https://frosthead.com

Originile misterioase ale vaccinului variolei

În 1796, medicul englez Edward Jenner a avut o bătaie de cap. În timp ce sute de mii din jurul său au cedat agoniei vesele a variolei, ochiul lui Jenner era pe tenul rozaliu, neîngrădit al lui Sarah Nelmes, o servitoare de lapte locală. Pielea ei nu suporta nici una dintre leziunile care scurgeau care semnalau moarte aproape sigură pentru o treime din bolnavii de variolă - cu excepția mâinilor ei, mulsând cu vocea o vacă numită Blossom.

Localnicii au numit afectiunea inestetică „cowpox”. Dar, în afară de o bătaie de cap, Sarah și colegii ei de lapte erau remarcabil de fericiți. Pentru Jenner, nu a fost o coincidență. Acționând asupra a puțin mai mult decât observații rare, Jenner a decis să extragă un mic eșantion de puroi al lui Sarah și să îl injecteze în brațul unui băiat pe nume James Phipps. Spre uimirea tuturor - inclusiv a lui Jenner - când Jenner a înfipt Phipps cu un al doilea ac, de această dată cu o doză grea de variolă, Phipps a rămas sănătos. În orice caz, tratamentul riscant i-a acordat copilului o imunitate miraculoasă.

Acest experiment revoluționar (și sălbatic lipsit de etică) a catapultat lumea în epoca a ceea ce s-ar numi „vaccinare”, un cuvânt a cărui etimologie conține un nod reverențial la latina vacca, pentru „vacă”. Varicela ar deveni prima boală oficial cucerită de medicina umană.

„[Eradicarea variolei] arată ce putem realiza cu adevărat atunci când avem instrumentele adecvate pentru a lupta împotriva unei boli”, spune Sabrina Sholts, un curator de antropologie la Muzeul Național de Istorie Naturală, unde a dezvoltat „focarul centrat pe boli infecțioase”. ”Expoziție. Dar cunoașterea bolii ne arată, de asemenea, câte persoane au fost ucise ... și ne dăm seama că nu există niciun motiv să nu se mai întâmple. "

Nu numai că există potențialul pentru variola (sau cel puțin, ceva foarte asemănător) să reapară, dar, de fapt, nu cunoaștem cel mai mult, sunt în cauză originile acestui vaccin revoluționar. Timp de zeci de ani, oamenii de știință au crezut că legenda cowpox-ului este salvatorul - mai întâi al lui James Phipps, apoi, al lumii - poate foarte bine greșit. Această fisură criptică din istoria medicală ar putea lăsa umanitatea vulnerabilă la un focar viitor - oricât de puțin probabil ar fi.

***********

Până la sfârșitul secolului 18, variola, cauzată de virusul variola, a fost o teroare la nivel mondial, care pretind sute de mii de vieți în fiecare an. Boala a fost una antică, afectând populații cel puțin încă din secolul al III-lea î.e.n. și s-a infectat în mod nediscriminatoriu, care nu depășește nici bogați, nici săraci și căzând bărbați, femei și copii.

Așadar, atunci când „vaccinul” lui Jenner (cu adevărat doar puroi cu virus) a ajuns pe scena, a devenit literalmente viral. Până în 1813, era accesibil pe scară largă în Europa, Asia și America. Deoarece poxvirusurile ca variola sunt trecute cel mai ușor de la animal la animal, oamenii de știință au creat mai întâi noi rezerve de vaccin prin colectarea puroiului de la animalele infectate. De fiecare dată când stocurile scurgeau, oamenii de știință rotunjeau o turmă proaspătă de animale infectate natural și își consolidează secrețiile.

„Vaccinul a evoluat”, spune Inger Damon, care conduce sucursala poxvirus și rabie la Centrele din Statele Unite pentru controlul și prevenirea bolilor. „Modul în care a fost propagat - fie pe fețele vacilor, fie la iepuri - a schimbat și a introdus viruși înrudiți în bazin ... [deci] s-a folosit un roi de viruși în diferite vaccinuri."

Reprezentarea unui artist despre Edward Jenner care și-a vaccinat propriul copil. Reprezentarea unui artist despre Edward Jenner care și-a vaccinat propriul copil. (Wikimedia Commons)

În 1939, un cercetător de la Universitatea din Liverpool pe nume Allan Watt Downie a devenit curios despre cum s-ar fi putut schimba vaccinul împotriva variolei în timp. În zilele noastre, vaccinurile sunt meticulos produse în masă și cele mai multe (inclusiv unele versiuni moderne ale vaccinului împotriva variolei) conțin versiuni puternic slăbite de microbi infecțioși sau bucăți mici, incomplete ale agenților patogeni - minimul necesar pentru a opri sistemul imunitar în acțiune. Aceasta eludează posibilitatea de a provoca o infecție reală sau de a răspândi un nou agent de boală în cadrul populației umane. Dar vaccinul contra variolei timpurii s-a bazat pe un virus capabil să provoace boala - una mai puțin severă decât variola, dar boala la fel. Iar virusurile active sunt încă supuse presiunilor evoluției.

Atunci când Downie a comparat conținutul viral al unui vaccin contra variolei, încă cunoscut până în prezent ca o linie numită „virus vaccinia”, cu un eșantion de varicelă izolat direct de bovine, a fost surprins să constate că acestea erau diferite. Înrudit, da - dar cu siguranță nu este identic.

Acest lucru, din păcate, a deschis destul de mult conservele de viermi. Cele două probe au fost suficient de divergente încât părea extrem de improbabil faptul că vaccinul, actualul vaccin pentru variola, a fost descendent din varicelă. Aceasta i-a lăsat pe Downie și colegii săi cu o întrebare neliniștitoare: Ce pe pământ au injectat în brațele a milioane de oameni în ultimii 150 de ani?

Răsturnarea prin înregistrări istorice i-a determinat pe unii oameni de știință să speculeze că un alt virus numit caepox, cunoscut atât pentru infectarea cailor cât și a vacilor, ar fi fost strămoșul virusului vaccinia. Chiar și Jenner însuși a discutat despre originile ecvidee ale medicamentului său miracol în publicația sa originală, speculând că cea mai protectivă cale de transmitere a vaccinului ar putea fi calul pentru vaca la om.

În ceea ce privește progresul științei, domeniul virologiei nu avea încă un set potrivit de instrumente pentru a răspunde pe deplin răspunsurile. Între timp, vaccinul - în ciuda strămoșii sale întunecate - făcuse minuni. Și uite așa, cu o umflare prudentă, oamenii de știință au pus un ac de excepție la originea misterioasă a minunii medicale a mileniului și au continuat. Curând, părea că umanitatea, cu ajutorul vacciniei, își câștigase bătălia de secole cu variola. În mai 1980, Organizația Mondială a Sănătății a proclamat triumfal: „Varicela a murit”.

Memoria lumii este scurtă. Pe măsură ce variola a dispărut din secțiile spitalului, la fel a făcut-o și din mințile publicului. În cele din urmă, tehnologia a avansat în punctul în care a fost în sfârșit posibil să redeschidă cel mai mare caz de răceală a medicamentului și să descopere adevăratele rădăcini ale vaccinului împotriva variolei. Dar de ce să nu lăsați varicela dormită să mintă? Flăcăul de variolă a fost șters de pe fața pământului - orice a fost în vaccinul respectiv, fie că este derivat din vacă, cal sau confetti - chiar a contat?

Dar era variolei este departe de a se termina. Deși variola este eradicată din punct de vedere tehnic, cel puțin două laboratoare - unul în Rusia și unul la sediul CDC din Atlanta, Georgia - încă păstrează mostre de virus variola. Iar preocupările unui viitor focar depășesc cu mult un accident de laborator neplăcut: tehnicile moderne de editare a genelor au făcut posibilă construirea unui aspect letal de la zero. Acum, mai mult ca oricând, amenințarea bioterorismului este foarte mare.

Deoarece eforturile de vaccinare de rutină au încetat în urmă cu aproape patru decenii, marea majoritate a populației globale moderne ar fi complet vulnerabile la o pandemie neașteptată. Oriunde de la 30 până la 88 la sută dintre persoanele expuse la virus pot fi infectate și aproape o treime din cei care suferă de boală vor muri. Abia în iulie 2018, FDA a aprobat primul medicament pentru tratarea variolei. Vaccinarea rămâne singurul alt instrument la dispoziția noastră - și dacă s-ar produce un focar, milioane de americani, inclusiv femeile însărcinate și persoanele cu HIV sau eczeme, ar fi împiedicați de la vaccinare.

Un vaccin împotriva variolei moderne care conține virus vaccinia. Unele versiuni ale vaccinului folosesc acum viruși slăbiți în loc de cei activi. Un vaccin împotriva variolei moderne care conține virus vaccinia. Unele versiuni ale vaccinului folosesc acum viruși slăbiți în loc de cei activi. (Wikimedia Commons)

Crearea unui vaccin nou sau îmbunătățit ar putea ajuta, dar lucrul cu magazinele limitate de variolă din lume (precum cele de la CDC sau în Rusia) este practic și extrem de periculos. Instrumentul, în schimb, cu o rudă apropiată mai puțin virulentă îi poate ajuta pe cercetători să lovească în siguranță și să efectueze o murdărie plătită. Așadar, dacă Horsepox a fost virusul care a declanșat vaccinarea în secolul al XVIII-lea, cercetările moderne ar trebui să fie în tendință echivalente - dar mai întâi, lumea are nevoie de dovezi.

Unii cercetători au făcut pași în această direcție. În anii '70, o mică mână de oameni de știință au decis să testeze încă o dată relația dintre tulpina de vaccin vaccin și cavocă. Un grup a reușit să arate un grad încurajator de relație între capex și o tulpină de vaccin vechi brazilian, presupusă provenită din Franța la mijlocul anilor 1800. Dar această constatare nu a fost decât o luptă asupra radarului științific și s-au înregistrat puține progrese în deceniile care au urmat.

Cu toate acestea, progresele recente în domeniul tehnologiei au revigorat investigația. Oamenii de știință precum Damon de la CDC, împreună cu o echipă independentă condusă de virologul Jose Esparza de la Universitatea din Maryland, au început să colecteze vaccinuri împotriva variolei vechi din muzee și laboratoare din întreaga lume pentru a analiza secvențele genetice conținute în interior. Cu genomele virale, cercetătorii pot fi capabili să urmărească strămoșii vaccinului înapoi în timp și să identifice sursa - sau probabil sursele - acestor artefacte de protecție.

Lucrarea este în desfășurare, spune Esparza, dar este încrezător că horsepox-ul a intrat în amestec la un moment dat. Echipa sa a compilat 15 probe de vaccin și de numărare, majoritatea de la începutul anilor 1900, și a publicat recent o analiză genetică a unui vaccin din 1902 care are o asemănare izbitoare cu cavocă. Asemănarea este imperfectă, spune Esparza, dar împreună, aceste descoperiri oferă dovezi puternice că hipoxoxicul a jucat un rol în producția de vaccin contra variolei.

Esparza numește aceste noi descoperiri „o lecție a smereniei.” Jenner, pentru tot geniul său, a fost probabil împușcat în întuneric. (Deși este posibil să fi avut câteva indicii mai mult decât presupune povestea de multe ori a descoperirii sale.) Nu ar fi putut înțelege complexitatea vaccinării așa cum facem noi astăzi - dar deseori, spune Esparza, trebuie să dezvoltăm soluții fără să știm fiecare detaliu științific. Acum, a sosit timpul să redați: tehnologia are în sfârșit puterea de a găsi răspunsurile la o problemă medicală care pretinde că este rezolvată.

„Nu este nimic mai interesant pentru mine, ca om de știință, decât rezolvarea unei probleme”, spune Esparza. „Vreau doar să aflu adevărul.”

Este important de adăugat Esparza, chiar dacă lumea nu are prea mult de ce să se teamă de variola în sine, o mulțime de alți viruși din familia „varicelelor” ar putea fi încă un motiv de îngrijorare pentru oameni și pentru animale sălbatice. Multe animale au propria sa aromă de poxvirus, inclusiv maimuțe, porci și chiar moluște. Câteva boli - deși nu toate - au fost cunoscute ca fiind zoonotice, care au ajuns din viața sălbatică în populațiile umane. Protejarea atât a animalelor, cât și a oamenilor necesită o cunoaștere intimă a virusurilor în cauză. Potrivit lui Esparza, o mai bună înțelegere a vaccinului împotriva variolei, până la rădăcinile sale întunecate cu patru picioare, poate fi unul dintre cele mai puternice instrumente pentru a împiedica o întreagă familie de boli cunoscute.

Mai mult decât atât, este puțin probabil ca oamenii să ajungă la întâmpinarea tuturor poxvirusurilor care ne pot deranja în viitor. „Unii oameni estimează că am descoperit mai puțin de 1 la sută din virusurile existente în natură”, spune Esparza. „Varicela este eradicată. Dar lumea este plină de virusuri care așteaptă să fie descoperite. ”

Între timp, juriul este încă în discuție cu contribuțiile relative ale cailor, vacilor și poxvirusurilor lor respective la eradicarea variolei - dar cu siguranță, caii pot fi, bineînțeles, calul întunecat al acestei rase. Pe măsură ce dezbaterea continuă, totuși, ar trebui să începem să facem trecerea verbală de la „vaccinuri” la „ecvidee”? Nu doar încă, spune Damon. Vacile și servitele de lapte, indiferent de tulpina exactă pe care o purtau, erau încă o piesă integrantă a descoperirii lui Jenner. Moștenirea lui Blossom rămâne intactă - deocamdată.

Originile misterioase ale vaccinului variolei