Столетняя война: история вакцин против гриппа

Испанка и испанец

Пандемия гриппа-испанки в 1918–1919 годах не была ни первой, ни последней в истории, зато оказалась самой смертоносной. Вспышка заболевания по всему миру унесла до 50–100 миллионов жизней — больше, чем Первая мировая война, на конец которой она пришлась. У большинства зараженных вирусом быстро развивалась тяжелая пневмония, не поддающаяся лечению. Требовались отдельные эшелоны, чтобы вывозить из фронтовых госпиталей жертв болезни. Неуловимая хворь забирала молодежь, практически не трогая 50–60-летних. Тогда врачи еще не знали, что старшее поколение обладало иммунитетом, так как успело переболеть схожими штаммами вируса.

До сих пор никто не знает, где началась эпидемия, хотя предположительно это случилось в маленьком городке Этапль на французском берегу Ла-Манша. В конце 1917 года там был разбит огромный лагерь союзных войск (Антанты), через который в день проходило 100 тысяч солдат. Именно там врачи начали сообщать о случаях смертельного заболевания. Туда же привозили скот и лошадей, привозили птицу. Согласно гипотезе британского вирусолога Джона Оксфорда, смертоносная испанка родилась при смешении штаммов гриппа домашних животных с «человеческими», а огромная проходимость лагеря сыграла роль в распространении болезни.

По другим версиям, смертельный штамм мог появиться в Китае или даже США. Но как бы то ни было, грипп разлетелся по континентам за считанные месяцы, а врачи оставались бессильны. Хуже того, некоторые пациенты гибли от лечения, например от передозировки аспирином. Единственным хоть сколько-нибудь успешным средством оказалось переливание крови от выздоровевших, что дало медикам надежду на создание сыворотки или вакцины.

Больные хорьки и помощь из-за океана

Пандемия, унесшая жизни 3–5% населения планеты, подстегнула исследования, и уже в 1933 году впервые обнаружили виновника болезни. Открытие Патрика Лэйдло, Уилсона Смита и Кристофера Эндрюса пришлось на новый всплеск заболеваемости. Ученые не нашли в смывах из горла пациента никаких бактерий, однако эти смывы все еще содержали инфекционный агент, и ими можно было заразить лабораторных животных. Эксперименты на 64 хорьках помогли доказать, что ученые имеют дело с вирусом.

В 1934 году хорьков заменили мышами, а для размножения вируса стали использовать куриные эмбрионы. Чуть позже, в 1936-м, к работе подключился шеффилдский профессор Чарльз Стюарт-Харрис (в будущем — научный руководитель вышеупомянутого Джона Оксфорда), который объяснил различия между гриппом и простудой и помог коллегам в разработке первых экспериментальных вакцин. Он же стал автором классических учебников по вирусологии. Со временем британский Национальный институт медицинских исследований, где работали эти ученые, переключился на проблемы гриппа, но это подстегнуло прогресс и в других медицинских областях. Работая в этом институте с гриппом, будущие лауреаты Нобелевской премии Алик Айзекс и Жан Линдеман в 1957 году обнаружили интерфероны — белки, играющие важнейшую роль в иммунном ответе.

В СССР первые вакцины появились даже немного раньше. Руководил исследованиями Анатолий Смородинцев, в те годы работавший заведующим отделом бактериологии в Ленинградском институте эпидемиологии и бактериологии имени Луи Пастера. В 1936–1938 годах он разработал первую одновалентную (основанную на одном штамме) вакцину. Cоветские ученые взяли за основу «живые» ослабленные вирусы, а не их фрагменты. И хотя живые вакцины не обошлись без недостатков (частых побочных эффектов и осложнений), они стали большим шагом вперед.

Империя наносит ответный удар

Но до конца борьбы было еще далеко. В 1957 году Морис Хиллеман, известный американский вирусолог, поучаствовавший в разработке более 40 вакцин, и его коллеги-медики из Минобороны США обнаружили новый вирус гриппа, который вызвал пандемию, начавшуюся со вспышки в Гонконге. Вирус совсем не боялся антител против новых штаммов, зато люди, которые пережили пандемию гриппа 1889–1890 годов, проявляли к нему устойчивость, а в их крови нашли антитела, реагирующие на вирус. В кратчайшие сроки, работая по 14 часов в сутки, Хиллеман понял, какие белки помогают вирусу избегать внимания иммунитета, разработал вакцину, подходящую для нового штамма, и убедил производителей изготовить сорок миллионов доз.

Тот же самый вирус возвращался в конце 1969, в 1970 и 1972 годах, но благодаря вакцинации, спасавшим от вторичных бактериальный инфекций антибиотикам и формированию иммунитета среди выживших в предыдущие пандемии настолько разрушительных последствий не вызывал. Однако угроза новых пандемий нависала над планетой еще не раз. В 1977–1978 годах опасный штамм обнаружился в России, но уже в следующем году новая вакцина содержала его белки, чтобы не дать вирусу распространиться. Врасплох застали человечество вспышки птичьего и свиного гриппа в первое десятилетие XXI века.

Эти штаммы появились при рекомбинации «человеческого» вируса гриппа с его родственниками, поражающими птиц и свиней, и иммунитет людей оказался к ним совершенно не готов. Новая пандемия поставила под угрозу жизни миллионов человек по всему миру.

Однако люди научились на этом горьком опыте. В наши дни эксперты Всемирной организации здравоохранения каждый год подбирают новые комбинации белков для вакцин — те, которыми, по прогнозам, должны обладать самые распространенные в грядущем сезоне штаммы вируса гриппа. Для этого за заболеванием следит глобальная сеть из 112 научных институтов в 83 странах. Поскольку риск встретиться и с другими штаммами сохраняется, полной защиты прививка не дает, однако в зависимости от года предотвращает 20–60% (обычно около 40%) случаев заболеваний.

Ученые также следят за всеми существующими штаммами гриппа, занося их в библиотеку вирусных геномов. C 2012 года в доступе появились квадривалентные вакцины, содержащие белки сразу четырех опасных штаммов. Другим новшеством стали вакцины против гриппа, вирусы для которых выращивают в клеточной культуре, а не в яйце. Такой метод не только удобнее, но и помогает снизить риск аллергии.

Основной проблемой остается необходимость производить новые вакцины ежегодно, ведь эволюция вируса гриппа на месте не стоит. Во время пандемий быстрое реагирование тоже зависит от производственных мощностей: даже если виновный в бедствии штамм быстро удастся выделить и определить, нужно время, чтобы изготовить достаточное для миллионов человек количество вакцины. Одним из вариантов решения могут стать адъюванты — вещества, которые умеют усиливать реакцию иммунитета на прививку, благодаря чему количество вирусных белков-антигенов в каждой дозе можно снизить. Такую технологию впервые использовали в 1964 году для вакцины против коклюша, дифтерии и столбняка. Поначалу эту роль играли соединения алюминия, но со временем адъюванты стали очень разнообразными.

Вакцины будущего

Священным Граалем для вирусологов, конечно, остается универсальная вакцина, которую не нужно было бы изобретать заново каждый год, но изменчивость инфекции делает эту задачу невероятно трудной. Здесь одним из многообещающих подходов может стать вакцина на основе нейтрализующих антител широкого спектра действия – белков иммунного ответа, которые бы связывались с белками на поверхности вируса, блокируя все их функции.