Подпишитесь на Постскрипт в Telegram
ПОСТСКРИПТ
WIRED | США | 8 июня 2020 | Оригинал статьи
Эдвард Дженнер использует коровью оспу для прививки ребенка от оспы. Он усовершенствовал методику, использованную Томасом Димсдейлом почти 30 лет до этого для прививки Екатерины Великой. / WELLCOME IMAGES/SCIENCE SOURCE
Кто открыл первую вакцину?

В то время как мир разрабатывает прививку против Ковид-19, стоит понять удивительную историю этого изобретения.

Коди Кэссиди
Английский врач Томас Димсдейл нервничал.

Был вечер 12 октября 1768 года, и Димсдейл готовил императрицу России, Екатерину Великую, к процедуре. С технической точки зрения то, что он планировал, было простым, медицински обоснованным и минимально инвазивным. Требовалось сделать всего два или три небольших разреза на руке Екатерины. Тем не менее, у Димсдейла были веские причины для беспокойства, поскольку в эти разрезы он собирался втереть несколько чесоточных пустул, кишащих вирусом вариолы - вирусом, ответственным за оспу и смерть почти трети всех заразившихся ею. Хотя он заразил Екатерину по ее собственному велению, Димсдейл был настолько обеспокоен возможными последствиями, что тайно организовал дилижанс, который должен был вывезти его из Санкт-Петербурга, если процедура пойдет не так.

То, что планировал Димсдейл, по-другому называется вариоляцией или прививкой, и хотя это было опасно, тем не менее, представляло собой вершину медицинских достижений того времени. При вариоляции врач переносил оспенные пустулы от больного пациента к здоровому, потому что по непонятным никому в то время причинам у вариолированного пациента обычно развивалась лишь легкая форма оспы, а иммунитет сохранялся на всю жизнь.

Двадцать восемь лет спустя Эдвард Дженнер усовершенствовал эту прото-вакцину, когда обнаружил, что для прививок пациентам можно использовать более безопасный вирус, родственный вирусу оспы, который называется коровьей оспой. Но именно оригинальная вариоляция, а не вакцина Дженнера, впервые подтвердила эффективность невероятной и в то время безумно опасной идеи, на которой основаны почти все вакцины: намеренное заражение здорового человека ослабленным патогеном для передачи иммунитета.

Современные иммунологи усовершенствовали эту спасительную концепцию до такой степени, что если они создадут вакцину от Ковид-19, то она не будет представлять риска широкого распространения инфекции. Сегодня прививки вызывают выработку антител и при этом не способны к масштабному размножению. Но это было не так, когда они были впервые обнаружены. Когда Димсдейл вариолировал Екатерину, его процедура просто дала преимущество ее иммунной системе. Он знал, что она заболеет.

Сейчас мы настолько хорошо знакомы с концепцией спасательных вакцин, что легко забыть, насколько безумными, гениальными и неэтичными должны были быть эти первые прививки. Даже Димсдейл, который проводил эту процедуру тысячи раз, явно скептически относился к тому, что ему удастся выпутаться из петли, если вариоляция Екатерины закончится неудачно.

И все же идея намеренно заразить пациента смертельным вирусом, чтобы ему помочь, впервые пришла кому-то в голову - и это была, может быть, величайшая идея в истории медицины.

Это не была идея Дженнера, не была она и идеей Димсдейла. Но, возможно, она принадлежала одному человеку. Примечательно, что вариоляцию, вероятно, Европейцы не открыли самостоятельно. Самые ранние документы свидетельствуют о том, что она зародилась в Китае - наверное, в юго-западных провинциях Аньхой или Цзянси, а затем распространилась по всему миру в результате череды заимствований.

Китайские купцы привезли вариоляцию в Индию, а оттуда знания об этой практике попали в Африку, где она получила широкое распространение. В 1721 году порабощенный африканец по имени Онесимус, который, предположительно, родился в Западной Африке, хотя точно неизвестно, был подвергнут вариоляции в детстве, прежде чем работорговцы привезли его в Бостон. Оказавшись в Новой Англии, Онесимус познакомил с этой практикой своего поработителя Коттона Мазера, а Мазер успешно убедил врачей в Америке в ее эффективности.

Кроме того, китайские торговцы, путешествующие по Шелковому пути, завезли прививки в современную Турцию, где европейские послы XVIII века ознакомились с этой методикой и взяли ее на вооружение. Эта каскадная серия заимствований в совокупности с хронологией и маршрутом распространения вариоляции позволяет предположить, что изначально идея возникла в одном месте, и в одно время. Возможно, знание о ней исходят от одного единственного индивидуума.

Согласно одной из легенд, изложенной в "Собрании комментариев к оспе" Юй Тхиен-чиха, написанном в 1727 году, первым прививочником был "эксцентричный и необычный человек, который сам получил ее от алхимических знахарей".

Кем же был этот "эксцентричный и необычный человек", который изобрел иммунологию как одну из величайших идей и самых смелых экспериментов в истории медицины?

Его или ее имя не только давно утеряно, но и, вероятно, никогда не было записано. Однако легенды и древние китайские медицинские трактаты позволяют составить правдоподобную биографию человека, которого я буду называть просто "необыкновенным человеком", по легенде Тхиен-Чхи, или сокращенно "Х" (Икс).

По мнению биохимика и историка Джозефа Нидхэма, Икс мог быть целителем, путешественником и человеком, который верил в практики, выходившие за рамки современного китайского медицинского мейнстрима. К тому времени, когда "он" (если воспринимать легенду Тхиен-чхи буквально) практиковал, мейнстрим китайской медицины был основан на аптеках, физиотерапии и рациональных методах. Но Икс существовал на грани, смешивая основные медицинские методы с магией.

Возможно, он был тем, кого в то время называли фанши, пишет Чиа-Фенг Чанг в книге "Аспекты оспы и ее значение в истории Китая". Но фанши - это слово, которое в некотором роде не поддается переводу, потому что сравнительные английские слова, такие как экзорцист или прорицатель, вызывают в памяти более скверные личности, каким Икс вероятно, не был. Вместо этого он был странствующим целителем, который, хотя, безусловно, верил в магию, также проповедовал практические медицинские идеалы, такие как гигиена и здоровое питание.

Икс вряд ли получил какое-либо формальное медицинское образование. Вместо этого он учился своим секретам и практикам у родственников или мастеров. Вероятно, он был неграмотным или почти неграмотным и поэтому изучал и преподавал свои техники исключительно через устные традиции. Это отчасти объясняет, почему его имя не столько утрачено, сколько никогда не было записано, но даже если бы он мог задокументировать свои открытия, то вряд ли бы сделал это. Традиционно фанши, подобные Икс, держали свои практики и методы в секрете для всех, кроме нескольких учеников. Вариоляция могла быть тем, что называлось "чин фанг" или "запрещенный рецепт", - пишет Нидхэм в книге "Наука и цивилизация в Китае". Чин фанг были "конфиденциальными средствами, передаваемыми от мастера к ученику, иногда запечатанными в крови".

В некотором смысле Икс не был похож на западного мага. Его секреты были его средством к существованию. Раскрытие их могло разрушить магию, и безусловно, повредило бы будущему бизнесу.

Традиция секретности фанши, а также многочисленные легенды, связанные с прививками, вызвали интенсивные научные дебаты о том, когда именно началась вариоляция.

Самые ранние письменные свидетельства о прививках относятся к середине XVI века. В медицинском трактате, написанном в 1549 году под названием "О кори и оспе" врачом Ван Чхуаном, описывается "пересадка оспы" здоровым пациентам. Но вариоляцию, вероятно, начали проводить по крайней мере за несколько поколений до упоминания о ней Чхуаном, поскольку он отмечает, что эта практика может привести к менструации. Знание об этом довольно специфическом побочном эффекте позволяет предположить, что целители практиковали эту процедуру в течение кокго-то времени.

Но насколько именно раньше было сделано изобретение - вопрос спорный. Если серьезно относиться к легендам, связанным с вариоляцией, то эта практика началась уже в 11 веке. Согласно одной из самых популярных легенд, зафиксированной в "Золотом зеркале медицинской ортодоксии", написанном в 1749 году, отшельник, живший на священной горе в китайской провинции Сычуань, изобрел вариоляцию на рубеже первого тысячелетия. Согласно этой легенде, целитель внял мольбам премьер-министра Ван Тана и спустился с горы, чтобы спасти семью министра от оспы.

Однако многие ученые с недоверием относятся к этой и подобным историям. Почему не существует свидетельств о таком выдающемся событии, как прививка премьер-министру? И почему за более чем 500 лет нет никаких свидетельств о такой революционной и эффективной практике, когда существуют многочисленные, гораздо более древние письменные документы, касающиеся лечения самой оспы?

Совокупность косвенных доказательств и внезапный всплеск документального подтверждения свидетельствуют о том, что эта практика впервые возникла в конце 15-го или начале 16-го века, незадолго до ее появления в медицинских текстах. По всей вероятности, Икс сделал вариоляцию своему первому пациенту примерно в то же время, когда Христофор Колумб высадился в Новом Свете.

Но вместо того, чтобы запутывать историю происхождения вариоляции, существование легенд само по себе может служить доказательством. Если первые практикующие врачи существовали вне медицинского мейнстрима, их первые пациенты должны были с глубоким недоверием относиться к такой радикальной технике. Они вполне обоснованно не захотели бы намеренно заражать себя или своих детей ветряной оспой. Поэтому, как и любые хорошие странствующие целители, первые врачи сочиняли истории и легенды, чтобы повысить доверие к процедуре. Это были "легенды, оправдывающие ее происхождение и назначение", - пишет Чанг. Как будет понятно любому хорошему продавцу, нельзя продавать свой эликсир, говоря, что ты придумал его рецепт. "Вариоляция потребовала много усилий и времени, чтобы завоевать доверие и поддержку, чтобы стать популярной", - пишет мне Чанг. Частью этих усилий по завоеванию доверия были мифы о его изобретении. Если пациент верил, что таинственное средство появилось благодаря эксцентричному целителю, который жил на священной горе много веков назад, он с большей вероятностью попробует его. Это совсем не обязательно было мошенничеством. Это был просто хороший бизнес.

Но даже если легенды правдивы, и Икс жил на тысячи лет раньше, чем считают ученые, он все равно должен был изобрести вариоляцию. К сожалению, как именно он это сделал, так же забыто, как и его имя.

"Что заставило его попробовать такую странную вещь, как вариоляция? К сожалению, у нас нет достоверной истории происхождения, как у Дженнера", - Хилари Смит, автор книги "Забытая болезнь: Болезни, преобразованные в китайской медицине", - пишет мне по электронной почте.

Но мы знаем многие традиционные китайские лекарства, которые применял бы такой целитель, как Икс, и которые, в сочетании с тем, что он знал об оспе, могли привести его к знаменательному решению".

По словам философа третьего века Ко Хунга, оспа впервые проникла в Китай после похода генерала Ма Юаня на территорию нынешнего Вьетнама в 42 году нашей эры. В 340 году н.э. Хунг написал, что армия Юаня заразилась болезнью во время нападения на "мародеров" и занесла ее на родину - вот почему китайцы назвали оспу "оспой мародеров". (Почти в каждом языке оригинальное название оспы представляет собой некую форму "болезни иностранцев").

Последовавшая за этим эпидемия захлестнула Китай. Оспа настолько основательно убила или иммунизировала население, что с течением веков средний возраст зараженного человека начал снижаться. К 1000 году оспа настолько основательно завоевала страну, что только дети продолжали ей болеть имея незащищенную иммунную систему. Все остальные были либо мертвы, либо защищены иммунитетом.

Болезнь стала настолько эндемичной, что китайские врачи воспринимали ее как неизбежность. Они считали, что болезнь - это некий путь, через который в конце концов должны будут пройти все дети, и называли оспу "вратами людей или призраков". Смертность от этой болезни составляла не менее 30 процентов, и вспышки заболевания приводили к трагическим последствиям. За одно пекинское лето 1763 года оспа убила более 17 000 детей.

Неизбежность оспы в сочетании с ее распространением среди детей заставила многих считать эту болезнь своего рода первородным грехом. К концу первого тысячелетия н.э. врачи были убеждены, что оспа вызывается неким "токсином плода", который, подобно половому созреванию, проявляется в какой-то неопределенный момент в раннем возрасте ребенка. Пытаясь вывести этот токсин, врачи проводили обширную "чистку грязи и рта" новорожденных.

В то же время целители, такие как Икс, должны были понимать, что болезнь может передаваться от человека к человеку и не приводит к повторному заболеванию. Те, кто не заразился болезнью ("сырые тела", как их называли маньчжуры), бежали при вспышках, а те, кто выжил ("вареные тела"), ухаживали за больными. Еще в 320 году н.э. Хунг писал об оспе: "Тот, кто уже знаком с ней, может спокойно пройти через самые страшные эпидемии и даже разделить постель с больным человеком, не заразившись сам".

Понимание этих двух концепций является основополагающим для принципов иммунизации, но это понимание не было уникальным для Китая. Так что, возможно, Икс помогали убеждения, характерные для традиционной китайской медицины.

Одна из древних китайских медицинских техник, которую мог практиковать Икс, называлась "и-ту кунг-ту" или "борьба с ядом с помощью яда". На протяжении столетий китайские лекари смешивали чаи с известными ядами, такими как камптотецин и барвинок, для борьбы с раковыми заболеваниями, поэтому идея использования смертоносного вещества в качестве лекарства могла быть не столь чуждой для Икс, как это было бы в других культурах.

Конечно, есть существенная разница между ядовитыми чаями, которые прописывали больным пациентам, и введением смертельного патогена абсолютно здоровому человеку. И все же это тоже соответствовало китайской традиционной медицине, которая уделяла значительное внимание профилактическому лечению, в отличие от западных врачей, которые в то время ориентировались на лечение в ответ на болезнь.

Возможно, мы никогда не узнаем, что именно побудило или вдохновило первых прививочников, но если Икс знал о передаче инфекции от человека к человеку, знал, что человек может заразиться только один раз, знал, что ребенок почти неизбежно заразится естественным путем, верил в эффективность ядовитых лекарств и отдавал предпочтение профилактике - тогда все располагало к тому чтобы его чуткое наблюдение привело к первым экспериментам и открытию вакцинации.

Возможно, Икс наблюдал, как братья и сестры передавали друг другу особенно легкую форму оспы, и предложил паре отчаянно обеспокоенных родителей вместо того, чтобы бежать от неизбежного, бороться с ядом с помощью яда и провести своего ребенка через врата людей и призраков с этой, очевидно, более легкой формой болезни.

Или, по крайней мере, так это мог представлять себе Икс. Но, как и любой хороший странствующий прорицатель, этот целитель приукрасил свою теорию, чтобы убедить, должно быть, пару невероятно скептически настроенных родителей. По словам Нидхэма, самая ранняя техника вариоляции заключалась в том, что нужно было просто надеть использованную одежду зараженного оспой пациента. Но Икс не стал бы просто давать своему пациенту старую одежду. Вместо этого ранние целители проводили драматические процедуры прививок в благоприятные даты. Они воскуряли благовония, сжигали деньги, читали заклинания и призывали богов и богинь, ответственных за оспу, защитить ребенка. Затем они вручали им одежду и ждали.

Если бы первому пациенту Икс была сделана обычная прививка, то к пятому дню у ребенка поднялась бы температура и проросли бы луковицы с гноем. Но вместо листов черных пустул, которые образуются в смертельном случае, у пациента Икс выросли бы лишь мелкие оспины более светлого цвета. Как только Икс заметил эти мелкие оспины, он бы понял, что у ребенка будет лишь легкая форма заболевания. Он бы понял, что этот удивительный, и безрассудный эксперимент сработал.

Очевидный вопрос, конечно, заключается в том, почему? Почему ребенок заболел легкой формой болезни, а не смертельной? Почему вариоляция является более безопасным способом заражения оспой? У Икс, конечно, нашлось бы объяснение, но вряд ли оно было бы правильным.

На самом деле ответ можно найти благодаря тому, что эпидемиологи называют кривой "доза-ответ".

Кривая "доза-ответ" — это зависимость между тяжестью заболевания и количеством начальной дозы. Она отличается от "минимальной инфекционной дозы", которая определяет наименьшее количество частиц вируса, которое вы можете получить, до того, как заразитесь. При ветряной оспе минимальная инфекционная доза составляет около 50 вирусных частиц, также называемых вирионами, что кажется очень много, но 3 миллиона частиц могут уместиться на головке булавки. По словам Рэйчел Джонс, профессора здравоохранения и естественных наук из Университета Юты, теоретически вас может заразить один вирион, но это маловероятно. По ее словам, инфицирующая доза вариолы немного похожа на игру в русскую рулетку: больше вирионов означает больше патронов.

Но при прочих равных условиях большее количество вирионов означает и большую тяжесть заболевания. Именно эту зависимость и пытается выявить кривая "доза-ответ".

К сожалению, дозовую реакцию невероятно трудно установить вне клинических условий. Воссоздать дозу, полученную человеком естественным путем, практически невозможно, поэтому для количественного определения дозовой реакции необходимо намеренно заразить группу пациентов определенным количеством данного патогена. Это проблематично, особенно в случае таких опасных инфекционных заболеваний, как ветряная оспа.

Очевидно, что нельзя ставить эксперименты с заражением людей все большим количеством вируса ветряной оспы и измерять их реакцию, но исследование на мышах показало, что существует вероятная корреляция между инфекционной дозой вируса и тяжестью заболевания. Небольшое количество вируса ветряной оспы, введенное мышам, вызывало у них легкую или бессимптомную форму заболевания, в то время как самые большие дозы вируса приводили к летальному исходу.

Трудно окончательно установить кривые "доза-реакция", но данные свидетельствуют о том, что чем больше инфекционная доза ветряной оспы, тем хуже прогноз для пациента. Марк Никас, заслуженный профессор Калифорнийского университета в Беркли, изучающий воздействие патогенов и оценку рисков, говорит мне, что зависимость между размером начальной дозы и тяжестью исхода, вероятно, существует для всех патогенов.

Кривая доза-реакция вариоляции, вероятно, объясняет, почему у пациента Икс был легкий случай заболевания и почему вариоляция сработала. Подобрав одежду пациента с легкой формой заболевания, Икс неосознанно воспользовался двумя основными принципами вариоляции: во-первых, пациенты с более легкой формой заболевания выделяют меньше вирионов в своих пустулах; во-вторых, пока одежда не использовалась, многие вирионы погибли. В результате пациент Икс был изначально заражен меньшей дозой, чем он мог бы заразиться естественным путем. Доза была бы достаточной, чтобы вызвать инфекцию и вызвать выработку антител, но при этом достаточно низкой, чтобы значительно снизить риск летального исхода.

Вариоляция была балансирующим актом: слишком большая доза - и пациент заразится опасным заболеванием; слишком маленькая - и антитела не выработаются. По мере накопления опыта прививочники совершенствовали процедуру, чтобы получить более легкие инфекции, но даже самые ранние сообщения о прививках указывают на уровень смертности в 2-3 процента по сравнению с естественным уровнем в 30 процентов. Самые ранние инструкции по вариоляции предлагают отбирать пустулы только из самых легких случаев оспы и предписывают правильный метод хранения и выдержки струпьев. Используя эти простые процессы, прививочники неосознанно проводили самые ранние вирусные опыты и аттенуации. К моменту проведения процедуры Димсдейла от вариолизированной оспы умирало менее 1 из 600 пациентов.

В конце концов, Димсдейлу не стоило беспокоиться. У Екатерины развилось лишь легкое заболевание, а его план по эвакуации так и не пригодился. Вариоляция была настолько успешной, что Димсдейл позже говорил, что ему пришлось использовать микроскоп, чтобы увидеть гнойнички, которые образовались вокруг пореза у Екатерины. В письме к Вольтеру Екатерина написала, что "гора родила мышь" и что антивакцинаторы ее эпохи были "действительно глупцами, невеждами или просто нечестивцами".

Через три десятилетия после прививки Екатерины Дженнер открыл и популяризировал пустулы коровьей оспы в качестве замены оспинам. Его процедура привела к еще более безопасным прививкам, и Дженнер дал свое имя новому методу вакцинации. Когда Луи Пастер обнаружил, что он может ослаблять и прививать другие патогены, такие как сибирская язва и бешенство, имя Дженнера прижилось.

Несмотря на то, что иммунологи усовершенствовали свои методы, принцип, лежащий в основе вакцин, в основном остался неизменным с тех пор, как верящий в волшебство Икс впервые открыл его.

Кажется удивительным, что одна из самых гениальных идей в медицине возникла у человека, который так слабо связывал свои убеждения с научно обоснованной медициной. Как пишет Нидхэм, "остается парадоксальным, что прививка возникла среди экзорцистов".

Но, возможно, идея намеренно заразить кого-то одной из самых смертоносных инфекционных болезней человечества была настолько вопиюще опасной, что вариоляция могла быть придумана и популяризирована только кем-то вне медицинского мейнстрима. Вероятно, ее мог открыть только очень наблюдательный человек, который умел рассказывать замечательные и красивые легенды и истории.

WIRED | США | 8 июня 2020 | Оригинал статьи