Чому все ж саме відкриття збудника туберкульозу називають науковим подвигом?
Справа в тому, що збудники хвороби туберкульозу - надзвичайно важкий об'єкт для дослідження. У перших препаратах для мікроскопії, зроблених Кохом з легеневої тканини молодого робітника, який помер від швидкоплинних сухот, жодного мікроба виявити не вдалося. Чи не втрачаючи надії, вчений провів забарвлення препаратів за власною методикою і вперше під мікроскопом побачив невловимого збудника туберкульозу.
На наступному етапі необхідно було отримати горезвісні мікробактерії в чистій культурі. Ще кілька років тому Кох знайшов спосіб культивування мікробів не тільки на піддослідних тварин, але і в штучному середовищі, наприклад, на розрізі звареного картоплі або в м'ясному бульйоні. Він спробував таким же способом культивувати і бактерії туберкульозу, але вони не розвивалися. Однак коли Кох впорснув вміст розчавленого вузлика під шкіру морської свинки, та загинула протягом декількох тижнів, а в її органах вчений знайшов величезну кількість паличок. Кох прийшов до висновку, що бактерії туберкульозу можуть розвиватися тільки в живому організмі.
Бажаючи створити сприятливе середовище, подібну живих тканин, Кох вирішив застосувати сироватку тваринної крові, яку йому вдалося роздобути на бойні. І дійсно, в цьому середовищі бактерії швидко розмножувалися. Отриманими таким чином чистими культурами бактерій Кох заразив кілька сотень піддослідних тварин різних видів, і всі вони захворіли на туберкульоз. Вченому було ясно, що збудник захворювання знайдений. У цей час світ був збуджений відкритим Пастером методом попередження заразних хвороб за допомогою щеплень ослаблених культур бактерій, що викликають дану хворобу. Тому Кох вважав, що йому вдасться тим же способом врятувати людство від туберкульозу.
«Я зробив свої дослідження в інтересах людей. Заради цього я працював. Сподіваюся, що мої праці допоможуть лікарям повісті планомірну боротьбу з цією страшною бичем людства »
Він приготував вакцину з ослаблених бактерій туберкульозу, але попередити захворювання за допомогою цієї вакцини йому не вдалося. Вакцина ця під назвою «туберкуліну» до сих пір застосовується як допоміжний засіб при діагностиці туберкульозу. Крім цього, Кох відкрив бацилу сибірки, холерний вібріон. У 1905 році за «дослідження і відкриття, що стосуються лікування туберкульозу» вчений був удостоєний Нобелівської премії з фізіології і медицині.
«Я зробив свої дослідження в інтересах людей. Заради цього я працював. Сподіваюся, що мої праці допоможуть лікарям повісті планомірну боротьбу з цією страшною бичем людства »
До початку XX століття дифтерія щорічно забирала тисячі дитячих життів, а медицина була безсила полегшити їхні страждання і врятувати від важкої агонії.
Німецький бактеріолог Фрідріх Леффлер в 1884 році зумів відкрити бактерії, що викликають дифтерію - палички Corynebacterium diphtheriae. А учень Пастера П'єр Еміль Ру показав, як діють палички дифтерії і довів, що всі загальні явища дифтерії - занепад серцевої діяльності, паралічі та інші смертельні наслідки - викликані не самою бактерією, а виробляється нею отруйною речовиною (токсином), і що речовина це, введене в організм, викликає ці явища саме по собі, при повній відсутності в організмі дифтерійних мікробів.
Але Ру не вмів знешкодити отруту і не міг знайти спосіб порятунку хворих дітей. У цьому йому допоміг асистент Коха Берінг. У пошуках засобу, який вбивало б бактерії дифтерії, Берінг робив щеплення зараженою твариною з різних речовин, але тварини гинули. Одного разу для щеплення він використовував трихлорид йоду. Правда, і на цей раз морські свинки важко захворіли, але жодна з них не загинула.
Натхнений першої удачею, Берінг, дочекавшись одужання піддослідних свинок, зробив їм щеплення, що містила дифтерійний токсин. Тварини чудово витримали щеплення, незважаючи на те, що отримали величезну дозу токсину. Потім вчений з'ясував, що якщо сироватку крові перенесли дифтерію і видужали морських свинок ввести хворою твариною, ті одужують. Значить, в крові перехворілих з'являється якийсь антитоксин, який нейтралізує токсин дифтерійної палички.
В кінці 1891 року в клініці дитячих хвороб в Берліні, переповненій дітьми, вмираючими від дифтерії, було зроблено щеплення з антитоксином - і дитина одужала. Ефект досвіду був вражаючим, багато дітей були врятовані, але все ж успіх був лише частковим, і сироватка Берінга не стала надійним засобом, що рятували всіх дітей. І тут Берингу допоміг його колега і друг Пауль Ерліх - майбутній винахідник «препарату 606» (сальварсану) і переможець сифілісу. А тоді він зумів налагодити масштабне виробництво сироватки, розрахувати правильні дозування антитоксина і підвищити ефективність вакцини.
У 1894 році вдосконалена сироватка була успішно випробувана на 220 хворих дітей. За порятунок дітей Берингу в 1901 році була присуджена перша Нобелівська премія з фізіології і медицини «за роботу по сироваткової терапії, головним чином, за її застосування при лікуванні дифтерії, що відкрило нові шляхи у медичній науці і дало в руки лікарям переможну зброю проти хвороби і смерті ».
Уже пізніше, в 1913 році, Берінг запропонував введення суміші токсину і антитоксину для вироблення у дітей активного імунітету. І це виявилося найбільш дієвим засобом захисту (пасивний імунітет, що виникає після введення одного тільки антитоксину, недовговічний). Профілактична сироватка, яка вживається тепер проти дифтерії, була знайдена доктором Гастоном Рамоном, працівником Пастерівського інституту в Парижі, багато років по відкриттю Лефлера, Ру і Беринга.
В кінці XIX ст. німецький вчений Пауль Ерліх (1854-1915) поклав початок вченню про антитіла як фактори гуморального імунітету. Бурхлива полеміка і численні дослідження, початі після цього відкриття, привели до дуже плідним результатами: було встановлено, що імунітет визначається як клітинними, так і гуморальними факторами. Таким чином, було створено вчення про імунітет. П. Ерліх в 1908 р був удостоєний Нобелівської премії з фізіології за створення клітинної теорії імунітету, яку він розділив з Іллею Іллічем Мечниковим.
1892 рік вважається роком відкриття нових організмів - вірусів.
Вперше існування вірусу (як нового типу збудника хвороб) довів український вчений Дмитро Йосипович Івановський. Дмитро Йосипович виявив віруси в результаті вивчення захворювання тютюнових рослин.
Намагаючись знайти збудника небезпечної хвороби - тютюнової мозаїки (проявляється на багатьох, особливо тепличних рослинах у вигляді скручується трубочкою, жовтіючих і обпадають листя, в некрозі плодів, наростаючих бічних нирок), Іванівський кілька років займався дослідженнями в Нікітському ботанічному саду під Ялтою і в ботанічній лабораторії АН.
Ботанік ретельно вивчав під мікроскопом хворі листя, але не виявив ні бактерій, ні ще якихось мікроорганізмів, що не дивно, так як віруси розміром від 20 до 300 нм (1 нм = 109 м) на два порядки менше бактерій, і їх в оптичний мікроскоп побачити не можна. Вважаючи, що в інфікуванні винні все-таки бактерії, ботанік став пропускати сік через спеціальний фарфоровий фільтр Е. Шамберлана, але, всупереч очікуванням, інфекційні властивості відфільтрованого соку зберігалися, тобто, фільтр не вловлював бактерії.
Спроба виростити збудника мозаїки на звичайних поживних середовищах, як це робиться з тими ж бактеріями, не увінчалася успіхом. Виявивши в клітинах інфікованих рослин кристалічні включення (кристали «І»), вчений дійшов висновку, що збудником мозаїчної хвороби є тверде інфекційне початок - або фільтруються бактерії, які не здатні рости на штучних субстратах, або невідомі і невидимі мікроорганізми, які виділяють токсини.
Про свої спостереження Іванівський доповів в 1892 р на засіданні Імператорської АН. Дослідження Іванівського підхопили вчені в усьому світі. Використавши метод фільтрації українського вченого, німецькі лікарі Ф. Лефлер і П. Фрош в 1897 р виявили збудника ящуру великої рогатої худоби. Потім був бум відкриттів вірусів - жовтої лихоманки, чуми, сказу, натуральної віспи, поліомієліту і т. Д. У 1917 році були відкриті бактеріофаги - віруси, що руйнують бактерії. Природно, кожне відкриття не було завданням «чистої» науки, за ним тут же слід було приготування протиотрути - вакцини, лікування та профілактика захворювання.
1921 рік ознаменувався винаходом живий бактеріальної вакцини проти туберкульозу (БЦЖ).
Туберкульоз перестав вважатися смертельно небезпечним захворюванням, коли мікробіолог Альбер Кальметт і ветеринар Каміль Герен розробили у Франції в 1908-1921 роках першу вакцину для людини на основі штаму ослабленої живої коров'ячої туберкульозної бацили.
У 1908 році вони працювали в Інституті Пастера в Ліллі. Їх діяльність охоплювала отримання культур туберкульозної палички і дослідження різних поживних середовищ. При цьому вчені з'ясували, що на живильному середовищі на основі гліцерину, жовчі і картоплі виростають туберкульозні палички найменшою вірулентності (від лат. Virulentus- отруйний, сума властивостей мікроба, що визначає його хвороботворні дію).
З цього моменту вони змінили хід дослідження, щоб з'ясувати, чи не можна за допомогою повторюваного культивування виростити ослаблений штам для виробництва вакцини. Дослідження тривали до 1919 року, коли вакцина з невірулентние (ослабленими) бактеріями не викликало туберкульоз у піддослідних тварин. У 1921 році вчені створили вакцину БЦЖ (BCG - Bacille bilie 'Calmette-Gue'rin) для застосування на людях.
Суспільне визнання вакцини проходило з трудом, зокрема, через які відбулися трагедій. У Любеку 240 новонароджених були щеплені в 10-денному віці. Всі вони захворіли на туберкульоз, 77 з них померли. Розслідування показало, що вакцина була заражена вірулентним (неослабленим) штамом, який зберігався в тому ж інкубаторі. Вина була покладена на директора лікарні, якого засудили до 2 років позбавлення волі за недбалість, що призвела до смерті.
Багато країн, що отримали від Кальметта і Герена штам БЦЖ (1924-1925 рр.), Підтвердили його ефективність і незабаром перейшли до обмеженою, а потім і до масової вакцинації проти туберкульозу. В СРСР штам БЦЖ був привезений Л .А. Тарасевичем в 1925 році і позначений BCG-I.
Вакцина БЦЖ витримала випробування часом, її ефективність перевірена і доведена практикою. В наші дні вакцина БЦЖ є основним препаратом для специфічної профілактики туберкульозу, визнаним і використовуваних у всьому світі. Спроби приготування протитуберкульозної вакцини з інших ослаблених штамів або окремих фракцій мікробних клітин поки не дали значущих практичних результатів.
У 1923 році французький імунолог Г. Рамон отримав правцевий анатоксин, який став застосовуватися для профілактики захворювання. Наукове вивчення правця почалося в другій половині XIX століття. Збудник правця був відкритий майже одночасно українським хірургом Н. Д. Монастирським (в 1883 році) і німецьким вченим А. Ніколайером (в 1884 році). Чисту культуру мікроорганізму виділив в 1887 р японський мікробіолог С. Кітазато, він же в 1890 р отримав правцевий токсин і (спільно з німецьким бактериологом Е. Берінгом) створив протиправцеву сироватку.
Коли Солка запитали, кому належить патент на засіб, він відповів: «Патенту немає. Хіба ви могли б запатентувати сонце? »
За сучасними підрахунками, вакцина коштувала б $ 7 млрд, якби була запатентована на момент випуску.
У дослідженні взяло участь близько 1 млн дітей у віці 6-9 років, з яких 440 тис. Отримали вакцину Солка. За свідченням очевидців, батьки з натхненням робили пожертвування на дослідження і охоче записували своїх дітей до лав його учасників. Зараз це важко уявити, але в той час поліомієліт був найбільш грізною дитячою інфекцією, і батьки з острахом чекали приходу літа, коли реєструвався сезонний пік інфекції.
Результати п'ятирічного, з 1956 по 1961 рік, масового застосування вакцини перевершили всі очікування: серед дітей у вікових групах, особливо схильних до інфекції, захворюваність знизилася на 96%.
У 1954 р в США було зареєстровано понад 38 тис. Випадків поліомієліту, а через 10-річчя застосування вакцини Солка, в 1965 р кількість випадків поліомієліту в цій країні склало всього 61.
Коли Солка запитали, кому належить патент на засіб, він відповів: «Патенту немає. Хіба ви могли б запатентувати сонце? »
За сучасними підрахунками, вакцина коштувала б $ 7 млрд, якби була запатентована на момент випуску.
У 1981-82 рр. стала доступною перша вакцина проти гепатиту В. Тоді в Китаї приступили до використання вакцини, приготовленої з плазми крові, отриманої від донорів з числа хворих, які мали тривалу інфекцію вірусного гепатиту В. У тому ж році вона стала доступна і в США. Пік її застосування припав на 1982-88 рр. Вакцинацію проводили у вигляді курсу з трьох щеплень з часовим інтервалом. При постмаркетинговомуу спостереженні після введення такої вакцини відзначили виникнення кількох випадків побічних захворювань центральної і периферичної нервової системи. У дослідженні щеплених вакциною осіб, проведеному через 15 років, підтверджена висока імуногенність вакцини, приготовленої з плазми крові.
З 1987 р на зміну плазмової вакцині прийшло наступне покоління вакцини проти вірусу гепатиту В, в якій використана технологія генної модифікації рекомбінантної ДНК в клітинах дріжджового мікроорганізму. Її іноді називають генно-інженерної вакциною. Синтезований таким способом HBsAg виділяли з руйнуються дріжджових клітин. Жоден спосіб очищення не дозволяв позбавлятися від слідів дріжджових білків. Нова технологія відрізнялася високою продуктивністю, дозволила здешевити виробництво і зменшити ризик, що походить з плазмової вакцини.
У 1983 році Харальд цур Хаузен йому виявив ДНК папіломавірусу в біопсії раку шийки матки, і цю подію можна вважати відкриттям онкогенного вірусу ВПЛ-16.
Ще в 1976 році була висунута гіпотеза про взаємозв'язок вірусів папіломи людини (ВПЛ) з раком шийки матки. Деякі різновиди ВПЛ нешкідливі, деякі викликають утворення бородавок на шкірі, деякі вражають статеві органи (передаючись статевим шляхом). В середині сімдесятих Харальд цур Хаузен виявив, що жінки, які страждають від раку шийки матки, незмінно заражені ВПЛ.
У той час багато фахівців вважали, що рак шийки матки викликається вірусом простого герпесу, але цур Хаузен знайшов в ракових клітинах немає віруси герпесу, а віруси папіломи і припустив, що розвиток раку відбувається в результаті зараження саме вірусом папіломи. Згодом йому і його колегам вдалося підтвердити цю гіпотезу і встановити, що більшість випадків раку шийки матки викликані одним з двох типів цих вірусів: ВПЛ-16 і ВПЛ-18. Ці типи вірусу виявляються приблизно в 70% випадках раку шийки матки. Заражені такими вірусами клітини з досить великою ймовірністю рано чи пізно стають раковими, і з них розвивається злоякісна пухлина.
Дослідження Харальда цур Хаузена в області ВПЛ-інфекції лягли в основу розуміння механізмів канцерогенезу, індукованого вірусом папіломи. Згодом були розроблені вакцини, які дозволяють запобігти інфекції вірусами ВПЛ-16 і ВПЛ-18. Це лікування дозволяє скоротити обсяг хірургічного втручання і в цілому знизити загрозу, подану на рак шийки матки.