Текст книги "В мире незримого"
Автор книги: Семен Блинкин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 9 страниц)
Дополнение к пастеровским прививкам
Новое и важное дополнение к пастеровским прививкам разработали ученые уже в XX в. Несколько лет назад советские ученые создали антирабический гамма-глобулин. С получением этого препарата предупреждение бешенства стало еще более успешным. Как ни велико значение пастеровских прививок против бешенства, бывают случаи, когда даже при помощи такого замечательного средства исключительно трудно бороться за жизнь пострадавшего человека. В первую очередь это касается тяжелых, глубоких и многочисленных укусов бешеными животными в лицо, голову, шею, кисти рук. В таких случаях скрытый (инкубационный) период укорачивается, и бешенство может наступить быстрее. Времени для создания иммунитета очень мало, так как путь для вируса бешенства очень короткий и он быстро проникает в мозг. На помощь пришел гамма-глобулин, который оказался исключительно важным именно в таких тяжелых случаях. Сочетание пастеровской вакцины и гамма-глобулина сделало борьбу с бешенством более эффективной.
В чем же суть действия гамма-глобулина и чем он дополняет защитную роль пастеровской вакцины?
Для выяснения этого вопроса нам придется кратко коснуться одного из сложнейших механизмов – выработки невосприимчивости к бешенству.
Иммунитет к бешенству, несмотря на достижения науки, изучен еще недостаточно. Известны те защитные силы, которые помогают организму в борьбе с попавшим в него вирусом. Когда делаются прививки, в организм человека вводится вакцина, содержащая ослабленный вирус бешенства. Под влиянием вакцины вырабатываются антитела, способные губительно действовать на вирус бешенства. Вся суть в том, чтобы они вырабатывались в организме как можно раньше и в достаточном количестве, чтобы уничтожить вирус на пути к мозгу. Проникнув в мозговые клетки, вирус бешенства становится уже недосягаемым для антител, он как бы окружен броней, защищающей его от их действия.
Лишь своевременные прививки способствуют ранней выработке антител, которые, встречаясь в организме с вирусом, уничтожают его. Весь этот механизм защиты имеет активный характер. Под влиянием ослабленного вируса вакцины организм сам активно вырабатывает антитела. Поэтому иммунитет, полученный таким образом, назван активным, а поскольку он создан искусственно, т. е. путем прививок, – искусственным иммунитетом.
Можно ли вызвать таким способом иммунитет у животных? Конечно, можно. На практике этим пользуются для предохранения ценных служебных или породистых собак от бешенства.
Их сыворотка, в которой находятся антитела, является иммунной. В ней много антител. Как доказать их действие на вирус бешенства? Довольно просто и убедительно. Например, если в экспериментальных условиях заразить животное и одновременно с этим ввести иммунную антирабическую сыворотку, то бешенство может не наступить. Если же эту сыворотку вводить позже, когда наступит заболевание, т. е. когда вирус уже проник в мозговые клетки, эффекта не будет – животное погибнет. Этим примером объясняется, почему антирабическая сыворотка не может применяться как лечебное средство при возникшем уже бешенстве и имеет лишь профилактическое значение.
Для того чтобы она оказывала наиболее мощное профилактическое действие, учеными разработаны особые методы. Для получения антирабической сыворотки в больших количествах в настоящее время иммунизируют крупных животных – лошадей. Многократно и длительное время им вводят ослабленный вирус бешенства. В результате в организме лошадей вырабатываются вирулицидные (уничтожающие вирусы) антитела, которые поступают в кровь. Когда количество их будет достаточно большим, по обычному методу из вены у лошади берут несколько литров крови. После свертывания из нее отсасывают сыворотку, из которой и получают антирабический гамма-глобулин.
Это и есть та часть белков сыворотки, которая связана с антителами против вируса бешенства и которая обеспечивает успех профилактики. Введенные в организм укушенного бешеным животным человека антитела немедленно начинают оказывать свое действие на попавший при укусе вирус бешенства. Так быстро создается иммунитет, который в отличие от активного назван искусственным, пассивным. Ведь организм человека, которому введена сыворотка, не «затратил усилий» на выработку антител.
Таким образом, мы подошли к важному вопросу о комбинированной профилактике, когда укушенному вводится гамма-глобулин, а затем вакцина. После введения гамма-глобулина быстро наступает состояние пассивного иммунитета и, пока оно длится (2–3 недели), создается искусственный активный иммунитет, но уже при помощи вакцины. Гамма-глобулин не исключает, а дополняет защитную роль пастеровских прививок.
В СССР получение антирабического гамма-глобулина начато в Московском институте вакцин и сывороток под руководством известного вирусолога академика; АМН СССР, профессора В. Д. Соловьева.
Как была создана вакцина против туберкулеза
Откроем еще одну интересную страницу иммунологии, в которой рассказывается о победе над туберкулезными бактериями и создании живой вакцины против туберкулеза. Это рассказ и о необычайно терпеливом и целеустремленном труде ученых.
Много лет было потрачено на поиски метода, который обеспечил бы приготовление безвредной, надежной и эффективной вакцины. Туберкулезные палочки убивали нагреванием, солнечным светом, ультрафиолетовыми лучами и другими физическими факторами, но опыты на животных убеждали, что создать невосприимчивость к туберкулезу при помощи таких убитых бактерий невозможно.
Может быть, более успешным будет применение химических веществ? Микробы хлорировали, убивали йодом, фтористым натрием, применяли аммоний, олеиновую кислоту, глицерин, мочевину, изучали действие антиформина, молочной, карболовой и других кислот, но результат оказывался одинаковым. Убить микробы удавалось, но многочисленные попытки вызвать при помощи их иммунитет против туберкулеза оказывались тщетными.
Надо отметить, что возбудители туберкулеза отличаются своеобразными свойствами. Во-первых, они являются кислото– и спирто-устойчивыми. Во-вторых, химический состав их не походил на состав многих известных к тому времени микробов. В теле их обнаружили много жиро-воско-липоидных веществ, в несколько раз больше, чем, например, у стафилококков или дифтерийных палочек. А если удалить эти вещества из тел и оболочки туберкулезных бактерий? Не будет ли вакцина лучше иммунизировать? Стали применять различные растворители. Кипящий ацетон, бензин, толуол, эфир, четыреххлористый углерод, метиловый алкоголь, петролейный эфир и другие растворители действительно позволяли лишать бактерии жиро-восковых веществ, но мертвые микробы снова не оказывали никакого иммунизирующего действия. Не дали успеха и попытки создать иммунитет против туберкулеза при помощи туберкулина (яда туберкулезных бактерий) или различных экстрактов из тел микробов.
Казалось, ученые – зашли в тупик, но они такого вывода не сделали. Хотя работа закончилась безуспешно, но она давала много новых сведений о свойствах еще недостаточно изученных туберкулезных микробов.
Вывод о том, что убитые туберкулезные палочки не иммунизируют, был очень важным. Если не иммунизируют убитые микробы, думали ученые, надо идти по пути ослабления вирулентности живых, по пути, указанному Пастером. Аттенуация – вот та идея, на которую обратили внимание французские ученые. А. Кальметт и К. Герен избрали путь, который привел их к замечательным научным открытиям и обогатил практику в борьбе с туберкулезом. Начался новый, еще более трудный, но весьма плодотворный этап: была получена живая вакцина – БЦЖ[11]11
БЦЖ, или по-французски BCG, – первые буквы слов: Бациллы Кальметта-Герена.
[Закрыть] против туберкулеза. Но какой метод ослабления выбрать? Подходят ли те методы, которые в науке уже были известны? Даст ли успех метод старения или высушивания, ослабление возбудителей при проведении через организм животных или изменение температурного режима культивирования микробов? И надо сказать, что, используя идеи своих предшественников Джемпера и Пастера, ученые пошли все же своим оригинальным путем. Долгий тринадцатилетний путь исканий был ознаменован победой.
Как же была создана вакцина БЦЖ для прививок против туберкулеза? Благодаря какому методу ученые добились успеха? Как ни узки эти вопросы, но для читателя, интересующегося научными проблемами естествознания, это крайне поучительно. Стремление к познанию природы во многих ее проявлениях всегда увлекало и будет увлекать человека. Мысль человека, его разум всегда будут стремиться к познанию нового, неизведанного.
Мир исканий бесконечен и безграничен. В этом смысле опыты Кальметта и Герена, как и их великих предшественников, целью которых было переделать природу болезнетворных микробов и их важнейшие биологические свойства, являются увлекательными, интересными и в общеобразовательном смысле. Надо сказать, что изменение различных свойств микробов оказалось в дальнейшем весьма благотворным не только для биологии и медицины.
Идея изменчивости микробов оказалась весьма прогрессивной и дала много новых фактов для материалистических идей дарвинизма. Одним из ярких примеров являются замечательные эксперименты Кальметта и Герена, посвященные ослаблению вирулентности туберкулезных бактерий.
В прежних своих исследованиях Кальметт имел возможность убедиться, что желчь оказывает влияние на жизнедеятельность и обмен веществ туберкулезных бактерий. Не использовать ли желчь в искусственной питательной среде для культивирования вирулентных туберкулезных бактерий? Не будет ли длительное воздействие желчи тем средством, которое изменит биологические свойства туберкулезных палочек и, в частности, их вирулентность? Питательная среда, которую избрали ученые, состояла из картофеля, вареного в желчи быка с прибавлением 5 % глицерина. Поместив в такую питательную среду избранную ими вирулентную культуру и выдержав ее длительное время в термостате при температуре +37 °C, ученые снова переносили ее в такую же свежую среду, многократно повторяя эту операцию. Они убедились, что можно получить расу ослабленных бацилл, теряющих мало-помалу всякую вирулентность сначала для быка, затем обезьяны, а затем и для лабораторных грызунов. Это «мало-помалу», по выражению Кальметта, продолжалось очень долго. Понадобилось несколько этапов, каждый в несколько лет, чтобы добиться решающей победы. Так, например, через 750 дней после того, как было сделано 30 пересевов (с интервалами по 25 дней) на желчно-глицериновой среде, лишь только наметились первые результаты, явные признаки ослабления болезнетворности микробов.
Нельзя ли рассматривать эту культуру как живую вакцину и использовать для прививок против туберкулеза? Достаточно ли надежным и стойким является это снижение вирулентности? Не восстановится ли она вновь в организме животных и человека? Вдумчивые исследователи не сделали поспешных выводов и решили продолжать пересевы и наблюдения. Опыты ставились в самых разнообразных направлениях и на различных животных. Ученые оказались правы – осторожность в выводах предохранила их от серьезной ошибки. Оказалось, что даже спустя 4 года микробы потеряли вирулентность для рогатого скота и для морских свинок, но были еще вирулентны для лошадей и кроликов. Опыты продолжались. Ученые набрались терпения, зная, что изменение природы микробов сложный процесс. Быть может, понадобится еще много лет, пока наступят такие изменения вирулентности, чтобы ослабленные микробы можно было с уверенностью считать живой вакциной.
Это было испытание временем, испытание твердости духа ученых. «Нужна сдержанность, – говорил Кальметт, – терпение и еще раз терпение, а затем снова дерзания. Будем верить в успех, будем продолжать работы, чего бы. это нам ни стоило». Кальметт обладал выдержкой и терпением, этими замечательными качествами исследователей, стремившихся к заветной цели. Этим проникся и Герен. Ученые знали, как нужна вакцина против туберкулеза. Значит, надо продолжать эксперимент.
Эксперимент – это сражение, исход которого не всегда можно предвидеть, но которое надо выиграть. Но раньше чем победить, надо многое узнать, проникнуть в тайны возбудителя – микроба, в тайны организма человека и, лишь познав их, властно вмешаться силой разума, обогащенного знаниями. Будущее показало правоту ученых и вознаградило их терпеливый, целеустремленный труд.
Двести тридцать последовательных пересевов на протяжении 13 лет – в результате бактерии сделались невирулентными для всех домашних животных и для мелких грызунов, а также для птиц. Даже при введение им культуры БЦЖ, как была названа безопасная культура туберкулезных бактерий, в кровь, в брюшную полость или через рот она не вызывала туберкулеза. Понадобились еще годы для того, чтобы доказать, что вакцина БЦЖ в эксперименте предохраняет от туберкулеза. Так был завершен огромный труд ученых. Они добились своей цели. Живая вакцина против туберкулеза была создана.
Идея Пастера об использовании живых ослабленных микробов для приготовления вакцин, успехи Кальметта и Герена в получении вакцины БЦЖ навели ученых на другую мысль. А не попытаться ли использовать живые микробы, которые встречаются в природе, у различных теплокровных, а быть может, и у рыб?
Ведь в природе существует род микобактерий туберкулеза, по ряду свойств к ним относятся несколько типов: человеческий, крупного рогатого скота, тип птиц, мышиный, холоднокровных (рыб) и др. По степени вирулентности для человека на первом месте, конечно, стоит человеческий тип, на втором – крупного рогатого скота. Птичий тип туберкулезных бактерий наименее вирулентный. Что же касается типа Marinum, в частности рыб, то он совсем безопасен. Не попробовать ли использовать его в качестве живой вакцины? Не будет ли он иммунизировать чувствительных к туберкулезу животных и создавать иммунитет против туберкулеза? И вот начались новые поиски и эксперименты. Так, например, ученый Ф. Фридман создает вакцину из туберкулезных бактерий типа холоднокровных, Мак-Федиан – из птичьего типа, Уэльс – из туберкулезных бактерий, выделенных от мыши-полевки. Во многих странах мира началось кропотливое изучение этих вакцин. Известный советский ученый специалист по туберкулезу А. И. Тогунова подвергла сравнительному экспериментальному изучению свойства всех этих вакцин. Оказалось, что вакцины Фридмана и Мак-Федиана оказались неэффективными. Более обнадеживающие результаты были получены с вакциной Уэльса, но преимущества перед вакциной Кальметта-Герена БЦЖ она не имела и поэтому широкого распространения не получила.
Новый этап в создании вакцины против туберкулеза связан с исследованиями известного микробиолога Ю. К. Вейсфеллера. Ученый много работал над превращением фильтрующихся форм различных бактерий в типичную форму. В микробиологии хорошо было известно, что туберкулезные бактерии в процессе своего развития могут проходить различные фазы и иметь различную форму, в частности форму зерен и мелких фильтрующихся форм, проходящих через бактериальные фильтры. Они при соответствующих условиях могут прорастать, образуя типичную для туберкулезных бактерий палочковидную форму. Ю. К. Вейсфеллер занялся восстановлением фильтрующихся форм туберкулезных бактерий с тем, чтобы использовать их для приготовления вакцины.
Очень интересным в направлении, которое избрал ученый, было использование человеческого типа туберкулезных бактерий в противоположность бычьему типу, которым пользовались Кальметт и Герен. Итак, Ю. К. Вейсфеллеру удалось получить туберкулезную культуру, ставшую известной как разновидность 115, оказавшуюся невирулентной для чувствительных к туберкулезу морских свинок, обезьян и человека.
Открытие привлекло к себе большое внимание микробиологов разных стран. На международной конференции в Будапеште в 1965 г. вакцина Ю. К. Вейсфеллера была рекомендована для дальнейшего углубленного изучения. Продолжались и новые поиски методов применения вакцины БЦЖ. Огромное значение имеет способ введения ее в организм. В свое время Кальметт и Герен рекомендовали введение вакцины новорожденным внутрь через рот. Этот метод нашел признание во всем мире, но не следует ли искать других еще более эффективных путей введения вакцины? Стали изучать накожный, внутрикожный, подкожный способы. Наилучшим оказался внутрикожный метод профессора А. И. Тогуновой. В Советском Союзе вакцина против туберкулеза нашла свою вторую родину. Самое массовое и организованное применение вакцинация в борьбе с туберкулезом получила в нашей стране.
Вирус кори тоже укрощен
О том, что корь является вирусной инфекцией, стало известно в 1911 г., но выделить вирус удалось лишь в 1954 г. Десятки лет продолжалось изучение методов культивирования коревого вируса. Трудность изучения объяснялась особыми свойствами вируса. Вне организма человека он быстро (в течение 20–30 минут) гибнет, не выдерживая солнечного света, высыхания и других воздействий. В организме человека вирус корн паразитирует в клетках верхних дыхательных путей.
Корь – заразное заболевание, которым переболевают почти все дети. Источником болезни является только больной человек. В качестве любопытного факта можно рассказать о случае, когда заразились корью от обезьян. Этот случай описал профессор В. А. Башенин.
Заражение корью происходит от мельчайших брызг изо рта или носа (при кашле, чихании, громком разговоре и т. д.), так как возбудитель кори – вирус – находится в зеве и носоглотке больного ребенка. Заражение происходит даже при кратковременном контакте здорового ребенка с больным. Иногда достаточно только пребывания в одной комнате с больным. Есть основание считать, что предметы, вещи или игрушки, недавно загрязненные выделениями больных (слюна, слизь), также могут способствовать передаче болезни.
Чем же врачи вооружены для борьбы с корью? Много лет противокоревая сыворотка, а теперь противокоревой гамма-глобулин служит человечеству в борьбе с корью, однако мечта о создании вакцины против кори не покидала ученых. Сыворотка дает эффект, но действие ее кратковременно – две, три недели. Так же быстро наступает и проходит профилактический эффект и при введении гамма-глобулина. Вот почему эти препараты вводятся здоровым детям, которые были в контакте с больными. Все это очень ценно, но ведь надо создавать заблаговременно длительный и стойкий иммунитет с помощью вакцин. Лишь этот путь даст возможность активнее бороться за ликвидацию кори. И ученые пошли по этому трудному пути.
Вакцина против кори – новейшее достижение иммунологии
Ученым долго не удавалось получить живую противокоревую вакцину. Надо было преодолеть большие трудности, научиться хотя бы культивировать вирус кори и сохранять его в условиях лаборатории. Чтобы хоть немного представить себе эту сложность, скажем, что вирус кори – сугубо паразитарный микроб, способный жить и размножаться лишь в клетках организма. Сколько попыток было сделано, чтобы выращивать вирус вне организма. Сколько сложнейших искусственных питательных сред создавалось, и все безнадежно. Успешными оказались лишь способы культивирования в так называемых культурах тканей. Это живые и размножающиеся кусочки тканей человека или животных, помещенные в питательные растворы в особых стеклянных флакончиках. В этих условиях клетки способны размножаться, а в них и вирусы. Но не всякая культура тканей для вируса кори оказалась пригодной. Дала положительные результаты попытка выращивать коревой вирус в культуре тканей размельченного куриного эмбриона (зародыша) или в развивающемся курином эмбрионе. Был разработан метод культивирования вируса кори в ткани яичка кролика. Интересным оказался метод выращивания вируса в культурах почечного эпителия собаки, обезьяны, а особенно почек морских свинок.
Представьте теперь, читатель, насколько все это было сложно, и особенно, если ставится цель получения вакцины против кори. Сколько нужно материала, чтобы приготовить вакцину для прививок против кори. У нас в стране прививки являются массовыми, вакцинируются многие миллионы детей. Надо создать невосприимчивость в том возрасте, когда дети переносят корь тяжелее и осложнения бывают тоже более частыми и тяжелыми.
Можно ли прививать детей вирусом, полученным в лабораторных условиях? Вот мы подошли ко второму трудному вопросу, без преодоления которого невозможно было создание вакцины против кори. Трудность заключалась в надежном ослаблении болезнетворных свойств вируса кори, чтобы его можно было вводить детям без какого-либо опасения заразить их корью. Иначе говоря, надо было превратить вирулентный вирус кори в безопасную живую вакцину.
Многие годы шли эксперименты. Закончились они большим успехом и вышли далеко за пределы лабораторий. Об этих труднейших, но вместе с тем увлекательных поисках мы и расскажем.
