шарка, много други вируси от семейството на шарка все още могат да бъдат причина за безпокойство както за хората, така и за дивата природа. Много животни имат собствен аромат на поксвирус, включително маймуни, прасета и дори мекотели. За няколко от тези заболявания, макар и не всички, се знае, че са зоонотични, скачайки от дивата природа в човешката популация. Защитата както на животните, така и на хората изисква интимно познаване на въпросните вируси. Според Esparza, по-доброто разбиране на ваксината срещу едра шарка, до мрачните й четирикраки корени, може да бъде едно от най-мощните ни инструменти за предотвратяване на цялото семейство от известни болести.

Нещо повече - малко вероятно е хората да се сблъскат с всички поксвируси, които могат да ни смутят в бъдеще. „Някои хора смятат, че сме открили по-малко от 1 процент от съществуващите вируси в природата“, казва Еспарза. „Едрата шарка е изкоренена. Но светът е пълен с вируси, които чакат да бъдат открити. "

Междувременно журито все още е на относителния принос на коне, крави и съответните им поксвируси за изкореняването на едра шарка - но конската шарка със сигурност беше, добре, тъмният кон от тази раса. Докато дебатът продължава обаче, трябва ли да започнем да правим словесно преминаване от „ваксини“ към „еднокопитни“? Не само още, казва Деймън. Кравите и кърмачките, независимо от точния щам, който носеха, все още бяха неразделна част от откритието на Дженър. Наследството на Blossom остава непокътнато - засега.

Мистериозният произход на ваксината срещу едра шарка