Что вы мне вкололи? Вся правда о российских вакцинах

Третий период развития вирусологии – молекулярный
(1960-е годы)

В 1960-е годы в вирусологии стали широко использоваться методы молекулярной биологии, поэтому этот период развития данной науки называется молекулярным. Применение для исследований молекулярных методов позволило вирусологам определить принципы строения вирусных индивидуумов (вирионов), способы проникновения вирусов в клетки организма и способы репродукции (размножения) вирусов.

Вирион – одна из форм существования вируса. Это полноценная вирусная частица, состоящая из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки, которая находится вне живой клетки и приспособлена для транспортировки от одной клетки к другой геномной нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК) и защиты её от механического, физико-химического и энзиматического воздействия. В большинстве случаев вирионы не проявляют биологической активности вне клеток хозяина, но при попадании вириона в клетку живого организма образуется комплекс «вирус-клетка», способный производить новые вирионы.

Кроме этого в данный период вирусологи начали использовать современные методы исследований других естественных наук: физики, химии, цитологии, молекулярной генетики, а также рентгеноструктурный анализ. Эти методики позволяли в кратчайшие сроки изучать строение, химический состав и особенности репродукции вирусов, что существенно ускоряло процесс исследований и повышало их результативность.

Но самым главным результатом молекулярного периода развития вирусологии стало кардинальное изменение отношения к вирусам. В этот период вирусы благодаря простой структуре их генома стали использоваться для изучения фундаментальных проблем генетики и молекулярной биологии. С тех пор и до настоящего времени ни одно открытие в области молекулярной биологии не обходится без вирусной модели, а полученные данные убедительно доказывают, что вирусы являются не только опасными внутриклеточными паразитами – их также можно использовать как удобный инструмент для познания общебиологических закономерностей.

Первые три этапа развития вирусологии соответствуют трем основным уровням биологического познания: организменному, клеточному и молекулярному. Основными результатами трех первых этапов развития вирусологии являются следующие факты:

● Были открыты и описаны большинство вирусов, известных к настоящему времени.

● Разработаны методы выделения, накопления и идентификации этих вирусов.

● Доказана автономность вирусов.

● Разработаны методики для изучения структуры, химического состава и репродукции вирусов.

● Разработаны методы диагностики вирусных инфекций.

● Сформулированы основные гипотезы о происхождении вирусов.

Четвертый период развития вирусологии – молекулярно-биологический, или субмолекулярный
(с 1970-х до наших дней)

Благодаря стремительному развитию молекулярной биологии у ученых появились новые возможности изучения первичной структуры нуклеиновых кислот и белков, которые позволили разработать методы секвенирования^[6] ДНК, методы определения аминокислотных последовательностей белка и ряд других инновационных методик, которые начали активно использовать вирусологи. Так в 1970-е годы в мировой вирусологии начался новый, четвертый период развития – субмолекулярный, который продолжается и в настоящее время.

Новые методики позволили получить первые генетические карты геномов ДНК-содержащих вирусов. И если в предыдущем периоде внимание вирусологов было сфокусировано на исследовании характеристик вирусных нуклеиновых кислот и белков, то к началу 1980-х годов ученые уже смогли расшифровать полную структуру многих вирусных геномов. В эти годы была установлена не только аминокислотная последовательность в структуре вирусов, но и первичная, вторичная и третичная пространственная структура вирусных белков.

В 1972 году появился новый раздел молекулярной биологии – генная инженерия, методики которой открыли ученым еще более широкие перспективы. Одним из основных практических применений генной инженерии стало получение дешевых препаратов белков, имеющих важное значение для медицины, таких как инсулин и интерферон.

На данном этапе развития науки вирусологи стали уделять большое внимание трем наиболее массовым заболеваниям, которые наносят огромный ущерб здоровью людей – это грипп, рак и гепатит. В этот период в области медицинской вирусологии были сделаны важные открытия: установлены причины регулярно повторяющихся эпидемий гриппа, подробно изучены вирусы рака животных (грызунов и птиц), определена структура их генома и выявлен онкоген – ген, который отвечает за злокачественную трансформацию клеток. Было установлено, что причинами развития гепатитов А и В являются принципиально разные вирусы, которые относятся к разным семействам.

Во второй половине 1980-х, когда мир столкнулся с новой смертельной инфекцией – вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), отечественные ученые, опираясь на свой значительный опыт работы с ретровирусами, активно включились в решение этой проблемы.

Четвертый период развития вирусологии, который продолжается до сих пор, оказался особенно плодотворным: за последние полвека ученые узнали о вирусах больше, чем за все предыдущее время. Сейчас в распоряжении ученых есть огромный арсенал современных приборов и реактивов, необходимых для исследования вирусов: электронные микроскопы высокой разрешающей способности, которые позволяют увидеть даже самые мельчайшие вирусы, мощные ультрацентрифуги, позволяющие разделить смесь частиц и молекул, имеющих разную величину, плотность и форму, и даже радиоактивные изотопы, которые обеспечивают возможность помечать отдельные молекулы и измерять их количество в миллионных долях грамма. Благодаря таким технологиям вирусологам удается измерять и взвешивать вирусы, определять их химический состав, выяснять закономерности их размножения, определять их место в природе и их роль в развитии инфекционных заболеваний, а также разрабатывать эффективные методы борьбы с различными вирусами.

Для получения достоверных и точных результатов научных исследований необходимы совместные усилия специалистов многих наук, поэтому в настоящее время вирусы являются междисциплинарным объектом исследований, и для эффективного противостояния вирусным инфекциям на помощь вирусологам приходят инновационные технологии и огромный научный потенциал смежных отраслей естественных наук.

В последние десятилетия количество вирусных заболеваний резко возросло, что повлекло за собой и стремительное развитие мировой вирусологии. За последнее время изучены многие свойства вирусов, разработаны новые методы диагностики, лечения и профилактики вирусных заболеваний. Современная вирусология тесно связана не только с микробиологией, но и другими биологическими науками: биохимией, биофизикой, генетикой, фармакологией, гистологией, эпизоотологией, химией и т. д. Вирусы являются уникальными объектами для изучения нуклеиновых кислот и прочих вопросов генетики. Современные методики позволяют исследовать уже не целый вирус, а его отдельные компоненты, и не просто целую клетку организма-хозяина, а отдельные части. Для этих целей используются сложнейшие приборы и прецизионные (сверхточные) методы, которые пришли в науку недавно и существенно ускорили исследовательские процессы в области вирусологии и практическое внедрение полученных результатов.

Достижения российских вирусологов

В 2022 году исполняется 130 лет с момента открытия вирусов русским ученым Д. И. Ивановским, но российские ученые внесли огромный вклад не только в зарождение, но и в развитие вирусологии как науки. В истории российской вирусологии было много ярких страниц и важных событий – это история открытий, достижений и самоотверженной борьбы мужественных специалистов, которые с риском для жизни работали над исследованием неизвестных, порой смертельно опасных инфекций ради сохранения здоровья и жизни людей.

Многих отечественных ученых, которые посвятили себя исследованию вирусов, сегодня знает весь мир. Среди них Д. И. Ивановский, Н. Ф. Гамалея, М. П. Чумаков, А. А. Смородинцев, Л. А. Зильбер, В. М. Жданов и многие другие. Их открытия помогли спасти миллионы, а созданные ими вакцины и препараты для диагностики, лечения и профилактики опасных инфекций используются на всех континентах. Крупнейшим достижением российских вирусологов можно назвать создание вакцин против основных вирусных заболеваний (полиомиелита, оспы, бешенства, гепатита В, кори, желтой лихорадки, энцефалитов, гриппа, паротита, краснухи и других), а также против целого ряда вирусных заболеваний животных.

Среди важнейших достижений отечественной вирусологии следует отметить следующие:

• Открытие вируса клещевого энцефалита и способа его передачи (Л. А. Зильбер);

• Создание вакцины против клещевого энцефалита (Е. Н. Левкович, М. П. Чумаков);

• Открытие вирусов омской и крымской геморрагических лихорадок (М. П. Чумаков);

• Создание производства и внедрение в практику живой вакцины Сэйбина против полиомиелита (М. П. Чумаков, А. А. Смородинцев);

• Разработка и внедрение в практику вакцин против кори и паротита (А. А. Смородинцев, О. Г. Анджапаридзе);

• Создание гетерологичного (полученного от иммунизированных животных) антирабического гамма-глобулина и новой вакцины против бешенства (М. А. Селимов);

• Создание и внедрение в практику вакцины против гриппа (А. А. Смородинцев);

• Создание целого ряда вакцин против вирусных заболеваний животных;

• Открытие новых онкогенных вирусов и возможности иммунизации против первичных вирусных опухолей (Л. А. Зильбер, Г. Я. Свет-Молдавский).

Благодаря вакцинации в мире полностью ликвидирована натуральная оспа. В настоящее время Россия принимает участие в международных программах полной ликвидации кори и полиомиелита. Российские вирусологи активно работают над созданием методов профилактики и лечения гепатитов и иммунодефицита человека (СПИД).

Открытие огромного количества различных вирусов потребовало создания их коллекций, и в настоящее время в России есть одна из крупнейших в мире коллекций вирусов. Государственная коллекция вирусов действует на базе Института вирусологии им. Д. И. Ивановского с момента организации института в 1944 году на условиях ее обязательного сохранения и дополнения. Данная коллекция признана достоянием государства и используется для исследовательских, технологических и образовательных целей, а также для патентования. К настоящему моменту общий фонд коллекции насчитывает более 30 тысяч единиц хранения, в том числе вирусы 2800 штаммов, более 600 видов, относящихся к 18 семействам.

Современная российская вирусология занимает ведущие позиции в мировой медицинской вирусологии. Российские вакцины для профилактики различных инфекционных заболеваний и лекарства для лечения вирусных инфекций получили широкое признание среди специалистов и используются во многих странах мира. Доказательством является тот неоспоримый факт, что именно в России создали первую в мире вакцину от коронавируса COVID-19, а затем были зарегистрированы еще несколько вакцин от этого страшного заболевания, и сейчас наши отечественные вакцины от коронавируса, как доказано, являются самыми эффективными и безопасными в мире. На данный момент для вакцинации населения нашей страны используется уже несколько российских вакцин от коронавируса COVID-19, и во всех ведущих российских научных центрах, занимающихся проблемами вирусологии и эпидемиологии, продолжается разработка новых препаратов для борьбы с этой смертельно опасной инфекцией. Качество российских вакцин от коронавируса высоко оценили и многие зарубежные специалисты, поэтому они уже используются для борьбы с COVID-19 во многих странах мира, и список этих стран растет с каждым днем.

Вирусы коварны и непредсказуемы: они эволюционируют, мутируют и изменяются. Но исследования не прекращаются ни на минуту, и вирусологи продолжают открывать новые вирусы и новые штаммы известных вирусов, создавать новые препараты для борьбы с опасными заболеваниями, вызванными вирусными инфекциями, разрабатывать новые вакцины для защиты людей от смертельных инфекционных болезней и проводить экологический мониторинг для прогнозирования и предупреждения эпидемий и пандемий. Противостояние невидимкам продолжается.

Глава шестая
Русь и вирусы

Первые достоверные сведения об эпидемиях, бушевавших на Руси, относятся к XI веку – временам создания первых древнерусских летописей. Эпидемии тогда называли «мором», их появлению способствовало развитие торговых связей и нарушение экономической замкнутости отдельных регионов страны. Несмотря на то, что древние летописцы усердно описывали многочисленные эпидемии, бушевавшие на Руси в разные годы, сделать какой-либо эпидемический анализ по древним источникам невозможно. Поэтому нельзя понять, какая именно инфекционная форма вызывала тот или иной мор, и какая из эпидемий носила вирусную природу.

Первое упоминание о «море» найдено в Лаврентьевской летописи – оно датируется 1042 годом. Далее эпидемии происходили довольно часто, а в летописях 1351–1352 годов появилось первое описание эпидемии чумы (хотя данное инфекционное заболевание, строго говоря, не является вирусным), которая пришла в Псков из Европы во время бушевавшей там эпидемии, получившей название «черная смерть».

Позже специалистам удалось точно установить, что причиной эпидемии была именно чума, потому что в летописях тех времен были уже подробно описаны все симптомы заболевания. Эпидемии чумы, холеры и других инфекционных заболеваний возникали довольно часто, но способы профилактики и лечения опасных болезней были еще неизвестны, поэтому в России для борьбы с эпидемиями окуривали дороги дымом костров, устраивали сожжения ведьм и проводили крестные ходы. Но крестные ходы и многолюдные сборища людей, объединившихся для совместной молитвы, только усугубляли ситуацию: в толпе народа инфекции передавались особенно быстро.

Еще одним способом борьбы с распространением инфекций стали карантины. Первые карантины в России начали устраивать в Пскове в начале XVI века – об этом упоминается в первой псковской летописи 1521 года. Там написано так: «князь… велел улицу Петровскую (где явилась чума) заперети с обою концев». В 1712 году в России была издана общая инструкция относительно карантинов, в которой указывались те карантинные меры, которые должны предпринимать губернаторы и воеводы, услышав о поветрии за границей. В последующие годы инструкции по проведению карантинов обновлялись и уточнялись.

Основоположником эпидемиологии в Российской империи стал русский врач Д. С. Самойлович (1744–1805), который впервые в мире доказал заражение чумой через соприкосновение и разработал систему карантинных и дезинфекционных мероприятий при чуме. В 1800 году был издан «Устав пограничных и портовых карантинов», а в 1832 году в России ввели смертную казнь за несоблюдение карантина. В течение XIX века самыми масштабными случаями карантинов в Российской империи стали противочумные карантины в Одессе в 1837 году и Астраханской губернии в 1878–1879 годах.

Непобедимые воины-невидимки

Вирусные и другие инфекционные заболевания, склонные к эпидемическому распространению, влияли не только на социально-экономические условия жизни – особенно сильно их негативное воздействие наблюдалось во время военных и социальных конфликтов. Эпидемии были спутниками всех войн, и человеческие потери от инфекций во время военных действий порой многократно превышали потери от действий противника. Зачастую именно эпидемии решали исход военных сражений.

Первое описание такой победы русских войск относится к 1060 году. В Лаврентьевской летописи сказано, что во время военных действий русских войск против кочевников-торков в причерноморских степях из-за «мора» (эпидемии) торки бежали, побросав свои орудия. В более поздней Никоновской летописи описано, что в 1396 году татары осадили Москву, но через две недели прекратили осаду из-за эпизоотии (эпидемии животных). А в XVII веке при завоевании Сибири на стороне русский войск «воевал» грозный союзник – натуральная оспа. Эпидемии оспы бушевали в Сибири, начиная с 1610 года и до начала ХХ века, и временами эти опасные вирусы опустошали населенные пункты и даже целые города. В 1788 году оспа достигла Камчатки, истребив ½, ⅓ или даже ¾ некоторых сибирских народностей.

Глава седьмая
Противостояние вирусам
Первые вакцинации

Вакцинация является одним из важнейших изобретений человечества: с помощью вакцин удается останавливать страшные эпидемии, которые за многие века унесли миллионы человеческих жизней, и именно благодаря вакцинации многие смертельные заболевания, с которыми сталкивалось человечество, остались в прошлом. В поисках защиты от инфекционных заболеваний люди испробовали множество разных способов – от молитв, заклинаний и заговоров до дезинфекционных и карантинных мер, но по-настоящему эффективная борьба с опасными вирусами стала возможна только с появлением вакцин.

Несмотря на то, что вирусы были открыты только в 1892 году, история вакцинации в России насчитывает уже более 250 лет. Считается, что первая в российской истории прививка была сделана императрице Екатерине II. Это была прививка от натуральной оспы, которую сделали императрице 23 октября (12 октября по старому стилю) 1768 года.

Натуральная оспа – страшное вирусное заболевание, которое известно человечеству с незапамятных времен, но в настоящее время полностью побеждено именно благодаря вакцинации. В ХVIII веке эпидемии оспы буквально выкашивали население Европы и России: в некоторые годы от этой болезни умирало до миллиона человек. В России в ХVIII веке от оспы умирал каждый седьмой ребенок. В целом смертность от оспы составляла около 40 процентов, а у выживших на лице и всем теле оставались уродливые шрамы на память о перенесенном заболевании. О страшных эпидемиях оспы на российской земле до сих пор напоминают фамилии, дошедшие до нас с тех времен: Рябовы, Рябцевы, Корявины, Щедрины, Шадрины, Рябко…

Заразиться оспой было очень легко: вирус не делал различий между сословиями и не щадил ни богатых, ни бедных. Не обошла эта зараза и российский трон: в 1730 году от оспы умер 14-летний царь Петр II. Впоследствии перенес оспу и Петр III – это случилось еще до того, как он стал императором и мужем Екатерины II. Сама Екатерина II оспой не болела, но очень боялась заразиться. Она решила сделать себе прививку от оспы. Этим отважным поступком великая императрица подала пример своим поданным и открыла первую страницу истории вакцинации в России.

Следует отметить, что это великое событие было делом очень рискованным, ведь применяемый в то время метод вакцинации, который назывался вариоляцией (от лат. variola – оспа), с современной точки зрения выглядит крайне небезопасным: для проведения вариоляции на руке пациента делали надрез, и в него помещали оспенный материал, взятый у больного человека. При удачной вариоляции привитый пациент переносил оспу в легкой форме, после чего в будущем уже не мог заразиться этой болезнью. Но что могло произойти при неудачной вариоляции, догадаться нетрудно, хотя по статистике от вариоляции люди умирали в 20 раз реже, чем при обычном течении оспы.

Методика вариоляции на протяжении многих веков была известна на Востоке, в Китае и Индии, а в Европу она попала из Турции: в 1718 году ее привезла в Англию супруга британского посла в Константинополе, привив таким методом своего шестилетнего сына. В Англии вариоляцию испытали сначала на преступниках, затем на сиротах, а когда все испытуемые выжили, таким способом вакцинировали и всю королевскую семью. В XVIII веке в Европе вариоляция стала модной процедурой: ее массово применяли даже в армиях. По некоторым данным, в России тоже существовали народные способы оспопрививания. Например, в Казанской губернии издавна применяли следующую методику: растирали оспенные струпья в порошок, вдыхали его и шли париться в баню. Но эффективность такой «профилактики» была весьма сомнительной: кто-то после этого переносил оспу в легкой форме, а кого-то ждал летальный исход.

Несмотря на опасность вариоляции, в XVIII веке этот метод считался прогрессивным: безопасную вакцину от натуральной оспы на основе коровьей оспы английский врач Эдвард Дженнер изобрел только в 1796 году – через 28 лет после первой вакцинации в России.