Введение

Вакцина против вируса оспы

Вариоляция была впервые применена в Северной Америке в 1721 году, вызванная тяжелой эпидемией. Эта процедура была известна в Бостоне с 1706 года, когда проповедник Коттон Мэзер узнал о ней от Онесимуса, человека, которого он держал в рабстве, который, как и многие его соотечественники, был привит в Африке до похищения. Поначалу эта практика подвергалась резкой критике. Однако ограниченное исследование показало, что из 244 человек, подвергшихся вариоляции, умерло шесть (2,5%), в то время как из 5980 человек умерло 844 от естественной болезни (14%), и этот метод был широко принят во всех колониях. Техника прививки была задокументирована как имеющая смертность всего один случай на тысячу. Через два года после публикации описания Кеннеди, в марте 1718 года, доктор Чарльз Мэтленд успешно привил пятилетнего сына британского посла при турецком дворе по приказу жены посла, леди Мэри Уортли Монтегю, которая четыре года спустя внедрила эту практику в Англии. В письме леди Мэри Уортли Монтегю Саре Чизвелл от 1 апреля 1717 года, из турецкого посольства, описывается это лечение:
"Оспа, столь смертельная и распространенная среди нас, здесь совершенно безвредна благодаря изобретению прививки (так они это называют). Есть группа старых женщин, которые занимаются проведением этой операции. Каждую осень, в сентябре, когда спадает сильная жара, люди посылают друг другу сообщения, чтобы узнать, не желает ли кто-нибудь из их семьи привиться от оспы. Они организуют для этого собрания, и когда они встречаются (обычно пятнадцать или шестнадцать человек вместе), старуха приходит с ореховой скорлупой, полной оспенного материала лучшего сорта, и спрашивает, какие вены вы хотите вскрыть. Она немедленно вскрывает предложенную вами вену большой иглой (что причиняет не больше боли, чем обычная царапина) и вводит в вену столько яда, сколько поместится на кончике ее иглы, а затем перевязывает небольшую рану кусочком полой скорлупы и таким образом вскрывает четыре или пять вен. Дети или юные пациенты играют вместе весь остаток дня и находятся в полном здравии до восьмого дня. Затем их начинает лихорадить, и они лежат в постели два дня, очень редко три. У них редко бывает более двадцати или тридцати оспенных высыпаний на лице, которые никогда не оставляют шрамов, и через восемь дней они чувствуют себя так же хорошо, как и до болезни. Нет ни одного случая, чтобы кто-нибудь умер от этой процедуры, и вы можете поверить, что я очень довольна безопасностью эксперимента, поскольку намереваюсь привить его моему дорогому маленькому сыну. Я достаточно патриотична, чтобы приложить усилия для популяризации этого полезного изобретения в Англии, и я обязательно напишу некоторым нашим врачам об этом подробно, если бы знала кого-нибудь из них, кто обладал бы достаточной добродетелью, чтобы пожертвовать значительной частью своего дохода ради блага человечества, но эта болезнь слишком выгодна им, чтобы не вызвать их негодование у того, кто осмелится положить ей конец. Возможно, если я вернусь, у меня все же хватит смелости пойти на войну с ними."

Ранняя вакцинация

В первые дни эмпирической вакцинации, до работ Луи Пастера по обоснованию теории микробов и Джозефа Листера по антисептике и асептике, наблюдалось значительное число вторичных инфекций. Считается, что Уильям Вудвилль, один из первых вакцинаторов и директор лондонской больницы оспы, заразил коровью оспу – вакцину – оспой, что по сути привело к вариоляции. Другие вакцины получали не из коровьей оспы, а из других кожных высыпаний на крупном рогатом скоте. В 1758 году, в первые дни эмпирических экспериментов, американский кальвинист Джонатан Эдвардс умер после оспенной прививки. Одни из первых статистических и эпидемиологических исследований были проведены Джеймсом Юрином в 1727 году и Даниэлем Бернулли в 1766 году. В 1768 году доктор Джон Фьюстер сообщил, что вариоляция не вызывала реакции у людей, переболевших коровьей оспой. Эдвард Дженнер родился в Беркли, Англия, сиротой. В детстве Дженнер был привит вместе с другими школьниками за счет приходских средств, но едва не умер из-за тяжести инфекции. После приема слабительного и кровопускания Дженнер поместили в одну из коровников, где он находился до выздоровления. В возрасте 13 лет он стал учеником аптекаря Даниэля Ладлоу, а затем хирурга Джорджа Хардвика в близлежащем Содбери. Он заметил, что люди, заразившиеся коровьей оспой при работе со скотом, не заболевали оспой. Дженнер предположил причинно-следственную связь, но в то время эта идея не была воспринята. С 1770 по 1772 год Дженнер проходил углубленное обучение в Лондоне в больнице Святого Георгия и в качестве частного ученика Джона Хантера, после чего вернулся, чтобы начать практику в Беркли. В апреле 1797 года Дженнер направил в Королевское общество статью с описанием своих наблюдений. Она не была представлена официально, и в записях Общества о ней нет упоминаний. Дженнер неофициально отправил статью сэру Джозефу Бэнксу, президенту Общества, который попросил Эверарда Хоума высказать свое мнение. Отзывы об отклоненном докладе, впервые опубликованные в 1999 году, были скептическими и призывали к дальнейшим вакцинациям. Были проведены дополнительные прививки, и в 1798 году Дженнер опубликовал свою работу под названием «Исследование причин и последствий Variolae Vaccinae», болезни, обнаруженной в некоторых западных графствах Англии, особенно в Глостершире, и известной под названием коровья оспа. Это был анализ 23 случаев, включая нескольких людей, которые сопротивлялись естественному заражению после перенесенной коровьей оспы. Неизвестно, сколько людей Дженнер вакцинировал или заразил вирусом оспы; например, в случае 21 упоминались «некоторые дети и взрослые». Важно, что по крайней мере четверо, которым Дженнер преднамеренно привил вирус оспы, оказались к нему невосприимчивы. В их число входили первый и последний пациенты в серии переносов из руки в руку. Он пришел к выводу, что прививка от коровьей оспы является безопасной альтернативой оспенной прививке, но опрометчиво заявил, что защитный эффект сохраняется на всю жизнь. Это последнее оказалось неверным. Дополнительным источником путаницы было убеждение Дженнера в том, что полностью эффективная вакцина, полученная от коров, происходит от болезни лошадей, которую он ошибочно называл жиром. Это подверглось критике в то время, но вакцины, полученные от оспы лошадей, вскоре были введены и позже способствовали сложной проблеме происхождения вируса вакцинии, вируса, используемого в современной вакцине. Введение вакцины в Новый Свет произошло в Троице, Ньюфаундленд, в 1798 году доктором Джоном Клинчем, другом детства и медицинским коллегой Дженнера. Первая вакцина против оспы в Соединенных Штатах была введена в 1799 году. Врач Валентин Симан сделал своим детям прививку от оспы, используя сыворотку, полученную от Дженнера. К 1800 году работа Дженнера была опубликована на всех основных европейских языках и достигла Бенджамина Уотерхауса в Соединенных Штатах – признак быстрого распространения и глубокого интереса. Несмотря на некоторую обеспокоенность по поводу безопасности вакцинации, смертность при использовании тщательно отобранной вакцины была близка к нулю, и она вскоре была широко распространена по всей Европе и Соединенным Штатам. В 1804 году экспедиция Бальмиса, официальная испанская миссия под командованием Франсиско Хавьера де Бальмиса, отправилась в плавание, чтобы распространить вакцину по всей Испанской империи, сначала на Канарские острова, а затем в Испанскую Центральную Америку. В то время как его заместитель, Хосе Сальвани, доставил вакцину на западное и восточное побережья Испанской Южной Америки, Бальмис отправился в Манилу на Филиппины, а затем в Кантон и Макао на китайском побережье. Он вернулся в Испанию в 1806 году. Вакцина перевозилась не во флаконах, а в виде 22 осиротевших мальчиков, которые были «носителями» живого вируса коровьей оспы. По прибытии «другие испанские губернаторы и врачи использовали рабынь, чтобы переносить вирус между островами, используя лимфу, полученную от них, для вакцинации местного населения». Наполеон был одним из первых сторонников вакцинации против оспы и приказал прививать новобранцев в армию. Кроме того, была создана программа вакцинации для Французской армии и его Императорской гвардии. В 1811 году он привил своего сына, Наполеона II, после его рождения. К 1815 году около половины французских детей были вакцинированы, а к концу Наполеоновской империи смертность от оспы составляла 1,8% от общего числа смертей, по сравнению с 4,8% во время Французской революции. Первым государством, в котором были введены обязательные вакцинации, было Княжество Лукка и Пьомбино 25 сентября 1806 года. 26 августа 1807 года Бавария ввела аналогичную меру. Баден последовал в 1809 году, Пруссия в 1815 году, Вюртемберг в 1818 году, Швеция в 1816 году, Англия в 1867 году и Германская империя в 1874 году посредством Рейхского закона о вакцинации. В лютеранской Швеции протестантское духовенство сыграло новаторскую роль в добровольной вакцинации против оспы уже в 1800 году. Первая вакцинация в Лихтенштейне была проведена в 1801 году, а с 1812 года вакцинация стала обязательной. Вопрос о том, кто первым попробовал прививку коровьей оспой/вакцинацию, не может быть решен с уверенностью. Больше всего информации доступно о Бенджамине Джести, Петере Плетте и Джоне Фьюстере, хотя и в ограниченном объеме. В 1774 году Джести, фермер из Йетминстера в Дорсете, заметив, что две доярки, живущие в его семье, невосприимчивы к оспе, привил свою семью коровьей оспой, чтобы защитить их от оспы. В то время он вызвал определенную местную критику и насмешки, а затем интерес угас. Позже внимание было обращено на Джести, и в 1802 году он был доставлен в Лондон критиками, завидовавшими известности Дженнера в то время, когда он подавал заявление в парламент о финансовой награде. В 1790–92 годах Петер Плетт, учитель из Гольштейна, сообщил об ограниченных результатах прививки коровьей оспой Медицинскому факультету Кильского университета. Однако факультет отдавал предпочтение вариоляции и не предпринял никаких действий. Джон Фьюстер, друг Дженнера-хирург из близлежащего Торнбери, обсуждал возможность прививки коровьей оспой на собраниях еще в 1765 году. Возможно, он провел некоторые прививки коровьей оспой в 1796 году примерно в то же время, когда Дженнер вакцинировал Фиппса. Однако Фьюстер, который успешно занимался вариоляцией, мог рассматривать этот вариант, но вместо этого использовал оспу. Он считал, что вакцинация не дает преимуществ перед вариоляцией, но поддерживал дружеские отношения с Дженнером и, конечно, не заявлял о приоритете вакцинации, когда критики нападали на репутацию Дженнера. Очевидно, что идея использования коровьей оспы вместо оспы для прививки рассматривалась и фактически применялась в конце 18 века, и не только медицинскими работниками. Таким образом, Дженнер не был первым, кто попробовал прививку коровьей оспой. Однако он был первым, кто опубликовал свои доказательства и свободно распространял вакцину, предоставил информацию о выборе подходящего материала и поддерживал ее путем переноса из руки в руку. Авторы официального отчета Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) «Оспа и ее ликвидация», оценивая роль Дженнера, написали: Обязательная вакцинация младенцев была введена в Англии в 1853 году в соответствии с Законом о вакцинации...

Развитие производства

До конца XIX века вакцинация проводилась либо непосредственно вакциной, полученной на коже телят, либо, особенно в Англии, вакциной, полученной из телят, но затем поддерживаемой путем передачи от руки к руке; первоначально в обоих случаях вакцину можно было высушить на точках из слоновой кости для кратковременного хранения или транспортировки, но к концу века для этой цели все чаще использовались стеклянные капилляры. В течение этого периода не было адекватных методов оценки безопасности вакцины, и имели место случаи заражения вакциной, передающей такие инфекции, как рожа, столбняк, септицемия и туберкулез. Вакцина против оспы была единственной доступной вакциной в этот период, и поэтому решительное противодействие ей инициировало ряд споров, которые распространились на другие вакцины и в XXI век. Сидни Артур Монктон Копман, английский правительственный бактериолог, заинтересованный в вакцине против оспы, исследовал влияние различных методов обработки на бактерии в ней, включая глицерин. Глицерин иногда использовался просто в качестве разбавителя некоторыми континентальными производителями вакцин. Однако Копман обнаружил, что вакцина, суспендированная в 50% химически чистом глицерине и хранившаяся в контролируемых условиях, содержала очень мало "посторонних" бактерий и давала удовлетворительные результаты вакцинации. Позже он сообщил, что глицерин убивал возбудителей рожи и туберкулеза при их добавлении в вакцину в "значительном количестве", и что его метод широко использовался на континенте. Вакцина, произведенная методом Копмана, была единственным типом, который бесплатно выдавался государственным вакцинаторам Английским правительственным учреждением вакцин с 1899 года. Одновременно Закон о вакцинации 1898 года запретил вакцинацию от руки к руке, тем самым предотвратив передачу сифилиса этим способом. Однако частные врачи должны были приобретать вакцину у коммерческих производителей. Хотя правильное использование глицерина значительно снижало бактериальное загрязнение, сырой исходный материал, соскабливаемый с кожи инфицированных телят, всегда был сильно загрязнен, и ни одна вакцина не была полностью свободна от бактерий. Обследование вакцин в 1900 году выявило значительные различия в бактериальном загрязнении. Вакцина, выпускаемая Правительственным учреждением по вакцинации, содержала 5000 бактерий на грамм, в то время как коммерческие вакцины содержали до 100 000 бактерий на грамм. Уровень бактериального загрязнения оставался нерегулируемым до тех пор, пока Закон о терапевтических веществах 1925 года не установил верхний предел в 5000 на грамм и не отклонял любую партию вакцины, содержащую возбудителей рожи или раневых инфекций. Коллиер добавлял 0,5% фенола в вакцину для уменьшения количества бактериальных загрязнителей, но ключевым этапом было добавление 5% пептона в жидкую вакцину перед ее розливом в ампулы. Это защищало вирус во время процесса лиофилизации. После сушки ампулы герметизировались под азотом. Как и другие вакцины, после восстановления она теряла эффективность через 1–2 дня при комнатной температуре. Однако сухая вакцина была на 100% эффективна при восстановлении после 6 месяцев хранения, что позволяло транспортировать и хранить ее в отдаленных тропических районах. Метод Коллиера все чаще использовался и, с незначительными изменениями, стал стандартом для производства вакцин, принятым подразделением ВОЗ по ликвидации оспы, когда оно начало свою глобальную кампанию по ликвидации оспы в 1967 году, к тому времени 23 из 59 производителей использовали штамм Листера. Вакцина против оспы вводилась путем царапин в поверхностные слои кожи, для этого использовались самые разные инструменты. Они варьировались от простых игл до многоточечных и многолопастных пружинных инструментов, специально разработанных для этой цели. Значительный вклад в вакцинацию против оспы в 1960-х годах внес Бенджамин Рубин, американский микробиолог, работавший в лаборатории Уайетта. На основе первоначальных испытаний с текстильными иглами с обрезанными поперечно глазками он разработал бифуркационную иглу. Это была заточенная вилка с двумя зубцами, предназначенная для удержания одной дозы восстановленной лиофилизированной вакцины за счет капиллярности. Легкая в использовании, требующая минимальной подготовки, дешевая в производстве (5 долларов за 1000), использующая четверть объема вакцины по сравнению с другими методами и многократно используемая после стерилизации пламенем, она использовалась во всем мире в рамках Кампании ВОЗ по ликвидации оспы с 1968 года.

Ликвидация оспы

Оспа была ликвидирована благодаря масштабному международному поиску очагов заболевания, подкрепленному программой вакцинации, начавшейся в 1967 году. Организация и координация осуществлялись подразделением Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), созданным и возглавляемым Дональдом Хендерсоном. Последний случай в Америке был зарегистрирован в 1971 году (Бразилия), в Юго-Восточной Азии (Индонезия) – в 1972 году, и на Индийском субконтиненте – в 1975 году (Бангладеш). После двух лет интенсивных поисков, в октябре 1977 года в Сомали был выявлен последний эндемичный случай оспы в мире.

Подготовка к борьбе с терроризмом

Среди более чем 270 000 военнослужащих США, вакцинированных вакциной против оспы в период с декабря 2002 года по март 2003 года, было зарегистрировано восемнадцать случаев вероятного миоперикардита (все они были среди впервые вакцинированных, получивших штамм вируса ваксинии NYCBOH), что составило заболеваемость 7,8 на 100 000 человек в течение 30 дней наблюдения. Все случаи были зафиксированы у молодых, здоровых взрослых мужчин европеоидной расы, и все они выжили. В 2002 году правительство США начало программу вакцинации 500 000 добровольных медицинских работников по всей стране. Вакцинация предназначалась для медицинских работников, которые должны были стать передовой линией реагирования в случае биотеррористической атаки. Многие медицинские работники отказались от вакцинации или не стали ее проходить, опасаясь побочных эффектов, вопросов компенсации и юридической ответственности. Большинство не видели непосредственной необходимости в вакцине. Некоторые системы здравоохранения отказались участвовать, опасаясь стать местом притяжения для пациентов с оспой в случае эпидемии. Фактически вакцину получили менее 40 000 человек. 21 апреля 2022 года Public Services and Procurement Canada опубликовало объявление о тендере на создание запаса 500 000 доз вакцины против оспы для защиты от возможного случайного или преднамеренного высвобождения искорененного вируса. 6 мая контракт был заключен с Bavarian Nordic на поставку их вакцины Imvamune. Эти вакцины были использованы Агентством общественного здравоохранения Канады для целенаправленной вакцинации в ответ на вспышку оспы обезьян в 2022 году.

Происхождение

Происхождение современной вакцины против оспы долгое время оставалось неясным, но в 2010-х годах оспа лошадей была идентифицирована как наиболее вероятный предок. Эдвард Дженнер получил свою вакцину от коровы, поэтому он назвал вирус вакцинией, от латинского слова, обозначающего корову. Дженнер полагал, что как коровья оспа, так и оспа – это вирусы, происходящие от лошадей и передающиеся коровам, и некоторые врачи следовали его логике, вводя своим пациентам непосредственно оспу лошадей. Ситуация еще больше усложнилась, когда Луи Пастер разработал методы создания вакцин в лаборатории в конце XIX века. В процессе серийного пассирования вирусов, из-за ненадлежащего ведения записей, были созданы лабораторные штаммы с неясным происхождением. В 1939 году Аллан Уотт Дауни показал, что вирус вакцинии серологически отличается от "естественного" вируса коровьей оспы. Эта работа установила вакцинию и коровью оспу как два отдельных видовых типа вирусов. Термин "вакциния" теперь относится исключительно к вакцине против оспы, в то время как коровья оспа больше не имеет латинского названия. Развитие полногеномного секвенирования в 1990-х годах позволило сравнивать геномы ортопоксовирусов и определять их родственные связи. Геном вируса оспы лошадей был секвенирован в 2006 году и оказался наиболее тесно связан с вакцинией. На филогенетическом древе ортопоксовирусов оспа лошадей формирует кладу со штаммами вакцинии, а штаммы коровьей оспы – другую кладу. Поскольку образец был собран в конце кампании по ликвидации оспы, ученые рассматривали возможность того, что оспа лошадей является штаммом вакцинии, который попал в дикую природу. Современные бразильские вакцины с документально подтвержденной датой введения 1887 года, изготовленные из материала, собранного во время вспышки "коровьей оспы" во Франции в 1866 году, более схожи с оспой лошадей, чем другие штаммы вакцинии. Пять вакцин против оспы, произведенных в Соединенных Штатах в 1859–1873 годах, наиболее схожи друг с другом и с оспой лошадей, а также с вакциной Малфорда 1902 года.

Терминология

Слово "вакцина" происходит от Variolae vaccinae (то есть оспы коровы), термина, предложенного Дженнером для обозначения коровьей оспы и использованного в полном названии его труда «Исследование причин и последствий Variolae vaccinae, известной как коровья оспа». Термин "вакцинация", который вскоре вытеснил термины "прививка от коровьей оспы" и "вакцинальная прививка", впервые был опубликован в печати другом Дженнера, Ричардом Даннингом, в 1800 году. Изначально термины "вакцина" и "вакцинация" относились исключительно к оспе, но в 1881 году Луи Пастер на 7-м Международном медицинском конгрессе предложил, в знак уважения к Дженнеру, расширить их применение на новые профилактические прививки. По некоторым данным, этот термин впервые использовал Ричард Даннинг, друг Дженнера, в 1800 году.