До середины XX века приход лета приносил тень страха на большую часть мира. Полиомиелит, или полиомиелит, был высокоинфекционным вирусным заболеванием, поражавшим в первую очередь детей, оставляя тысячи парализованными или с трудом дышащими в металлических гробах, известных как железные легкие. Вспышки закрывали города, родители держали своих детей подальше от бассейнов и театров, а медицинское сообщество было в значительной степени бессильным. Эта эпоха страха была преобразована одним из величайших научных достижений в истории человечества: разработка первых вакцин против полиомиелита. Работа Джонаса Солка и Альберта Сабина не просто приручала ужасающую болезнь; они обеспечили план для современных глобальных кампаний в области здравоохранения и поставили человечество на грань искоренения второй крупной болезни.

Понимание бедствия полиомиелита

Полиомиелит — древнее заболевание, с изображениями увядших конечностей, найденных в египетском искусстве. Однако только в конце 19-го и начале 20-го веков он превратился в глобальную эпидемию. Парадоксально, что улучшение санитарии в промышленно развитых странах могло способствовать этому сдвигу. В районах с плохой гигиеной младенцы рано подвергались воздействию вируса, часто приобретая иммунитет, в то же время защищаясь материнскими антителами. По мере улучшения санитарии воздействие задерживалось, оставляя детей старшего возраста и взрослых уязвимыми к более тяжелым формам заболевания, когда они в конечном итоге столкнулись с ним.

«Летняя чума»

Пик эпидемии полиомиелита в США и Европе пришёлся на 1940-е и 1950-е гг. Только вспышка в Нью-Йорке в 1916 г. убила более 2000 человек и парализовала тысячи. Болезнь стала гиперэндемичной в летние месяцы, заработав своё прозвище. Самой известной жертвой стал, вероятно, президент США Франклин Д. Рузвельт, которому в 1921 г. был поставлен диагноз полиомиелит в возрасте 39 лет. Личная борьба ФДР с этой болезнью привела непосредственно к основанию в 1938 г. Национального фонда по борьбе с детским параличом (NFIP), который запустил кампанию по сбору средств «Марш дам» Эта организация была уникальной: это было массовое движение, собиравшее миллионы копеек у обычных граждан, финансирующее те самые исследования, которые в конечном итоге будут разрабатывать вакцины.

Научные барьеры для вакцинации

Прежде чем вакцина могла быть создана, ученые должны были понять врага. Вирус полиомиелита - это небольшой, простой РНК-вирус, но он имел сложные биологические характеристики. Крупный прорыв произошел в 1949 году, когда Джон Эндерс, Томас Уэллер и Фредерик Роббинс успешно вырастили полиовирус в культурах тканей человека в лаборатории. Этот подвиг, который принес им Нобелевскую премию, стал поворотным моментом. Это позволило исследователям вырастить большие количества вируса и, что важно, изучить его в контролируемой среде. Другим важным шагом было выявление трех различных серотипов вируса - Брунгильды, Лансинга и Леона - что в значительной степени было достигнуто учеными в программе набора текста NFIP.

Джонас Солк и инактивированная вакцина против полиомиелита (IPV)

Джонас Солк, блестящий и амбициозный вирусолог, уже получил признание за разработку вакцины против гриппа с использованием метода «убитого» вируса. Он считал, что тот же подход может работать и для полиомиелита. В то время как многие в научном сообществе, включая Альберта Сабина, отдавали предпочтение живому ослабленному вирусу, Солк придерживался подхода «мертвого вируса», потому что считал, что он безопаснее.

Наука об убийстве

Метод Солка включал выращивание трех типов полиовируса, а затем их деактивацию формальдегидом. Лечение формалином сделало вирус полностью неспособным к репликации или вызывая заболевание, оставляя белковую шерсть нетронутой для иммунной системы, чтобы распознать. Задача заключалась в том, чтобы гарантировать, что каждая частица вируса была убита, не разрушая ее способность стимулировать иммунитет. Солк тщательно проверил вакцину на себе, своей жене и своих детях, прежде чем перейти к более крупным испытаниям на людях. Результаты этих небольших тестов доказали, что вакцина безопасна и вызвала сильный иммунный ответ.

1954 год: крупнейший медицинский эксперимент в истории

NFIP, смываясь с общественными пожертвованиями, организовал то, что остается крупнейшим и наиболее разрекламированным медицинским полевым испытанием в истории. В 1954 году участвовало почти 1,8 миллиона школьников, получивших название «Пионеры Полио». Испытание было рандомизированным, контролируемым, двойным слепым исследованием, организованным доктором Томасом Фрэнсисом-младшим. 12 апреля 1955 года — десятая годовщина смерти Рузвельта — были объявлены результаты. Вакцина Солка была безопасной и эффективной. Звенели церковные колокола и газеты объявили чудо. Солк, прославленный как герой, отказался запатентовать вакцину, заявив: «Можете ли вы запатентовать солнце?»

Каттерский инцидент: неудача в обеспечении безопасности

Эйфория была недолгой. Всего через несколько недель после объявления производственная ошибка в Cutter Laboratories в Беркли, Калифорния, привела к серии вакцин, которая содержала живой, вирулентный полиовирус. Инцидент с резцом вызвал 40 000 случаев полиомиелита, оставив 200 детей с постоянным параличом и вызвав 10 смертей. Эта трагедия стала разрушительным ударом по общественному доверию, но привела к революции в безопасности производства вакцин. Правительство США установило строгую систему лицензирования и проверки биологических продуктов, установив новый глобальный стандарт контроля качества. Вакцина Солка быстро вернулась на рынок, теперь производимая по самым строгим протоколам безопасности того времени.

Альберт Сабин и оральная вакцина против полиомиелита (OPV)

Вакцина Солка резко снизила заболеваемость полиомиелитом, но у нее были ограничения. Она вводилась путем инъекции, требовала бустера для поддержания иммунитета, и, хотя она защищала человека от паралича, она не эффективно останавливала репликацию вируса в кишечнике и распространение на других. Альберт Сабин, соперник Солка, был убежден, что живая, перорально вводимая вакцина была лучшим решением.

Погоня за ослабленным вирусом

Путь Сабина был более трудным. Он провел почти десять лет, тестируя сотни различных вирусных штаммов, систематически ослабляя их, проходя через клетки приматов, не принадлежащих человеку. Целью было создать штамм, который был «ослаблен» — настолько слабый, что не мог вызвать паралич у людей, но достаточно сильный, чтобы размножаться в кишечнике, стимулируя надежный, пожизненный иммунный ответ. Сабину пришлось сделать это для каждого из трех серотипов. В конечном итоге ему удалось три стабильных ослабленных штамма.

Испытания Сабина и глобальное усыновление

Интересно, что окончательные крупномасштабные испытания вакцины Сабина не проводились в США. В замечательном сотрудничестве, порожденном необходимостью холодной войны, Сабин сотрудничал с советскими учеными, в том числе с доктором Михаилом Чумаковым. В 1959 году более 10 миллионов детей в Советском Союзе были вакцинированы пероральной вакциной Сабина. Результаты были выдающимися. Вакцину легко вводить (капли на сахарный куб), дешево производить, и она быстро сократила случаи полиомиелита в СССР. Эти результаты убедили мир в силе вакцины. К началу 1960-х годов оральная вакцина против полиомиелита (ОПВ) была лицензирована в США и быстро стала основным инструментом борьбы с полиомиелитом.

Преимущества OPV

ОПВ обладала несколькими явными преимуществами перед ИПВ Солка. Во-первых, она вызывала «кишечный иммунитет», имитируя естественный путь инфекции. Это означало, что если вакцинированный человек позже столкнулся с диким полиовирусом, вирус не мог реплицироваться в их кишечнике. Это остановило цепь передачи. Во-вторых, поскольку это был живой вирус, он мог пролиться в стуле и распространиться на тесные контакты, эффективно иммунизируя соседей и членов семьи — явление, известное как «стадный иммунитет». Это сделало ОПВ идеальным оружием для массовых кампаний в развивающихся странах.

Глобальное воздействие: на пути к искоренению

Широкое применение вакцины Сабина, наряду с продолжающимся использованием вакцины Солка в некоторых областях, привело к полной ликвидации полиомиелита в большинстве развитых стран к 1970-м годам. Болезнь, которая когда-то была всеобщим страхом, начала исчезать из памяти на Западе. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и партнеры поставили перед собой цель глобальной ликвидации.

Глобальная инициатива по искоренению полиомиелита (GPEI)

В 1988 году Всемирная ассамблея здравоохранения запустила Глобальную инициативу по искоренению полиомиелита (GPEI) — масштабное мероприятие общественного здравоохранения. В то время полиомиелит парализовал около 350 000 детей каждый год в более чем 125 странах. GPEI объединил беспрецедентную коалицию: ВОЗ, Ротари Интернешнл, Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и ЮНИСЕФ. Стратегия заключалась в достижении высокого охвата плановой иммунизацией, дополнении ее массовыми национальными днями иммунизации (НИД) и поддержании активного наблюдения для выявления вируса.

Замечательный прогресс и хердлес

Прогресс был ошеломляющим. К 2000 году число случаев заболевания снизилось на 99,9%, а полиомиелит был эндемическим только в нескольких странах. В 1994 году в Северной и Южной Америке был сертифицирован как свободный от полиомиелита, за ним последовали Западная часть Тихого океана и Европа. Однако последняя доля процента оказалась самой трудной. Кампания столкнулась с культурным сопротивлением, конфликтом, который мешал вакцинаторам добираться до детей, и повторным появлением вируса из самой вакцины в редких случаях.

Согласно информационному бюллетеню ВОЗ по полиомиелиту, борьба продолжается в оставшихся оплотах Афганистана и Пакистана. Вирус также продолжает представлять опасность в недостаточно иммунизированных общинах посредством циркулирующих полиовирусов вакцинного происхождения (cVDPV), редкой генетической реверсии ослабленного вируса вакцины в вирулентную форму.

Стратегия эндшпиля и наследие основателей

Конечная игра для полиомиелита - это сложный баланс между поддержанием силы ОПВ и устранением риска цВПВП. Решение, которое началось в 2016 году, было поэтапным отказом от пероральной вакцины.

Переход от tOPV к bOPV и роль IPV

В течение десятилетий трехвалентный ОПВ (ТОПВ) защищал от всех трех типов дикого полиовируса. После того, как дикий тип 2 был объявлен ликвидированным во всем мире в 2015 году, был произведен скоординированный «переключатель» на двухвалентный ОПВ (bOPV), который защищает от типов 1 и 3. Для поддержания иммунитета против типа 2 GPEI ввел по крайней мере одну дозу инактивированной полиовакцины (IPV) [FLT: 1]] в обычные графики иммунизации всех стран. Эта гибридная стратегия использует инъекционную вакцину Солка для предотвращения паралича без риска возникновения штаммов, полученных из вакцин, и пероральную вакцину Сабина для прекращения передачи в полевых условиях.

Оральная вакцина против полиомиелита (nOPV2)

В 2021 году в арсенал поступил новый инструмент: новая оральная полиовакцина типа 2 (nOPV2). Она была специально разработана для большей генетической стабильности, чем традиционная вакцина типа 2 Сабина, что делает ее гораздо менее вероятной для возвращения в опасный cVDPV. Разработка и быстрое развертывание nOPV2 является прямым продолжением научного наследия Солка и Сабина, применяя современную генную инженерию к основополагающим принципам вакцинологии. CDC предоставляет обширную документацию об эволюции этих полиовакцин.

Последний рубеж

Мы стоим на пороге ликвидации второй в истории болезни человека (после оспы). Препятствия огромны. Они включают геополитический конфликт, логистические препятствия в отдаленных регионах, кампании дезинформации, которые подрывают доверие к вакцинам, и постоянную потребность в миллиардах долларов финансирования. Однако инструменты для достижения успеха существуют сегодня, полученные непосредственно из открытий Солка и Сабина.

Трансформационный век

История полиомиелитной вакцины - это не просто история лабораторных прорывов. Это история общества, мобилизованного для спасения своих детей - коалиция пожертвований, отчаянных родителей, преданных ученых и глобальных институтов. Джонас Солк дал миру безопасный, эффективный щит. Альберт Сабин дал миру мощный, практический меч, чтобы разорвать цепи передачи. Вместе они завоевали один из самых страшных бедствий человечества в промышленно развитом мире и построили основу для окончательного нападения на него повсюду.

Пока мы ориентируемся на новые глобальные угрозы здоровью, уроки борьбы с полиомиелитом остаются актуальными, как никогда. Сила вакцин, необходимость надежных глобальных систем здравоохранения и глубокое влияние инвестиций в исследования - все это наследие борьбы с полиомиелитом. День, когда мы сертифицируем мир, свободный от полиомиелита, станет окончательной победой пионеров полиомиелита 1954 года, миллионов вакцинаторов, которые следуют по их стопам, и ученых, которые осмелились представить мир без этой болезни.

Успешная разработка этих вакцин коренным образом изменила траекторию здоровья человека и продемонстрировала неоспоримую истину о том, что наука, применяемая с мужеством и убежденностью, может изменить мир.Конец истории полиомиелита все еще пишется, но авторы ясны: благодаря Солку, Сабину и мировому сообществу будущее без полиомиелита находится в пределах нашей досягаемости.