Средства прививки и иммунизация

 

Итак, теперь мы уже знаем, что кроме врожденного иммунитета, присущего определенным организмам, невосприимчивость к инфекциям можно создать и искусственным путем – так называемой иммунизацией. Для этого применяют вакцины или иммунные сыворотки.

Иммунизация иммунной сывороткой является пассивной, поскольку организм человека сам не вырабатывает действенные антитела, а получает их готовыми. Сыворотку получают, как уже говорилось, из крови вакцинированных или переболевших животных, у которых образование антител вызывается заражением антигенами. Последние обычно представлены токсинами болезнетворного микроба.

Совсем иная сущность процесса активной иммунизации, когда в организм вводятся в виде прививочных вакцин убитые или ослабленные возбудители инфекционных заболеваний.

При изготовлении вакцины болезнетворные микробы обрабатываются так, чтобы их патогенные свойства были уничтожены, а антигенные сохранились. Прививка такой вакцины приводит к образованию соответствующих антител.

В таблице 12 приведены примеры создания активного и пассивного иммунитета против некоторых широко распространенных заболеваний.

 

В Чехословакии детям в обязательном порядке делаются следующие прививки. При рождении они получают вакцину БЦЖ (от туберкулеза). Спустя некоторое время почти одновременно им делают прививки против дифтерии, столбняка и коклюша. Затем проводят вакцинацию против оспы, несколько позднее – против полиомиелита и против кори (последняя введена совсем недавно). Таким образом, дети иммунизируются против четырех болезней бактериального происхождения (туберкулез, дифтерия, столбняк и коклюш) и против трех заболеваний, возбудителями которых являются вирусы (оспа, полиомиелит и корь).

 

 

Волшебные пули»

 

Эрлих посвятил себя поискам таких «волшебных пуль», которые могли бы точно и надежно поражать определенных возбудителей инфекций… В его понимании стрелять этими целебными пулями означало искать и количественно оценивать проявления болезни химическими средствами.

Й. Фонкеннель, 1956

 

Поиски

 

Проблема лечения болезней – столь же древняя, как и само человечество. Вместе с открытием их возбудителей шли поиски эффективных средств лечения. К методам лечения, которыми мы привыкли пользоваться сегодня, вел тернистый путь, усеянный и многими ошибками, и значительными успехами. И, конечно, современное состояние здравоохранения – всего лишь этап на пути дальнейшего решения этой проблемы.

Римский врач и естествоиспытатель Гален, живший во II веке, рекомендовал от многих болезней порошок из человеческих костей. Ибн Сина (латинизированное Авиценна), знаменитый таджикский врач, стал крупнейшим авторитетом в Средней Азии.

Болезни не оставались и вне внимания алхимиков, из которых многие стали создателями «чудотворных» лекарств. Новые пути врачевания искал в XVI веке и выдающийся немецкий врач и химик Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, называвший себя Парацельсом. Он отвергал древнюю медицину и символически сжег на площади в Базеле труды Галена и Авиценны, заявляя, что природа может дать лучшие лечебные средства, чем отвары из трав. Значительно более действенными средствами лечения, по его мнению, могли быть такие вещества, как ртуть, железо, сера и свинец. В 1537 году Парацельс посетил Братиславу, где ему был оказан торжественный прием.

Однако вера в целебную силу растений сохранилась до наших дней. Словацкая область Турьец была родиной известных далеко за ее пределами врачей, которые готовили из различных растений целебные масла.

В XVII веке в Европу проник метод лечения малярии, уже давно и с успехом применявшийся индейцами Южной Америки. В 1660 году корой хинного дерева была вылечена жена перуанского вице‑короля[35]. Английские врачи Сиденхем и Уиллис распространили это новое средство в Старом Свете. Действующее вещество коры хинного дерева – хинин – выделили в 1820 году французские ученые Пельтье и Кавенту[36]. С тех пор хинин стал незаменимым средством в аптечке путешественников, отправлявшихся в неизведанные края, где царила малярия.

Химические препараты все больше и больше привлекали внимание ученых, они исследовали их возможные целебные свойства. В 1902 году французам А. Лаверану и Меснилю удалось при помощи арсенита калия излечить мышь, зараженную сонной болезнью. Но действие этого соединения мышьяка, к тому же сильно ядовитого, оказалось преходящим, и от лечения им пришлось отказаться. Лучших результатов добился английский врач Томас, применивший в целях лечения другой препарат мышьяка под названием атоксил. В то же время вопрос о химических средствах лечения очень волновал одного немецкого ученого, справедливо заслужившего вскоре титул основателя химиотерапии.

 

Соединение № 606

 

Пауль Эрлих, о котором мы уже знаем из рассказа о его спорах с Мечниковым по поводу иммунитета, всегда возлагал большие надежды на химию. Он был уверен, что она поможет ему найти «волшебную пулю», которая уничтожит возбудителя сифилиса. Соединение, которое он искал, должно было обладать сильным бактерицидным действием и в то же время не повреждать клетки человеческого организма. Это была очень притягательная мысль, но осуществить ее было нелегко. Немецкие химики в то время уже создали высококачественные красители, и некоторые из них с успехом применялись в молодой науке бактериологии. Поскольку Эрлих разрабатывал методы "окраски бактериальных препаратов, он знал, что некоторые красящие вещества легче вступают в контакт с бактериальными клетками, чем с тканями человека. Красители стали первыми помощниками в поставленной им цели – найти «волшебные пули» против бактерий.

Одно из таких красящих веществ – метиленовый синий – уже использовалось в качестве лечебного средства против малярии. Усложнение молекулы метиленового синего путем присоединения группы атомов, называемых радикалами, позволило химикам создать сильнодействующее противомалярийное средство.

Эрлих и его японский коллега Шига проверили в 1904 году действие красителя трипановый красный в борьбе с простейшими. Испытания проводились на мыши, инфицированной Trypanosoma equinum. Казалось, что лечение проходит успешно. Однако после его прекращения болезнь возобновлялась. «Волшебная пуля» не достигала цели. Эрлих лишний раз убедился, что применение случайных средств не дает желаемого результата.

В то время для борьбы с сифилисом уже пытались использовать мышьяковистое соединение атоксил. Хотя опыты с животными, зараженными спирохетами, дали обнадеживающие результаты, лечение человека атоксилом было безуспешным. Излечив одну болезнь, атоксил вызывал другую – вредно влиял на центральную нервную систему и повреждал зрительный нерв. Тем не менее этот препарат привлек внимание Эрлиха. Будучи высококвалифицированным химиком, он понимал, что малейшее изменение в составе вещества влечет за собой изменение его свойств. Вот если бы удалось так изменить химическую структуру вещества, чтобы его противомикробное действие усилилось, а вредное влияние на человеческий организм уменьшилось!

При изучении атоксила Эрлих обнаружил нечто новое для себя. Лечебное действие этого вещества связано с химическим преобразованием мышьяка. Аток‑сил содержит пятивалентный мышьяк, изменяющийся в организме на трехвалентный – именно в этой форме он и убивает всех простейших. Необходимо было синтезировать такое соединение, в котором мышьяк сразу был бы трехвалентным. Стала ясна ближайшая цель, и Эрлих со своими сотрудниками принялся за работу.

Ученые использовали весь имевшийся в то время арсенал химических методов: взвешивание, кипячение, охлаждение, кристаллизацию, очистку и т. д. В результате получали новые, родственные атоксилу соединения мышьяка. Их было уже свыше пятидесяти, но все они, пройдя испытания, не удовлетворяли необходимым требованиям. Однако Эрлих не сдавался и разрабатывал самые различные пути синтеза. Его письменный стол был завален бумагами, исписанными химическими формулами, в лаборатории под его руководством создавались все новые и новые соединения. Их уже перевалило за третью сотню, а положительных результатов не было.

Неужели он ошибался? Не следовало ли попытать счастья в другом направлении?

Но Эрлих отбрасывал подобные мысли и с упорством исследователя, уверенного в правильности выбранного им пути, продолжал опыты. Его поддерживали энтузиазм и прирожденная пунктуальность. Уже было синтезировано 600 соединений, в процессе работы получены ответы на многие важные вопросы. Эрлих чувствовал, что недалек день, когда будет получен первый экстракт долгожданного лекарства.

И, действительно, этот день вскоре наступил. Эрлих и его сотрудник Хата[37]наконец синтезировали соединение под номером 606. Оно представляло собой долгожданную «волшебную пулю», получившую название сальварсана.

После успешных испытаний на животных в 1909 году препарат впервые испробовали на человеке, страдающем сифилисом. Результат был отличным – лечение сальварсаном оказалось успешным.

Но ученый на этом не успокоился. Он напоминал поэта, наконец закончившего после долгих, мучительных поисков свое творение: произведение еще несовершенно, гладкость стиха в одной из строф не удовлетворяет, некоторые слова и выражения могли бы быть лучше – и он начинает снова ненова шлифовать и исправлять свою поэму. Эрлих еще три года работал не покладая рук и продолжал совершенствовать полученный препарат. Было испытано около трехсот новых соединений и наконец получено вещество под номером 914, названное неосальварсаном. От сальварсана оно отличалось несколькими новыми атомами, лучше растворялось в дистиллированной воде и было значительно менее токсично.

Но еще до создания неосальварсана, в 1908 году, за работы в области иммунологии Эрлиху была присуждена Нобелевская премия по медицине. Это было признанием и достойной оценкой необыкновенного упорства в поиске «волшебных пуль», которые получили благодаря Эрлиху научное название химиотера‑певтических средств. Его лозунг «без спешки, без отдыха» оправдал себя. На Международном медицинском конгрессе, где происходило чествование Эрлиха, он высказал предположение, что ликвидация остальных болезней – вопрос каких‑нибудь пяти лет. Умер он в 1915 году, вскоре после того, как истек установленный им срок.

Так медицина нашла в химии союзника в борьбе с болезнетворными микробами. С Эрлиха началась эра химиотерапии.

 

Интермеццо

 

Атоксил, сальварсан и неосальварсан зарекомендовали себя как эффективные средства против многих болезнетворных простейших. Было установлено, что даже такой сильный яд, как мышьяк, может быть введен в соединения, безопасные для человека (за исключением атоксила), но убивающие микробы. Последовательные химические реакции, исходным продуктом которых был атоксил, позволили Джекобсу и Хейдельбергеру создать в 1919 году новый лекарственный препарат трипарсамид, успешно примененный ими в лечении сонной болезни.

Затем были получены и другие химиотерапевтические средства, содержащие сурьму или висмут и входящие в состав органических соединений. Однако все эти средства были эффективны лишь в борьбе с простейшими. Бактерии оставались вне сферы их влияния, и «волшебная пуля» против них не была найдена. Со времени предсказанного Эрлихом пятилетнего срока для победы над инфекционными заболеваниями прошло более двадцати лет, прежде чем появились новые химиотерапевтические средства, которые породили новые надежды.

В период этого «интермеццо» учеными были сформулированы «десять заповедей химиотерапии», в которых изложены требования, предъявляемые к синтетическим лекарственным препаратам. Суть этих требований сводится к следующему.

Химиотерапевтическое лечебное средство должно:

1. Убивать микробы или по меньшей мере прекращать их размножение.

2. Уничтожать токсины.

3. Обладать возможно более быстрым действием.

4. Не нарушать равновесия циркулирующих в организме жидкостей.

5. Проникать внутрь клеток пораженного организма и уничтожать в них микробы.

6. Не повреждать ткани и внутренние органы больного.

7. Даже в больших количествах не быть ядовитыми.

8. Стимулировать активность белых кровяных телец.

9. Не разрушать антитела.

10. Способствовать росту тканей.

Предписание было составлено, ждали лишь появления таких химиотерапевтических средств, которые, отвечали бы этим требованиям.