Вирусы и эпидемии в истории мира. Прошлое, настоящее и будущее - Майкл Олдстоун

Истинная природа гриппа как вируса была открыта лишь благодаря интуиции. Это рассказ о свиньях, гончих собаках, лисах и хорьках – все они сыграли решающую роль в определении того, что возбудитель гриппа был вирусом29. Аналогичные данные о том, что люди являются носителями вирусов гриппа и вызываемого ими заболевания, не появлялись до 1933 года.

История начинается с Дж. С. Коэна из Форт-Додж, штат Айова, инспектора Бюро животноводства США. В 1918 году он наблюдал у свиней болезнь, напоминающую бушевавшую эпидемию человеческого гриппа 1918–1919 годов:

Взгляды Коэна были, прямо скажем, решительно непопулярны, особенно среди фермеров, разводящих свиней и опасавшихся, что клиенты откажутся от употребления свинины, если будет установлена такая связь. Десятью годами позже, в 1928 году, группа ветеринаров-исследователей из Бюро животноводства США во главе с К. Н. МакБрайдом сообщила об успешной передаче инфекции гриппа от свиньи к свинье путем взятия слизи и тканей из дыхательных путей больных свиней и помещения ее в носовую полость здоровым свиньям. Однако эти исследователи не смогли передать болезнь после прохождения материала через фильтр типа Пастера – Шамберлана Таким образом, пока не было доказательств того, что грипп вызывает вирус. Ситуация изменилась, когда Ричард Шоп, работавший в Институте сравнительной патологии Рокфеллера в Принстоне, штат Нью-Джерси, повторил эксперименты Макбрайда в течение года после получения им отрицательного результата. Воспроизводя грипп у здоровых свиней после заражения их материалом, взятым у больных свиней и пропущенным через фильтр Пастера – Шамберлана31,32, Шоп предоставил первые доказательства того, что грипп свиней передается с вирусами.

Но был ли человеческий грипп похож на грипп свиней? Вызывали ли вирусы оба заболевания? В конце 1800-х и начале 1900-х годов английских землевладельцев, занимавшиеся содержащие гончих собак устройством охоты на лис, все больше заботила гибель их собак от инфекции чумки. Вирус чумы собак, принадлежащий к тому же семейству, что и вирус кори, вызывает респираторное заболевание, часто осложняемое тяжелой инфекцией ЦНС, которая калечит, а затем убивает собак. Объединившись и действуя через журнал The Field Magazine, предназначенный для охотников на лис, подписчики собрали достаточно денег для поддержки исследований собачьей чумки. Их усилия способствовали финансированию приобретения Советом медицинских исследований (MRC) фермы в Милл-Хилл в Северном Лондоне, где можно было изолировать и изучать больных собак. Фармацевтическая компания Burroughs Wellcome присоединилась к этим усилиям, чтобы найти лекарство и предотвратить болезнь. Таким образом, в 1900-х годах те, кто имел достаточное богатство, позволяющее им организовывать охоту на лис, заключили союзы с правительством для создания MRC и с коммерческой компанией для поиска вакцины. Альянс оказался успешным, и в 1928 году появилась первая вакцина для защиты собак от вируса чумы собак.

Первоначально для исследования вируса и для разработки вакцины использовали собак, но вскоре возникли проблемы. Среди трудностей было то, что некоторые собаки приобрели иммунитет из-за предыдущего контакта с вирусом чумы собак, поэтому они не заражались этим заболеванием при контакте. Кроме этого, противники вивисекционизма и некоторые владельцы домашних животных возражали против использования «лучшего друга человека» в качестве инструмента исследования. Эти проблемы исчезли, когда на смену собакам пришли хорьки. Собаководы в английских загородных поместьях заметили, что у хорьков также развивается чумка, предположительно передающаяся им от собак. Вскоре хорьки заменили собак в исследованиях чумы собак в лабораториях как Wellcome, так и MRC.

В 1933 году первая с 1919 года эпидемия гриппа поразила Лондон и, как и прежде, быстро распространилась. Среди множества инфицированных людей было несколько членов исследовательского персонала лабораторий Wellcome и MRC. Но неожиданно содержавшиеся в лаборатории Wellcome хорьки также заболели с симптомами свистящего дыхания, чихания и кашля, напоминающими грипп человека. Когда старший научный сотрудник отделения MRC Уилсон Смит осознал ситуацию, он заразил хорьков смывом из носа от больных гриппом людей. Когда у хорьков развился гриппоподобный синдром, Смит и Кристофер Эндрюс обследовали их. Рассказывают, что вскоре случилось так, что больной хорек чихнул в лицо Кристоферу Эндрюсу. Через несколько дней Эндрюс заболел гриппом. Смит взял смывы из горла Эндрюса, пропустил материал через фильтр Пастера – Шамберлана, а затем ввел фильтрат здоровым хорькам. Вскоре они тоже начали чихать и кашлять, выделяя мокроту из носа и глаз, и у них поднялась температура. Это было первое свидетельство того, что грипп человека вызвает вирус, одновременно выполнялись постулаты Коха33.

После своих исследований туберкулеза Роберт Кох сформулировал критерии, получившие в конечном итоге название «постулатов Коха», для различения болезни, вызываемой микробами, от болезни, являющейся случайным попутчиком. Согласно этим постулатам, связь между агентом и заболеванием действительна, когда микроорганизм регулярно обнаруживается в очагах болезни, микроорганизм может быть изолирован в чистой культуре на искусственных средах, инокуляция этой культуры вызывает аналогичное заболевание у экспериментальных животных, и микроорганизм может быть выделен от экспериментально зараженных животных. Однако эти постулаты должны быть модифицированы в случае вирусов, поскольку что они не могут быть выращены на искусственных средах (вирусы требуют живых клеток для их репликации), а некоторые из них патогенны только для человека. Тем не менее эти эксперименты с хорьками, людьми и вирусом гриппа пополнили список модифицированных постулатов Коха. Принимая во внимание роль интуитивной прозорливости в использовании хорьков и первоначальном выделении вируса гриппа человека, можно согласиться с выказыванием Пастера: «Вероятность благоприятствует подготовленному уму».

Макфарлейну Бёрнету, выдающемуся австралийскому ученому, чей вклад в исследования вируса полиомиелита был упомянут в главе 7, было суждено сыграть важную роль в исследовании гриппа. С 1933 года, когда был выделен вирус гриппа человека, и до начала и середины 1950-х годов, когда стали доступны технологии культивирования клеточных тканей, Бёрнет впервые применил технологию и концептуальные подходы к использованию яиц с эмбрионами для изучения вирусов гриппа34-36 и других вирусов. Эта модель стала стандартом для исследования репликации вирусов и генетических манипуляций. Гемагглютинация, то есть скопление красных кровяных телец, это простой и надежный тест для установления наличия многих вирусов. Принцип гемагглютинации был впервые обнаружен, когда Джордж Херст из Института общественного здравоохранения Нью-Йорка случайно порвал кровеносный сосуд инфицированной гриппом курицы37,38. Эритроциты, выходящие из раны, агглютинировались или скапливались вокруг вирусов гриппа в инфицированной жидкости. Из этого простого события Херст понял, что гемагглютинация может сигнализировать о присутствии вируса.