Путь к вакцине

Какой шаг исследователи делают следующим после того, как находят возбудителя? Правильно – пытаются создать лекарство и вакцину. В самом начале XX века после весьма смелого заявления Лёффлера в участии стрептококка все еще сомневались, но появлялось все больше доказательств, что именно этот микроорганизм вызывает столь характерную сыпь и прочие клинические проявления скарлатины. Как часто водится, русская и английская литература расходятся в показаниях о том, кто из ученых стал первым среди «судей», вынесших микробу приговор абсолютной вины.

Иностранные источники упорствуют, что связь между стрептококками и скарлатиной достоверно подтвердила знаменитая супружеская пара Дик, и случилось сие событие в начале 1900-х годов. Однако, если мы внимательно приглядимся к биографиям Джорджа и Глэдис, то заметим, что свои исследования они проводили во время Первой мировой войны и только в 1923 году смогли объяснить причину заболевания, выделив токсин, продуцируемый штаммом бактерий Streptococcus, а чуть позже создать и антитоксин для лечения, а также нетоксичную вакцину для иммунизации.

О Диках мы еще вспомним, а пока обратимся за показаниями к «другой стороне». О русских микробиологах на Западе известно гораздо меньше. Тем не менее нужно отметить, что действительно первым человеком, который реально смог выделить токсин стрептококка (эритротоксин), а затем предложил иммунизировать лошадей для того, чтобы создать антитоксическую сыворотку, стал именно наш соотечественник Иван Савченко.

Возможно, мы бы не узнали о нем, если бы профессор кафедры общей патологии медицинского факультета Киевского университета Никанор Хржонщевский, между прочим, основатель первой кафедры гистологии на Украине, устроил первокурснику нагоняй, застав того в лаборатории за несанкционированным просмотром гистологических препаратов под микроскопом. Рановато было юному медику интересоваться гистологией. Однако профессор понял все правильно и умел разглядывать звезды на ночном небе. Серьезных санкций в итоге не последовало; более того, талантливый и любопытный молодой человек даже получил хороший микроскоп и проработал в гистологии до окончания университетского курса.

И даже здесь не обошлось без вмешательства Его Величества Случая. Продолжая работать в лаборатории, он попал под влияние харизмы Ильи Мечникова, который посетил с коротким визитом Киевский университет. Речи будущего нобелевского лауреата о современной медицинской науке и прозрачных личинках морских звезд, которые открыли дорогу к теории иммунитета, так вдохновили юного исследователя, что недолго думая он подает заявку на заграничную командировку, намереваясь приехать в Институт Пастера и всему научиться под руководством самого Мечникова. И он ее получает!

Блестящая научная карьера начинается после возвращения в Россию – сразу на место заведующего кафедрой общей патологии Казанского университета. Савченко берется за возвратный тиф (о нем в отдельной главе), который становится его верным союзником и помогает открыть двухфазную природу фагоцитарной иммунной защиты, проходящей по законам физической химии. Кроме того, они с товарищем в лучших традициях увлеченных ученых героически испытывают на себе вакцину против холеры. Per os (через рот) – впервые для кишечных инфекций. И показывают, что подобное введение для этого типа инфекций весьма оправдано.

Скарлатина, как одна из частых, но пока не до конца ясных детских патологий, против которой пока не было иммунизации, привлекла внимание Ивана Григорьевича в 1904 году. Нет, попытки были, еще в 1903 году, когда талантливый мюнхенский ученый Хуго Шоттмюллер продемонстрировал, как патогенные стрептококки разрушили эритроциты (гемолиз) в чашке с питательной средой – кровяным агаром. Тогда же Шоттмюллер разделил их по этому умению на три группы (гемолитические, негемолитические, промежуточные), и в то же время предпринял первую попытку иммунизации против скарлатины, впрочем, не слишком успешную.

Вероятно, неудача постигла исследователя потому, что ему не удалось получить чистый токсин. В отличие от Савченко, который берется разрешить проблему, «достает» эритротоксин и запускает «живые фермы» в виде лошадей по производству антитоксина. Действие первой антитоксической противоскарлатинозной лечебной сыворотки, изготовленной в Казанском бактериологическом институте, он проверил на маленьких пациентах педиатрической клиники университета. Увы, успех оказался переменчивым, а сыворотка – слабой.

Тут стоит ввести в историю еще одного героя. Георгий Норбертович Габричевский – талантливый московский врач и тоже ученик Ильи Мечникова, а еще Роберта Коха, Пауля Эрлиха и Эмиля Ру, о которых наши читатели имели удовольствие узнать из наших других книг, внимательно присматривался к работам своего коллеги. Как разработчик методов серопрофилактики дифтерии, а также создатель противодифтерийной сыворотки, которая начала успешно применяться для лечения в 1894 году, он следил за работами Савченко и был совершенно согласен с коллегой насчет того, какой микроорганизм вызывает скарлатину (не все в то время обвиняли стрептококк). Однако он сомневался, что способ иммунизации, подходящий для дифтерии, будет иметь такой же успех при скарлатине.

В итоге Габричевский придумал испытать другой метод. Он выделил из крови больных людей стрептококки, добился, чтобы они выросли в питательной бульонной среде, а затем убил их, хорошенько прокипятив раствор, и начал испытывать его на людях. Некоторые заболели, но то большинство, которое осталось здоровым, приобрело некоторую устойчивость к действию микроба.

Интересно, что этот опыт на 20 лет опередил наблюдения всех других исследователей, занимающихся инфекционными болезнями! Вакцина на основе убитой культуры привлекла внимание многочисленных европейских ученых, которые, проводя опыты по иммунизации у себя, сообщали о заметном снижении частоты скарлатины у привитых детей по сравнению с «контрольной группой». Однако классификация Шоттмюллера по «разрушающим» способностям гемолитических стрептококков вызывала путаницу в отношении скарлатины, но в то же время помогла разобраться в разнообразных и вездесущих стрептококках.

К 1919 году «подтянулась» иммунологическая классификация микроорганизмов, потому что было очевидно, что одни гемолитические стрептококки могут вызывать жуткую ангину, а другие – нет. Вооружившись проспективными экспериментами на животных и методами серологической агглютинации, исследователи изучили большое количество штаммов и смогли идентифицировать несколько десятков различных антигенных типов среди гемолитических стрептококков, которые только были найдены у человека. Эти методы не дали окончательного ответа насчет скарлатины, но в итоге привели Ребекку Лансфилд, создательницу иммунологической классификации, к более-менее стройной систематике.

Наконец, в начале XX века в сторону иммунных «лошадиных ферм» посмотрел и западный мир. Организм этих благородных животных прекрасно производил антитела ко многим экзотоксинам, особенно к дифтерийному, что уже спасало жизни, поэтому Пауль Мозер и Клеменс фон Пирке испробовали этот способ и против стрептококкового эритротоксина.

Интересно, что получившаяся сыворотка реагировала (агглютинировала) лишь на некоторые штаммы скарлатинных стрептококков, причем, в более высоких титрах, чем гемолитические стрептококки, выделенные, к примеру, из других источников. Лошадиная сыворотка также предотвращала развитие местных и системных реакций, если ее вводили людям до инъекции вакцины Габричевского. Кажется, она даже улучшала течение скарлатины и ослабляла ее симптомы. Однако, поскольку стрептококки все еще не воспринимались всерьез, эта вакцина как-то незаметно покинула сцену медицины.

А теперь вернемся к Джорджу и Глэдис Дик. В 1923–1924 году они все-таки сделали два важнейших открытия в области скарлатины. После очень кропотливой работы они сумели-таки открыть токсин, который вырабатывает стрептококк. А после этого разработать кожный тест на восприимчивость к скарлатине и создать антитоксин.

Нужно отдельно отметить, что тест выявлял не больных, а только тех людей, которые могли заболеть скарлатиной. Он представлял собой инъекции разведенного штамма стрептококка. Местная реакция на коже в месте инъекции появилась у людей, которые были восприимчивы к развитию скарлатины. Эта реакция была наиболее заметна примерно через 24 часа после инъекции, но ее можно было наблюдать уже через 4–6 часов. Если на коже не появлялось никакой реакции, то предполагалось, что у этого человека уже выработался иммунитет к болезни, и он не подвергался риску ее развития.

Супруги показали, что восприимчивых людей можно иммунизировать токсином до тех пор, пока он не перестанет быть восприимчивым. Антитоксин и вакцина Диков просуществовали до 1940-х годов, пока их не вытеснили более надежные антибиотики.

К слову, у супругов Дик были неплохие шансы повторить судьбу супругов Кюри или Кори: их суммарно 50 раз номинировали на Нобелевскую премию, так что их вклад был признан коллегами. Но не срослось.