Советская микробиология: на страже здоровья народа. История советской микробиологической науки в биографиях некоторых её представителей

Между тем, болезнь продолжала расширять своё наступление.

В 1916 году в США произошла первая большая эпидемия полиомиелита. Она охватила всю территорию страны. Совершенно неожиданно болезнь «повзрослела»: впервые заболевали не только дети, но и взрослые (причём заболевали они массово, много среди них было и умерших). В течение года парализованными оказались около 27 тысяч человек, 6 тысяч человек умерли.

Очередная, ещё более масштабная, эпидемия полиомиелита прокатилась по Штатам в 1921 году. Именно в ходе этой эпидемии заболел и «обезножил» относительно молодой (тогда ему было 39 лет) перспективный политик Франклин Делано Рузвельт, баллотировавшийся на пост вице-президента страны на предстоявших президентских выборах. Только в Нью-Йорке в течение трёх месяцев погибло 2 тысячи человек, а 7 тысяч были парализованы.

В стране началась паника. Люди бежали из больших городов, а их бегству препятствовали полицейские кордоны (власти опасались разноса инфекции). Больницы отказывались принимать больных полиомиелитом из страха, что они заразят пациентов и медперсонал («полиомиелитных» «укладывали» в больницы также с помощью полиции). Карантинные и дезинфекционные мероприятия должного эффекта не давали, ещё больше усиливая страх среди населения. Было множество случаев помешательства среди матерей, дети которых скончались от полиомиелита (они отказывались отдавать трупы своих умерших детей, и полиция штурмом брала квартиры для изъятия трупов).

Словом, полиомиелит стал для США национальным бедствием. Его вспышки периодически повторялись в стране на протяжении всех 20-х и 30-х годов, унося тысячи жизней, оставляя тысячи калек.

В 1926 году Ф. Рузвельт организовал фонд для сбора средств, которые предназначались для помощи больным полиомиелитом. Это мероприятие значительно увеличило популярность Рузвельта и во многом содействовало его избранию в 1932 году президентом США.

Став президентом, Рузвельт всячески способствовал активизации деятельности фонда: в него были направлены некоторые государственные средства, развёрнута мощнейшая рекламная кампания для большего привлечения в фонд средств населения37, деньги фонда стали направляться на финансирование исследований в области изучения полиомиелита и поиска средств борьбы с ним.

Уже в середине 30-х годов в Америке предприняли две попытки создания инактивированных (убитых) вакцин. К тому времени неэффективность серотерапии и серопрофилактики стали вполне очевидны, и именно в вакцинации учёные видели единственный способ защиты от заболевания. Однако техника вакцинного дела находилась тогда ещё на довольно низком уровне (особенно, конечно, если речь шла о вирусных инфекциях), а главное – о вирусе полиомиелита было известно ещё далеко не всё. По этим причинам попытки создания противополиомиелитных вакцин в 30-х годах провалились.

Во Вторую мировую войну США вступали с неразрешённой «полиомиелитной проблемой». Да и надо сказать, что в годы войны инфекция несколько «притихла»: больших эпидемических вспышек не было.

Зато после окончания войны полиовирус с новой силой «хлестнул» по Штатам. Эпидемические вспышки стали повторяться из года в год с такой силой, что в 1947 году американский эпидемиолог Стоумен практически в отчаянии писал:

«Превращение относительно редкой болезни Гейне – Медина в эпидемический полиомиелит со всемирным распространением является, как и пандемия гриппа 1918 – 1919 гг., зловещей и неразрешимой загадкой, возникшей перед эпидемиологами в прошедшей половине столетия» [19; 1].

Действительно, было от чего отчаиваться и «хвататься за голову»: этиология (причинность) болезни во многом не ясна, как защищаться – не понятно (сыворотки неэффективны, вакцины не удаются, общесанитарные мероприятия не помогают), а болезнь, между тем, наступает. Она, и в самом деле, уже начинает приобретать характер пандемии: в годы после Второй мировой войны большие эпидемические вспышки происходят не только в США, но и в Канаде, Австралии, Новой Зеландии, ряде европейских стран (прежде всего, в странах Скандинавии и Англии). Причём ряд эпидемических вспышек в США и скандинавских странах отличался большим процентом заболеваний с тяжелейшими клиническими проявлениями, т.е. поражением дыхательной мускулатуры. Именно тогда и получили широкое применение «железные лёгкие».

С 1947 по 1953 год только в США паралитическим полиомиелитом переболело свыше 200 тысяч человек. Более 50 тысяч детей и взрослых стали полными инвалидами, а 20 тысяч заболевших погибло.

Однако в 1949 году «забрезжил свет в конце туннеля»: было совершено два открытия, которые, в итоге, «переломили» ход борьбы с полиомиелитом.

Известные американские вирусологи Д. Эндерс, Ф. Роббинс и Т. Уэллер из Гарвардского университета изобрели метод однослойных тканевых культур и предложили использовать живые клетки, размножающиеся на поверхности стеклянных сосудов, для изучения причин возникновения полиомиелита. Эти учёные показали, что материалы, взятые из кишечника больных полиомиелитом людей, содержат вирус, размножающийся в тканевых культурах и вызывающий изменения клеток вплоть до их гибели и разрушения. Процесс хорошо наблюдался под микроскопом.

Другим «прорывом» было открытие американского вирусолога Д. Бодиана, который доказал, что существует три различных типа вируса полиомиелита (а не один, как полагали ранее). Причём эти типы не создают перекрёстный иммунитет, т.е. против каждого из них в организме заражённых людей вырабатываются свои специфические антитела, которые на два других типа не действуют. Это объяснило причину неудач при испытании сывороток в качестве лечебного препарата или профилактического средства.

Опираясь на результаты исследований Эндерса, Роббина и Уэллера по выращиванию полиовируса в культурах почечной ткани обезьян, а также на открытие Бодиана, уже в 1950 году американский вирусолог Джонас Солк начал новые работы по созданию инактивированной (убитой) антиполиомиелитной вакцины.

Сейчас можно прочесть в некоторых работах, что Солк, мол, «пришёл на всё готовое». Ему и оставалось-то только «прибить» вирус полиомиелита формалином и опробовать полученную вакцину на обезьянах [75; 547]. Дескать, на рекламу своей вакцины и подсчитывание вырученных за неё барышей он потратил времени и сил куда как больше.

Конечно, всё это не более, чем «обывательские разговорчики». Спору нет: «коммерческая жилка» у Солка была (как у очень многих американцев, которые «впитывают» способность к бизнесу вместе «с молоком матери»). Да, был открыт способ выращивания полиовируса в культурах клеток почечной ткани обезьян. Да, было известно о существовании трёх штаммов полиовируса. Но работа Солку, тем не менее, предстояла огромная: требовалось адаптировать все три типа вируса к почечной ткани, вырастить их в большом количестве, отбирая те вирусы, которые наиболее активно размножались в тканевых культурах. Затем, обезвредив вирусы каждого из трёх штаммов формалином, создать из них «коктейль», который защищал бы организм одновременно от всех трёх типов полиовируса.

Эта работа заняла около двух лет. Наконец, в 1952 году вакцина была готова. Первые её испытания Солк провёл на себе, своей жене и трёх сыновьях. Вакцина оказалась безвредной (не вызывала аллергическую реакцию и прочие побочные эффекты). А главное – не приводила к заболеванию полиомиелитом (чем «грешили» неудачные убитые вакцины 30-х годов) и создавала иммунитет к вирусу полиомиелита (всех типов) у привитых.

В начале 1954 года Солк получил разрешение федеральных властей на вакцинацию 5 тысяч детей в Питтсбурге (где он проживал), что и было осуществлено уже в феврале 1954 года. Анализ показал наличие в крови у вакцинированных детей антител к полиовирусу. Наблюдение над вакцинированными велось два месяца: ничего страшного не произошло.

Тогда в апреле 1954 года последовало решение правительства на проведение более широких прививочных испытаний. На сей раз вакциной предстояло иммунизировать 650 тысяч детей в ряде штатов страны. Наблюдение над ними продолжалось год (до апреля 1955 г.). Вакцина работала превосходно: у привитых детей вырабатывался активный иммунитет – в крови находили большое количество антител против всех трёх штаммов вируса полиомиелита. При этом осуществлявшие наблюдение за состоянием здоровья детей врачи не отмечали никаких побочных явлений. Число случаев полиомиелита и смертность от него снизились в штатах, в которых была проведена вакцинация, в четыре и более раз.

Америка ликовала: наконец-то найдена защита от такого страшного заболевания! В кратчайший срок Национальный фонд борьбы с полиомиелитом получил 67 миллионов долларов пожертвований – по тем временам огромная сумма! Полученные средства позволяли провести поголовную вакцинацию всех детей в США и, кроме того, профинансировать массу новых исследований в данной области.

Однако среди общего ликования нашлась и группа учёных-скептиков. Нет, они также были рады результатам, которые показала вакцина Солка, тому, что люди получили защиту от полиомиелита. Вот только эти учёные высказывали сомнения: стопроцентную ли защиту даёт убитая вакцина? Конечно, первые результаты обнадёживали, но слишком мало времени прошло, чтобы дать вполне определённый ответ на указанный вопрос.

И ещё один нюанс смущал учёных-скептиков. Вакцина Солка вводилась посредством инъекции, вызывала образование антител в крови. А как же кишечник? Ведь было уже известно, что «основная база» вирусов полиомиелита в человеческом организме – кишечник. Приводит ли вакцина Солка к образованию антител в кишечнике? Если нет, то у привитых людей полиовирус может преспокойно продолжать «сидеть» в кишечнике и размножаться там. И тогда этот человек – скрытый носитель вируса, будет распространять его, заражая людей вокруг себя.

Были у вакцины Солка и явные недостатки: сложность и дороговизна производства, необходимость троекратной вакцинации (что при дороговизне вакцины превращалось в большую проблему), использование для производства вакцины почечной ткани обезьян, которых при той технологии производства препарата приходилось истреблять тысячами (что очень быстро поставило популяции зелёных мартышек и макак-резусов, чья почечная ткань использовалась для получения колоний полиовирусов, на грань исчезновения).

Весьма скоро учёные получили ответ на свой второй вопрос: вакцина Солка не препятствовала «спокойной жизни» вирусов полиомиелита в кишечнике привитых детей, там антител к вирусу не образовывалось. Значит, эти дети могли заражать других детей и взрослых людей, пока ещё не прошедших вакцинацию. Кроме того, стало ясно: циркуляция штаммов полиовируса в окружающей среде будет продолжаться. Болезнь будет продолжать существовать. Уменьшится её размах, болеть будут меньше, но она никуда не уйдёт и будет постоянно «собирать свою дань». Весь вопрос в том, каков будет размер этой «дани»? Т.е. проблема надёжности защиты, которую давала вакцина Солка, приобретала особую остроту.

И на указанный вопрос ответ также получили довольно быстро. Ответ нельзя было назвать абсолютно утешительным, ибо он оставлял значительную долю горечи и беспокойства.

Уже в 1955 году, в ходе начавшейся кампании массовой вакцинации в США, «грянул» «первый удар грома»: возникло 79 случаев заболевания полиомиелитом среди привитых детей. А от этих детей ещё и заразились 105 членов их семей и 20 контактировавших с ними детей. 11 человек из заболевших скончались.

Америка пережила шок! Ликование сменилось ужасом: неужто вакцина бессильна и не может защитить детей?!38

Прививочную кампанию тут же прекратили.

Специальная комиссия федеральной службы здравоохранения провела экстренное расследование. В ходе расследования выяснилось, что собственно вакцина не виновата во вспышке заболевания, виновен брак в её производстве. Фармацевтическая фирма «Каттер» случайно приготовила две серии препарата, содержавшие «недоубитый» вирус. И, несмотря на строгий контроль, эти партии вакцины почему-то поступили в продажу.

Скандал разразился страшный. И если подобный «строгий контроль» явно попадал в сферу уголовного преследования, то причина «недоубитости» вируса могла крыться как в халатности персонала (а тогда это тоже дело подсудное), так и в несовершенстве технологии производства вакцины. Оказалось второе. Выяснилось, что в вакцину иногда могут попадать маленькие комочки белка клеточных тканей, на которых полиовирусы выращивались. В этих-то комочках вирусы «спокойно пересиживают» инактивацию формалином, а попав в человеческий организм, начинают свою губительную деятельность. Солк усовершенствовал процесс фильтрации своей вакцины. Виновные, гнавшиеся за быстрым барышом, были наказаны. Вакцина реабилитирована.

В 1956 году вакциной Солка в США привили почти 60 миллионов детей.

Но тут «грянул» «второй удар грома».

В 1956 году в Чикаго случилась большая вспышка полиомиелита. 835 детей оказались парализованными. Ударом оказалось для всех, что 285 детей из парализованных были привиты вакциной Солка.

На сей раз претензий к качеству производства препарата не было. Следовательно, дело было в самом препарате, в каком-то его системном недостатке.

Случилось то, о чём и предупреждали учёные-скептики: инактивированная вакцина не даёт стопроцентной защиты привитым ею. Правда, выяснилось, что почти все заболевшие в Чикаго дети получили, вместо положенных трёх, одну или две прививки. Однако именно «почти». Были среди заболевших и привитые трижды.

Со временем удалось выяснить, что убитая вакцина предохраняет от паралитического заболевания от 60 до 80% детей, вакцинированных дважды и более39.

Америке ничего не оставалось делать, как «вздохнуть» и «смириться»: по крайней мере, заболевших будет значительно меньше, большинство детей всё-таки защитим. Ну а часть… Что ж тут поделаешь?

Однако смиряться не хотели учёные-скептики. Они считали, что полиомиелит можно победить полностью, можно защитить всех детей.

Но как?

По мнению этих исследователей, выход заключался в создании живой полиовирусной вакцины.

Скептиками были крупные американские вирусологи: Х. Копровский, Г. Кокс и А. Сэбин.

Кокс и Копровский работали в одной фармацевтической фирме – «Ледерле». Первый был директором вирусного отдела этой компании, второй – его заместителем.

Копровский, эмигрировавший из Польши с началом Второй мировой войны, стал известен благодаря своим работам, посвящённым изучению жёлтой лихорадки.

«На счету» Кокса за годы его научной деятельности создание ряда противовирусных вакцин (в основном для животных): новой вакцины против бешенства, вакцин против холеры свиней, чумы собак, гепатита собак, чумы кур.

Кокс и Копровский начали свою работу над живой противополиомиелитной вакциной за несколько лет до того, как Солк приступил к разработке инактивированной вакцины – в 1946 году.

Здесь надо заметить, что труд по созданию живой вакцины несопоставим с работой по созданию любого инактивированного прививочного препарата: первая значительно сложнее второго, гораздо более трудоёмка. Копровский в одном из своих выступлений сделал весьма остроумное сравнение: «Труд по созданию убитой вакцины нельзя сопоставить с трудом, затрачиваемым на ослабление живого вируса и превращение его в вакцинный штамм, так же как нельзя сопоставить труд, который требуется, чтобы убить корову на бойне или же вырастить из новорождённого телёнка взрослое животное» [63; 90].

Проблема заключается в том, чтобы ослабить микроб (в данном случае – вирус) в такой степени, чтобы он, потеряв свою патогенность, не утратил иммуногенность. Т.е. создать, говоря научными терминами, в достаточной степени аттенуированный штамм. Причём необходимо, чтобы штамм этот оказался устойчивым и не вернулся во втором, третьем и т. д. поколениях в дикое состояние.

Если учесть, что вирусов полиомиелита существует три вполне самостоятельных типа, то всю работу предстояло помножить на три, создавая, по сути, три вакцины, которые затем нужно было объединить в одну.

Только в 1950 году опытный экземпляр вакцины был готов. Принимать эту вакцину требовалось через рот (перорально) для выработки антител к полиовирусу не только в крови, но и в кишечнике.

Испытания вакцины Копровский и Кокс провели на себе. Добровольцами вызвались ещё несколько сотрудников их лаборатории. Всё закончилось благополучно.

Таким образом, первый образец живой вакцины против полиомиелита появился в тот год, когда Солк только начал свои работы по созданию вакцины инактивированной.

Более того, в 1951 году Копровскому удалось добиться разрешения на проведение прививки нескольким детям. Эти дети затем в течение нескольких лет находились под постоянным наблюдением: они не заболели полиомиелитом, у них не было никаких осложнений, в крови сохранялся высокий уровень антител. И, на что, собственно, и рассчитывали учёные, высокую устойчивость к вирусу приобрёл кишечник этих детей. Последний результат позволял сделать вывод, что массовое применение живой вакцины прекратит циркуляцию в природе диких вирусов полиомиелита, т.е. полиомиелит будет побеждён, исчезнет.

Ещё три года Копровский работал, добиваясь стойкой аттенуации всех трёх типов вируса. Проверял и перепроверял результаты. В 1954 году вакцину ввели ещё одной небольшой группе детей. И опять всё было хорошо.

Однако к тому времени в США уже проводилась широкая экспериментальная вакцинация препаратом Солка. Результаты были великолепны. И на их фоне связываться с живой вакциной Копровского – Кокса никто не хотел. Зачем? Инактивированная вакцина надёжней, ведь вирусы в ней убиты. А в живой вакцине они лишь ослаблены. Кто поручится, что они не восстановят свою вирулентность и не станут заражать детей вместо того, чтобы их защищать? Словом, от добра добра не ищут. Проводить широкие испытания живой вакцины, подобные широким испытаниям инактивированной вакцины Солка, в США никто не хотел. Выявившиеся позже проблемы с убитой вакциной отношения к живой вакцине, как это ни странно, не поменяли. А тут ещё события в Ирландии…

Ирландский профессор-микробиолог Дик, энтузиаст живой противополиомиелитной вакцины, добился разрешения ирландских властей на испытание вакцины Копровского – Кокса у себя в стране.

Как и положено, Дик сначала провёл испытания на себе, затем были подключены добровольцы-сотрудники, затем – члены семьи Дика, затем – несколько сот добровольцев из числа студентов-медиков. Всё шло великолепно: антитела в крови испытуемых вырабатывались, их кишечник приобретал устойчивость к полиовирусу, осложнений не было. Но в ходе работы с одной из групп студентов вдруг обнаружилось, что вирус, который выделялся из кишечника испытуемых стал сильно отличаться от вакцинного вируса. Что могли значить эти изменения? Выделенный штамм был испытан на обезьянах, и оказалось, что он разрушает нервную ткань животных и вызывает параличи.

Аттенуация вакцинных штаммов, несмотря на многолетнюю работу и множественные испытания, оказалась непрочной! Вирусы полиомиелита, используемые для создания живой вакцины, единомоментно, в данном конкретном случае, восстановили свою вирулентность. А следовательно, они могли это проделать и снова.

Испытания в Ирландии тут же свернули. Естественно, это стало известно в США. На живой вакцине Копровского – Кокса «поставили большой жирный крест». Копровский вынужден был покинуть фирму «Ледерле». Кокс остался, но официальные работы по живой вакцине фирма свернула, так что учёный продолжал работу над аттенуацией вакцинных штаммов в инициативном порядке (т.е. за свои деньги, в свободное от работы время).

Ни Копровский на новом месте работы (в Вистаровском институте), ни Кокс удовлетворительных результатов, в итоге, так и не получили – их вакцинные штаммы периодически «взбрыкивали» и восстанавливали свою вирулентность. Однако обязательно нужно отметить, что ни у кого из взрослых и детей, получивших вакцину Копровского – Кокса, случаев развития паралича от её применения не случилось. Все они были иммунизированны и естественным путём полиомиелитом также не заразились. Во всех случаях её применения вакцина сработала, дала ожидаемый эффект. Но при этом она была потенциально опасной: никто не мог поручиться, что в случае дальнейшего её применения вакцина не вызовет паралича у прививаемого человека.

Неудача Копровского и Кокса рикошетом ударила по другому энтузиасту живой противополиомиелитной вакцины – Альберту Сэбину, профессору микробиологии университета в городе Цинциннати.

Сэбин начал свою работу над живой вакциной много позже Кокса и Копровского. Если последние «по старинке» использовали для получения колоний полиовирусов куриный эмбрион (от этой методики они так и не отошли в своих разработках), то первый с самого начала (подобно Солку) применил более прогрессивную методику тканевых культур. К 1955 году ему удалось добиться стойкой аттенуации всех трёх типов вируса полиомиелита и изготовить вакцину, которую он испытал сначала на себе, а затем на двух своих маленьких дочерях.

Поскольку результаты оказались отличными, Сэбин в 1956 году даже провёл иммунизацию группы из 133 детей и взрослых, разумеется, получив на это разрешение властей. В этой группе вакцина также сработала без сучка без задоринки.

Т.е. в 1956 году Сэбин, начавший работать над вакциной спустя несколько лет после того, как эту работу начали Кокс и Копровский, выровнялся с ними по результатам. Но здесь случилось «ирландское фиаско» вакцины Кокса – Копровского, и это разом закрыло все перспективы для Сэбина: более широкие испытательные вакцинации его живой вакцины стали невозможны, денег на дальнейшие разработки не давали. Как ни бился учёный, как ни доказывал свою правоту, демонстрируя великолепные результаты прививки живой вакциной (в том числе и у своих детей), всё было тщетно. И власти США, и общественное мнение были настроены против применения живой вакцины, считая её потенциально опасной.

Эти страхи искусно подогревались фармацевтическими компаниями, занимавшимися выпуском инактивированной вакцины. Фирмы делали на препарате Солка хорошую прибыль, конкурирующий препарат им был попросту не нужен. Они позаботились о том, чтобы пресса, радио, зарождающееся телевидение, киножурналы вовсю рекламировали достоинства убитой вакцины (хотя её минусы были на тот момент уже прекрасно известны) и стращали людей недостатками вакцины живой. Американцы, как известно, чрезвычайно восприимчивы к рекламе. Поэтому даже в среде учёных и врачей предубеждение против живой полиомиелитной вакцины было сильнейшее. Чего уж говорить об остальных обывателях далёких от медицины и микробиологической науки?

Итогом сложившейся ситуации стало решение Сэбина передать свои штаммы для дальнейшей работы советским учёным.

Но обо всём по порядку.

* * *

Итак, в начале 50-х годов вирус полиомиелита «подобрался» к границам СССР и «пересёк» их.

Точнее сказать, отдельные, спорадические случаи заболевания отмечались в нашей стране ещё с конца 40-х годов. И количество спорадических случаев год от года нарастало. В 1950 году суммарно в различных концах страны было зарегистрировано 2 500 случаев заболевания [20; 4]. Это уже очень много.

В 1952 году случилась первая эпидемическая вспышка. Затем они стали повторяться ежегодно – 1953, 1954, 1955 годы.

Наиболее неблагополучная эпидемиологическая ситуация по полиомиелиту сложилась в западных районах СССР: Прибалтийские республики, Украина, Белоруссия, Псковская и Новгородская области РСФСР, Москва и Ленинград.

Советское правительство было чрезвычайно обеспокоено складывавшимся положением. Было принято решение с целью борьбы с заболеванием создать Институт полиомиелита.

И вот в 1955 году про М.П. Чумакова, признанного в нашей стране специалиста по нейровирусам, «вспомнили» на «самом верху»: Михаил Петрович был вызван в ЦК КПСС. Здесь ему сообщили, что ему поручается создать профильный институт для изучения полиомиелита и борьбы с эти страшным заболеванием. Также М.П. Чумакова поставили в известность, что он восстанавливается в партии, и вручили ему «чистый» партбилет, т.е. без выговора 1952 года. Однако учёный настоял, чтобы выговор туда вписали, и всю последующую жизнь гордился им, как наградой.

Михаил Петрович приступил к созданию Института полиомиелита. Причём, по сути, он имел карт-бланш со стороны руководства страны. Партийные и советские органы оказывали ему всяческое содействие. Работы курировал сам А. Микоян, в сфере деятельности которого находилась медицина и связанная с ней наука.

В 1955 году Институт полиомиелита начал свою работу. М.П. Чумаков стал его директором.

Но не стоит думать, что советские учёные приступили к изучению полиомиелита и поиску путей борьбы с ним только в 1955 году. Нет. За десять лет до этого – полиовирус попал в поле зрения наших исследователей в 1945 году. В то время уже вполне обозначилась мировая тенденция значительного роста этого заболевания, обретения им эпидемического характера.