https://frosthead.com

Tajemný původ vakcíny proti neštovicím

V roce 1796 měl anglický lékař Edward Jenner pořádek. Když stovky tisíc kolem něj podlehly puchýřovité agónii neštovic, Jennerův pohled byl na růžové, neposkvrněné pleti Sarah Nelmes, místní dojnice. Její kůže nesla žádnou z vylévajících lézí, které by signalizovaly téměř jistou smrt třetině lidí trpících neštovicemi - s výjimkou rukou, pilně dojících krávu jménem Blossom.

Místní obyvatelé nazývali nevzhledné trápení „kravskými neštovicemi“. Ale kromě roztříštění svárů byla Sarah a její spolubydlící pozoruhodně prosté nemoci. Jennerovi to nebyla náhoda. Jenner se řídil jen trochu řídkými pozorováními a rozhodl se vytáhnout malý vzorek hnisu Sarah a vstříknout ho do ramene mladého chlapce jménem James Phipps. Ke všem úžasům - včetně Jennerových - když Jenner přilepil Phipps druhou jehlou, tentokrát si podmanil velkou dávku neštovic, zůstal Phipps zdravý. Přes všechny šance, riskantní léčba dala dítěti zázračnou imunitu.

Tento revoluční (a divoce neetický) experiment katapultoval svět do doby toho, co by se dalo nazvat „očkováním“, což je slovo, jehož etymologie obsahuje úctyhodné kývnutí latinské vakcíny, pro „krávu“. K neštovicím se oficiálně stane první nemoc. podmanil si humánní medicínou.

„[Odstranění neštovic] ukazuje, čeho můžeme skutečně dosáhnout, když máme vhodné nástroje pro boj s nemocí, “ říká Sabrina Sholts, kurátorka antropologie v Národním muzeu přírodní historie, kde vyvinula infekční chorobu „Vypuknutí“ ”Výstava. "Ale vědět o této nemoci nám také ukazuje, kolik lidí bylo zabito ... a uvědomujeme si, že není důvod, aby se to nemohlo opakovat."

Nejenže existuje potenciál, aby se neštovice (nebo přinejmenším něco velmi podobného) vzkříšily, ale většina lidí, o nichž není známo, je zpochybňován samotný původ této revoluční vakcíny. Po celá desetiletí si vědci mysleli, že legenda kravských kiahní, protože spasitel - nejprve Jamese Phippse, pak světa - se může velmi dobře mýlit. Tato kryptická trhlina v anamnéze by mohla způsobit, že lidstvo bude náchylné k budoucímu propuknutí - jakkoli nepravděpodobné.

***********

Do konce 18. století byly neštovice způsobené virem varioly celosvětovým terorem a každoročně si vyžádaly stovky tisíc životů. Tato nemoc byla starověká, trápila populace přinejmenším již ve třetím století před naším letopočtem a byla infikována bez rozdílu, aniž by šetřila bohaté ani chudé a kácící muže, ženy i děti.

Takže, když Jennerova „vakcína“ (opravdu jen hnisající se s virem) zasáhla scénu, stala se doslova virovou. 1813, to bylo široce dostupné v Evropě, Asii a Americas. Protože poxviry, jako jsou neštovice, se snadno přenášejí ze zvířete na zvíře, vědci nejprve vytvořili nové rezervy vakcíny sbíráním hnisu z infikovaných hospodářských zvířat. Pokaždé, když zásoby klesly, vědci zaokrouhlili čerstvé stádo přirozeně infikovaných zvířat a upevnili své sekrece.

"Vakcína se vyvinula, " říká Inger Damon, který vede pobočku poxviru a vztekliny v Centrech pro kontrolu a prevenci nemocí Spojených států. "Způsob, jakým se šířil - buď po stranách krav, nebo u králíků - změnil a zavedl související viry do bazénu ... [tak] se roj virů použil v různých vakcínách."

Umělecké zobrazení Edwarda Jennera očkování jeho vlastního dítěte. Umělecké zobrazení Edwarda Jennera očkování jeho vlastního dítěte. (Wikimedia Commons)

V roce 1939 se vědec z Liverpoolské univerzity jménem Allan Watt Downie začal zajímat o to, jak se vakcína proti neštovicím mohla v průběhu času změnit. V současné době jsou vakcíny pečlivě vyráběny hromadně a většina (včetně některých moderních verzí vakcíny proti neštovicím) obsahuje vážně oslabené verze infekčních mikrobů nebo malé, neúplné kousky patogenů - minimum potřebné k tomu, aby se imunitní systém vrhl do akce. Tím se obchází možnost způsobit skutečnou infekci nebo rozšířit nového původce nemoci do lidské populace. Včasná vakcína proti neštovicím však byla založena na viru, který je plně schopný způsobovat onemocnění - jedna méně závažná než neštovice, ale nemoc stejná. A aktivní viry jsou stále pod tlakem evoluce.

Když Downie porovnal virový obsah vakcíny proti neštovicím, která je dodnes známá jako linie nazývaná „virus vakcinie“, se vzorkem kravských neštovic izolovaného přímo od skotu, byl překvapen, když zjistil, že se liší. Související, ano - ale rozhodně ne identické.

To bohužel otevřelo docela plechovku červů. Oba vzorky byly dostatečně odlišné, takže se zdálo vysoce nepravděpodobné, že by vakcína proti vakciním, současná vakcína proti neštovicím, pocházela z kravských neštovic. To nechalo Downieho a jeho kolegy znepokojivou otázkou: Co na zemi vstřikovali do náručí milionů lidí za posledních 150 let?

Sleeping prostřednictvím historických záznamů vedl některé vědce, aby spekulovali, že další virus zvaný koní, známý jako infikovat koně i krávy, může být předkem viru vakcínie. Dokonce i Jenner sám přemýšlel o koňském původu své zázračné drogy ve své původní publikaci, spekuloval, že nejzajímavější cestou přenosu vakcíny by mohl být kůň kráva pro člověka.

Pokud věda pokročila, pole virologie ještě nemělo správnou sadu nástrojů k úplnému vysvětlení odpovědí. Mezitím vakcína - navzdory svému nejasnému předku - fungovala zázraky. A tak vědci opatrným pokrčením ramen vložili do tajemného původu lékařského zázraku tisíciletí mimořádně velký špendlík a pokračovali dál. Brzy se zdálo, že lidstvo s pomocí vakcínie vyhrálo svou staletí trvající bitvu s neštovicemi. V květnu 1980 Světová zdravotnická organizace triumfálně prohlásila: „Neštovice jsou mrtví.“

Světová paměť je krátká. Když neštovice zmizela z nemocničních oddělení, udělalo to také z mysli veřejnosti. Nakonec technologie pokročila do bodu, kdy bylo konečně možné znovu otevřít největší chladný případ medicíny a objevit skutečné kořeny vakcíny proti neštovicím. Ale proč nenechat ležet spící neštovice? Mrtví neštovic bylo vymazáno z povrchu země - ať už byla vakcína cokoli, ať už je to kráva nebo kůň nebo konfety - na tom záleželo?

Ale doba neštovic není zdaleka u konce. Ačkoli jsou neštovice technicky vymýceny, nejméně dvě laboratoře - jedna v Rusku a druhá v ústředí CDC v Atlantě v Gruzii - stále uchovávají vzorky viru varioly. A obavy z budoucího ohniska jdou daleko za nešťastnou laboratorní nehodu: Moderní techniky genové editace umožnily postavit smrtící podobu od nuly. Nyní se více než kdy jindy objevuje velká hrozba bioterorismu.

Protože běžné očkovací úsilí přestalo téměř před čtyřmi desetiletími, naprostá většina moderní světové populace by byla zcela zranitelná neočekávanou pandemií. Infikováno může být kdekoli od 30 do 88 procent lidí vystavených viru a téměř třetina lidí, kteří onemocní touto chorobou, zemře. Teprve v červenci roku 2018 FDA schválila první lék k léčbě neštovic. Vakcinace zůstává jediným dalším nástrojem, který máme k dispozici - a pokud by se vyskytlo ohnisko, byly by očkováním vyloučeny miliony Američanů, včetně těhotných žen a lidí s HIV nebo ekzémem.

Moderní vakcína proti neštovicím, která obsahuje virus vakcinie. Některé verze vakcíny nyní používají oslabené viry místo aktivních. Moderní vakcína proti neštovicím, která obsahuje virus vakcinie. Některé verze vakcíny nyní používají oslabené viry místo aktivních. (Wikimedia Commons)

Vytvoření nové nebo vylepšené vakcíny by mohlo pomoci, ale práce s omezenými světovými zásobami neštovic (jako jsou ty v CDC nebo v Rusku) je nepraktická a extrémně nebezpečná. Nářadí místo toho s méně virulentním blízkým příbuzným může vědcům pomoci bezpečně a efektivně zasáhnout placené nečistoty. Pokud by tedy byl vpoňatem virus viru, který v 18. století zahájil očkování, moderní výzkum by se měl vyvíjet na koni - nejprve však svět potřebuje důkaz.

Někteří vědci v tomto směru podnikli kroky. V sedmdesátých letech se malá hrstka vědců rozhodla znovu prozkoumat vztah mezi vakcinačním kmenem vakcíny a ovčími neštovicemi. Jedna skupina byla schopna prokázat povzbudivou míru příbuznosti mezi ovčími neštovicemi a starým brazilským vakcinačním kmenem, údajně pocházejícím z Francie v polovině 18. století. Ale toto zjištění bylo jen zlomkem vědeckého radaru a v následujících desetiletích došlo k malému pokroku.

Nedávné technologické pokroky však vyšetřování znovu posílily. Vědci jako Damon na CDC spolu s nezávislým týmem vedeným virologem Joseem Esparzou na University of Maryland začali sbírat staré vakcíny proti neštovicím z muzeí a laboratoří z celého světa, aby analyzovali genetické sekvence uvnitř. S virovými genomy mohou být vědci schopni vystopovat původ vakcíny zpět v čase a nakonec určit zdroj - nebo pravděpodobné zdroje - těchto ochranných artefaktů.

Práce pokračuje, říká Esparza, ale je si jistý, že v této chvíli do mixu vstoupili ovčáci. Jeho tým sestavil 15 vzorků a počítání vakcín, většinou od počátku 20. století, a nedávno zveřejnil genetickou analýzu vakcíny z roku 1902, která vykazuje nápadnou podobnost s ovčími krávy. Tato podobnost je nedokonalá, říká Esparza, ale tato zjištění společně dokládají silný důkaz, že ovčích hrách hrály roli při výrobě vakcíny proti neštovicím.

Esparza nazývá tyto nové nálezy „lekcí pokory“. Jenner pro celou svou genialitu pravděpodobně střílel ve tmě. (Ačkoli je možné, že měl o pár tipů více, než naznačuje často popisovaný objev jeho objevu.) Nemohl pochopit složitost očkování, jak to děláme dnes - ale často, jak říká Esparza, musíme vyvinout řešení, aniž bychom věděli každý vědecký detail. Nyní je čas začít dohánět: Technologie má konečně sílu najít odpovědi na zdravotní problém, který tvrdí, že je vyřešen.

"Jako vědec pro mě není nic zajímavějšího, než řešení problému, " říká Esparza. "Chci jen najít pravdu."

Důležité je, že Esparza dodává, že i když se svět nemá o strach z neštovic samotného, ​​spousta dalších virů v rodině „neštovic“ by stále mohla být důvodem k obavám lidí i divoké zvěře. Mnoho zvířat má svou vlastní chuť poxviru, včetně opic, prasat a dokonce i měkkýšů. Bylo známo, že některé z těchto nemocí - i když ne všechny - jsou zoonotické a poskakují z divočiny do lidské populace. Ochrana zvířat i lidí vyžaduje důvěrnou znalost příslušných virů. Podle Esparzy může být lepší pochopení vakcíny proti neštovicím až do kalných čtyřnohých kořenů jedním z našich nejmocnějších nástrojů k předcházení celé rodině známých chorob.

A co víc, je nepravděpodobné, že by se lidé setkali se všemi poxviry, které nás v budoucnu mohou znepokojovat. "Někteří lidé odhadují, že jsme objevili méně než 1 procento stávajících virů v přírodě, " říká Esparza. "Neštovice jsou odstraněny." Svět je však plný virů, které čekají na objevení. “

Mezitím je porota stále o relativním příspěvku koní, krav a jejich příslušných poxvirů k eradikaci neštovic - ale ovčími krávy byla určitě dobře temný kůň této rasy. Jak však debata pokračuje, měli bychom začít s verbálním přechodem z „vakcín“ na „koňovité“? Ještě ne, říká Damon. Krávy a dojičky, bez ohledu na přesný kmen, který nesly, byly stále nedílnou součástí Jennerova objevu. Blossomovo dědictví zůstává prozatím nedotčeno.

Tajemný původ vakcíny proti neštovicím