Как была создана вакцина против туберкулеза

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] 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.