Як було відкрито вакцину проти кору?

Вчені увійшли до зони спалаху на заході Сполучених Штатів, щоб виловити вірус, культивуючи його десятки разів та удосконалюючи напівфабрикат для створення вакцини проти кору.

У січні 1954 року у Фей, давній школі-інтернаті для хлопчиків у Саутборо, штат Массачусетс, лютував кір. Молодий лікар і вчений, несучи стерильну марлю та шприци, пішов до лазарету та сказав кожному хворому учню: «Хлопче, ти зіткнувся з науковим викликом».

Його звали Томас Піблз, і його надіслав Джон Ф. Ендерс (мікробіолог з Гарварду). Ендерс був одним із трьох вчених, удостоєних Нобелівської премії з біології та медицини за відкриття того, що вірус поліомієліту може рости в культуральному середовищі без нервової тканини. Це досягнення спростило вивчення поліомієліту в лабораторії, проклавши шлях до розробки першої вакцини проти поліомієліту.

Вірусна «пастка»

Ендерс визначив кір як наступну ціль свого дослідження. Цей дуже заразний вірус швидко поширюється після потрапляння в організм, згодом викликаючи високу температуру та висип, що робить пацієнта дуже незручним. Кір може спричинити енцефаліт або пневмонію. Іноді вірус викликає підгострий склерозуючий енцефаліт при повторному зараженні, що призводить до смерті.

Спалахи кору в школі Фей були поширеними. У середині 1950-х років кір щорічно заражав приблизно 500 000 американців, вбиваючи близько 500 осіб. В інших частинах світу великі спалахи траплялися кожні два-три роки з високим рівнем смертності в бідніших країнах. Таким чином, викорінення кору може врятувати мільйони життів.

У школі Фей Піблз підняв тампон, пояснюючи підліткам з їхньою почервонілою, плямистою шкірою, що вони сподіваються висіяти вірус кору. Однак вірус залишався інертним навіть після тижнів культивування.

На початку лютого Піблз, за вказівкою Ендерса, помістив зразок вірусу в колбу для культивування клітин, що містила клітини нирок людини. Цей зразок вірусу був взятий у хлопчика на ім'я Девід Едмонстон. Під мікроскопом він спостерігав зміни в структурі клітин, що свідчило про те, що вірус росте. Піблз покликав Ендерса. Щоб підтвердити це, вони провели експеримент на мавпах, викликавши у тварин висип і високу температуру. Далі їм потрібно було взяти вірус під контроль.

Триває підготовка до виробництва вакцини проти кору з курячих яйцеклітин. Фото: ВООЗ — Триває підготовка до виробництва вакцини проти кору з курячих яйцеклітин. Фото: *ВООЗ*

Метод спроб і помилок

Принцип вакцин полягає у використанні природних агентів, таких як ослаблені патогени, для стимуляції імунної відповіді в організмі. Тому «захоплення» та культивування вірусу є вирішальним кроком.

Однак у вчених немає безпечної формули чи плану дій щодо послаблення патогенів для їх перетворення на антигени. Вони повинні постійно експериментувати та вчитися на помилках.

Дослідницька група почала з культивування вірусу на амніотичних оболонках, отриманих з сусіднього пологового будинку. Доктор Семюел Л. Кац, ще один член команди, згадував про успішну реплікацію вірусу після 24 спроб. Кац написав: «Ендерс далі припустив, що якщо вірус росте в клітинах амніотичної оболонки людини, він може бути здатним реплікуватися в подібному середовищі».

Після приблизно 13 випробувань на курячих яйцеклітинах команда отримала напівекспериментальний продукт, який вони ввели мавпам. Результати показали, що вірус не викликав висипу, не з'являвся в крові та виробляв нейтралізуючі антитіла.

До 1958 року дослідницька група визнала вакцину придатною для випробувань на людях. Першим учасником випробувань був відвідувач державної школи для дітей із затримками розвитку, які, за оцінками, мали погані умови життя та часто страждали від незвичайних спалахів інфекційних захворювань.

Початкові випробування показали, що продукт Ендерса ефективний у профілактиці кору. У школі для дітей з інтелектуальною недостатністю у 23 вакцинованих дітей згодом не виявлялися симптоми кору після спалаху.

Однак вакцинація також спричинила серйозні побічні ефекти. У більшості вакцинованих дітей піднялася температура, а у половини – висип. Доктор Моріс Гіллеман, який керував дослідницькою лабораторією клітинної біології та вірусології компанії Merck Pharmaceuticals і відповідав за подальше тестування, виробництво та комерційне розповсюдження вакцини Ендерса, згадував: «У деяких дітей була така висока температура, що у них були судоми».

Таким чином, вчені не створили вакцину, а лише забезпечили захист від інфекції. Для розробки вакцини антиген має бути високоефективним та безпечним для організму людини, що вимагає подальших досліджень. Гіллеман — видатний вчений, який чудово підходить для цієї роботи.

Поточна вакцина проти кору, паротиту та краснухи. Фото: Reuters — Поточна вакцина проти кору, паротиту та краснухи. Фото: *Reuters*

Гіллеман запросив педіатра дослідити гамма-глобулін (частину плазми, що містить антитіла). До 1962 року дослідницька група визначила, що введення невеликої кількості гамма-глобуліну одночасно з вакциною Ендерса значно зменшує побічні ефекти вакцини. В результаті у 85% вакцинованих дітей спостерігалася лихоманка без імуноглобуліну, тоді як лише у 5% вона розвинулася після вакцинації.

Однак це все ще створювало труднощі для вакцинації та розповсюдження. Гіллеман продовжував удосконалювати штам Ендерса, провівши ще 40 випробувань з використанням культур курячих ембріонів. Антиген був повністю нейтралізований і досі використовується, оскільки був випущений у комерційні продажі в 1968 році. До 2000 року кір у Сполучених Штатах був ліквідований.

Але до кінця 2010-х років антивакцинальна кампанія була в розпалі, спалахи нових вірусів виникали по всій території Сполучених Штатів, і вони привертали увагу невакцинованих людей.

Девід Едмонстон, якому зараз 70 років, каже, що шкодує, що не вакцинував своїх дітей. Він згадує власний епізод кору, гарячкову сплутаність свідомості, висип і те, як дослідник звернувся до клініки, давши собі шанс залишити свій слід у науці та захистити мільйони дітей у всьому світі.

Едмонстон заявив, що «ганебно» дізнатися про те, що кількість випадків кору знову зросла, оскільки Нью-Йорк оголосив надзвичайний стан у сфері охорони здоров’я через вірус, якому можна запобігти.

Сьогодні понад 80% дітей у всьому світі захищені, отримавши принаймні одну дозу вакцини проти кору. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), між 2000 і 2015 роками вакцини врятували приблизно 17,1 мільйона життів.

Чилі (за даними Gavi, ScienceDirect )

Посилання на джерело