Ваксините - история за спасението на човечеството

В днешни дни много фармацевтични компании се борят за доверието на хората относно ваксините. Медицината и имунологията са достатъчно напреднали и дори вече съществуват хапчета за борба с някои болести, срещу които само ваксините са били надеждни преди време. Всички бяхме свидетели как в рамките на година бе разработена ваксината срещу коронавирус – една от последните пандемии в новата история на човечеството. Процесът на разработка и откриване на ваксините обаче не винаги е бил толкова лесен.

Всъщност ваксинацията може да е започнала още от Древността, и то по съвсем несъзнателен начин, който хората са открили, за да се предпазват от болести. Първоначално най-разпространената болест, с която човечеството се е опитвало да се пребори години наред, е била едрата шарка. Има сведения, според които император на Китай е имал ваксинирани деца, след като самият той оцелява след боледуване от едра шарка през 1600 г. Методът на ваксинация е включвал взимане на кожен материал от заразен, неговото стриване на прах и издухване на материала в ноздрите или втриването му в рана по кожата.

„Методът за инокулация беше изваден на бял свят по време на моето управление, аз го използвах при вас, моите синове и дъщери, и моите потомци, и всички вие преминахте през едрата шарка по възможно най-безболезнения начин. В началото, когато го бях тествал на един или двама души, се обявиха много категорично против ваксинацията. Смелостта, с която настоявах за нейната практика, спаси живота и здравето на милиони мъже. Това е изключително важно постижение, с което съм много горд“, пише в писмо на китайски император към неговите близки.

Трудно е да се определи кога е започнала практиката, тъй като някои източници твърдят, че датира още от 200 г. пр. Н. Е. Практикува се и в Африка, и Турция, преди да се разпространи в Европа и Америка. Едно е сигурно – еволюцията на ваксините върви ръка за ръка с еволюцията на болестите.

Богинята на шарката пази здравите от заразяване

Методът на ваксиниране, който до 1802 г. се нарича „вариолация“ (от вариола), е бил достъпен първо за кралските особи и висшето общество с оглед на това династиите да бъдат запазени, преди да започне масово да се прилага сред населението. Предполага се, че Турция е била доста напреднала по отношение на вариолацията. В свое писмо лейди Мери Уортли Монтагу, която е омъжена за посланик в Турция пише до лекарите в Англия през 1718 г., че сестри са „ваксинирали“ 6-годишния й син, за който тя много се е притеснявала да не заболее от едра шарка. Самата тя е боледувала и остава обезобразена. В писмото пише, че процедурата се извършва всяка есен.

Стара жена идва с орехова черупка, пълна с материал на шарка. След това убожда вената с толкова материал, колкото може да се събере на върха на иглата.“

С настъпването на болестта все повече решават да се предпазят по някакъв начин. През 1768 г. Екатерина Велика, императрица на Русия, се „ваксинира“ тайно срещу шарката. След като няма последствия от процедурата, мълвата се разпространява и други последват стъпките й.

Инструментите за ваксиниране

Пробивът в лечението на шарката - късметът на един фермер

Първият, който открива, че шарката по кравите, предадена на иначе здрави хора, произвежда имунен отговор, е Бенджамин Джести - земеделски производител от Йетминстър в Дорсет, Англия. Той пръв провежда експеримент през 1774 г., който доказва, че шарката по кравите е тясно свързана с вариолата - причинителят на едра шарка. Той е вярвал, че има имунитет срещу заболяването заради дългото време, което е прекарвал сред заразените крави. Така решава да предпази от болестта и семейството си. За целта просто е направил натривка от заразена крава на ръцете на децата си и съпругата си. След това обаче не публикува данни по темата и така неговият опит остава известен само на малък кръг от хора.

Няколко години по-късно Едуард Дженър ще бъде наречен „бащата на имунологията“, именно заради експеримент, който довежда до същото откритие. Той взел проба от вече заразени с кравешка шарка и инжектирал 8-годишния Джеймс Пипс. След като не проявил никакви симптоми, Дженър решава съзнателно да се опита да го зарази с едра шарка, но дори и тогава детето не се разболяло. Той описва опитите си в книга, която не набира веднага популярност, но след това става много важна за борбата с болестта. Неговият труд става основа за утвърждаването на имунологията като наука.

Дженър ваксинира малкия Филипс

„Вариолацията“ започва да се разпространява все повече в САЩ, Индия, Русия и т.н. През 1803 г. Дженър настоява в чест на своя приятел Ричард Дънинг да започне да се използва термина „ваксинация“ от латинската дума за „крава“ (vacca). Докато ваксинацията срещу шарка набира популярност и дори на места започва да се утвърждава със закон и да е задължителна за деца, то други болести започват да набират скорост. За тях също започват да се измислят методи за ваксинация.

През 1876 г. Бюрото по здравеопазване в Ню Йорк отрива „ферма“ за ваксини в Лейквю, Ню Джърси, за да увеличи значително производството на ваксини срещу шарката. Там се събира лимфа от заразени крави и след това се използва за направата на ваксини.

Лаборатория за ваксини

Първата лабораторна ваксина е дело на  Луи Пастьор – френски учен, химик и биолог, един от основоположниците на микробиологията. Той остава известен не само с откритията си, свързани с болестите и ваксините, но и с микробната ферментация и пастьоризация – методи, които са широко използвани и до днес. През 1879 г. той провежда експерименти, свързани с холерата по кокошките. Той заразявал умишлено кокошки с живи бактерии, за да изследва протичането на болестта. Веднъж инструктирал свой асистент да инжектира кокошките с култура от бактерията, но асистентът забравил. Направил го месец по-късно. Кокошките прекарали болестта леко, но останали живи. На по-късен етап Пастьор отново ги заразил, но този път не се разболели изобщо.

През 1884 г. Пастьор започва да проучва ваксини срещу бяс – болестта започнала да се разпространява през 1831 г. при ухапване от куче. Чрез серия от експерименти, които понякога са били доста опасни, Пастьор успява да изолира вируса на бяс и първо тества ваксината върху овце, които били ухапани от бясно куче. Тестът бил успешен и мълвата за ваксината срещу бяс започнала да се разпространява. Доста хора, които се страхували от ухапването, потърсили Пастьор, за да се ваксинират, но той не бил прилагал ваксината на хора до 1885 г., когато майка довежда зверски нахапаното си момче при него и го моли за помощ. Пастьор започнал курс от 13 инжекции, по една на ден, като всеки ден прилагал все по-малко от вируса. Момчето никога не развило бяс.

Ваксината срещу холерата и коремния тиф

И докато Пастьор се борил с бяса, през същата година в Испания лекарят Хайме Феран е първият, който разработва ваксината срещу холерата. Смята се, че болестта е с древен произход и е съществувала още през Античността. Тя предизвиква големи пандемии и отнема живота на стотици хиляди души. Италианският учен Филипи Пачини е откривателят на причинителя на инфекцията, върху който Феран изгражда ваксината. Подобен препарат за пръв път бил използван в имунизирането на хора срещу бактериално заболяване.

На стайна температура той култивирал в хранителна среда болестотворната бактерия, извлечена предварително от екскременти на болен пациент. Готовият материал бил инжектиран успешно в ръката на няколко доброволци. Феран бил повикан във Валенсия, където имунизирал близо 50 хил. човека по време на холерната епидемия там. Впоследствие екип от учени също пристигнал в италианския град, за да оценява до каква степен субстанцията на медика ефективно предпазва от заразата. Мненията на специалистите били двуполюсни: някои от тях заявили, че Феран е успял, други – че създаденият от него препарат всъщност съвсем не бил толкова ефикасен. Нещо повече, испанецът бил силно критикуван за това, че е запазил в тайна основния метод за разработване на ваксината. Първата доказано ефикасна ваксина срещу холера щяла да бъде измислена няколко години по-късно от един руснак – Владимир Аaронович Хавкин. По време на своята медицинска кариера Феран успял да създаде още ваксини: срещу чума, тетанус, тиф, туберкулоза и бяс.

От 1891 г. започва да се добавя глицерин към лимфата, използвана за направата на ваксините. Той има антибактериално действие и намалява предаването на вредни микроби. 

През 1896 г. няколко различни учени по едно и също време се борили да открият ефикасно средство за превенция срещу коремния тиф. В Германия Ричард Пфайфър и Вилхем Кол провели опит, при който установили, че ваксинирането с "умъртвена" Salmonella typhi бактерия помага на организма да изгради траен имунитет срещу заболяването.

Няколко месеца по-късно, през 1897 г., британецът Алмро Райт публикувал статия в английската преса, в която съобщил, че е провел сходни с тези на Пфайфър и Кол експерименти. Откритието на препарат за предпазване от коремен тиф се преписва окончателно на германците, защото техните изследвания били проведени по-рано. През 1899 г. британската армия използвала ранна версия на въпросната ваксина по време на Втората англо-бурска война, водена в региона на южна Африка. Именно тогава били имунизирани близо 15 хил. войници. Статистиката посочва, че на всеки 1 000 човека били регистрирани само 11 болни. Ваксината става важна част за военните в Англия, а после и в други страни.

Първата ваксинация срещу коремен тиф във военно училище, 1902 г.

Ваксините срещу "испански грип" и туберколоза

През 1918 г. започва работата по ваксините срещу инфлуенца – болестта, заради която човечеството преминава през 90 епидемии и 15 пандемии. Тази през 1918-1919 г., наречена „испански грип", е най-катастрофалната за човечеството до момента пандемия от грип. В този период заболяват около 500 млн. души и умират над 50 милиона.

България също е била сериозно засегната. Грипните вируси ще бъдат изолирани и идентифицирани едва през 30-те години на миналия век, а първите търговски противогрипни ваксини официално се лицензират през 40-те години на 20 в.

За този период се случват други важни открития, свързани с усъвършенстването на ваксините и борбата с епидемиите. През 1921 г. учените Албер Калмет и Камий Герен откриват първата противотуберкулозна ваксина (БЦЖ ваксината). Робърт Кох открива Mycobacterium tuberculosis през 1882 г. Френските имунолози прекарват 13 години в непрестанно търсене на по-малко вирулентни щамове, за да се стигне до паметния миг – когато в парижката болница „Шарите“ бебето на болна от туберкулоза родилка е инжектирано с ваксината. Оттогава насам милиарди деца (над 80 на сто в света) получават спасителната доза БЦЖ в първите дни и години от живота си. По ирония на съдбата обаче, през 1918 г., докато работи с проф. Калмет върху завършването на ваксината, Герен „дава“ на Жълтата гостенка още една непрежалима жертва – съпругата си.

В името на науката - учените експериментирали върху себе си и близките си

За да проверят ефектите от разработваните ваксини, много учени са прибягвали до тестове върху самите себе си. Така през 1948 г. Копровски тества върху себе си ваксината срещу полиомиелит. След проведени експерименти върху шимпанзета, той решава да я изпие. Нито той, нито асистентът му получават реакции. Изследователят Хилари Копровски през 1950 г. провежда първото човешко изпитване на неговата атенюирана орална полиовирусна ваксина в щата Ню Йорк върху деца с интелектуални увреждания и деца с епилепсия. Ваксината е разработена заедно с изследователя Хералд Р. Кокс. Нито едно дете от 20 ваксинирани не се разболява от полиомиелит и всички те придобиват антитела срещу полиовирус тип II. За да се одобри официално ефективността на ваксината през 1955 г. минават 5 г., а участие в проучванията взимат 1.3 млн. деца. Одобрената ваксина е тази на учения Джонас Едуард Солк, който провежда проучвания, а участие в тях взимат жена му и тримата му сина. По това време вече 6 производители правят ваксината.

От 1960 г. започва тестването на ваксини на различни производители срещу морбили, но едва през 1968 г. се прилага по-отслабена ваксина срещу морбили. Компанията Merck започва да разпространява подобрената ваксина, използвайки щама на морбили на Джон Ендърс, разработен от Морис Хилеман и колеги. Въпреки че предишната ваксина е била ефективна за предотвратяване на бъдещи инфекции на морбили, тя трябвало да се прилага заедно с гама глобулин - човешки кръвни протеини - за да се намалят страничните ефекти. Хилеман елиминира необходимостта от даване на гама глобулин с ваксината, отслабвайки вируса 40 пъти повече.  

През 1965 г. е патентована и т.нар. „раздвоената игла“. Проектиране е да побере една доза разтворена лиофилизирана ваксина между зъбците. От един флакон с разтворената ваксина могат да се направят до сто ваксинации.

Една ваксина срещу три болести

През 1971 г., ваксината, която защитава с една доза от морбили, паротит и рубеола едновременно е официално лицензирана – доказателство за напредването на ваксините. Естествено, не всички имали положително мнение за ваксините. От 1970 г. до 1980 г. се оформят различни движения и организации срещу ваксините. Те подлагат на съмнение тяхната ефективност. Периодът е белязан от нарастващи съдебни спорове, които водят до намалена рентабилност при производството на ваксини и броят на компаниите значително намалява. От началото на 2000 г. до сега проучванията и подобренията на ваксините не спира. Производителите се възползват от напредването на технологиите, за да разработват пречистени и по-ефикасни ваксини.

Развитието на ваксините

28 болести днес могат да се предотвратят чрез ваксини. Изследванията, свързани с ваксините, стимулират развитието и на новите технологии (вирусоподобни частици без вирус в ДНК, aдюванти, комбинирани ваксини, инжекции без игла, ваксини за пиене), които подобряват безопасността, ефикасността и приемането на ваксините. Те ще продължават да бъдат единственото оръжие, което успешно се бори с болестите, причинили най-голяма смъртност в световен мащаб. Едно е сигурно – щом една болест се появи, въпрос на време е да се намери и лечение за нея.