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三个小故事讲述疫苗史,走近疫苗之父!

癌图腾  · 公众号  · 医学  · 2017-08-07 11:30

正文

疫苗的诞生是医学史上非常有名的故事,那还是18世纪末的事,故事的主角是英国医生爱德华•琴纳(Edward Jenner)。



这就是“疫苗之父”,爱德华•琴纳


天花这种古老的疾病在人类中存在了上万年,18世纪的欧洲也饱受天花困扰,每年因此死亡的人数超过40万。感染天花之后的死亡率非常高,死状也很惨,这里就不放图吓大家了。其实在琴纳之前,已经有从患病的人身上取脓物接种给未患病的人、让人获得免疫力的方法。不过,这种方法风险太高,还是有可能导致死亡的。


当时琴纳在英国乡间行医,当地人都知道,挤奶女工似乎不会受到天花的影响。琴纳就猜测,也许是女工的牛痘让她们获得了免疫力。牛痘这种病和天花类似,但是要温和得多,一般不会造成太大伤害。下边的图就是女工手上的牛痘痂。




为了验证自己的理论,琴纳做了个实验。他从挤奶女工手上的痘痂里取了一些脓液,接种给了一名8岁男孩。男孩发了点儿烧,但是没什么大事。而最关键的一步是,琴纳随后给男孩接种了天花,男孩并没有发病。琴纳通过这个步骤证明,接种牛痘确实能让人获得对天花的免疫力。下图来自我们的绘本,描述了这个故事。




琴纳的工作现在被认为是免疫学的基石,而天花后来也成了唯一一种被人类从地球上根除的传染病。下图是一张比较有名的画作,也画了接种的过程。




不过,请大家留意这件事发生的时间——18世纪末。要知道,微生物学是19世纪才正式诞生的,琴纳的疫苗出现时,人们还并不清楚疾病和微生物的关系。这个关系要留给琴纳的继承人——法国人路易•巴斯德(Louis Pasteur)来发现。




巴斯德其实是个化学家,同时也是个使用显微镜的高手,上面这张他最有名的画像上就有一台显微镜。医学的发展显然离不开仪器的辅助,如果没有合适的仪器,很多进展都无从谈起。


其实大家对巴斯德应该很熟悉,现在我们喝的“巴氏奶”都经过了“巴氏灭菌法”的消毒,这个方法就来自巴斯德。




巴斯德一开始对微生物产生兴趣,源自他对发酵现象的研究。在巴斯德之前,有一种“自然发生”理论,说腐肉里的蛆是自然产生的。但是巴斯德用简单的实验证明,腐肉生的蛆来自昆虫下的卵。他还证明,空气中充满了肉眼看不见的微生物。巴氏消毒法就是通过把牛奶加热到一定温度,来去除牛奶里的微生物。



另一个风格的画像


疾病源自侵入身体的微小生物,这个理论早就问世了,不过巴斯德第一个以令人信服的实验证明:特定的病原会造成特定的疾病,他分别在牛、羊、猪、鸡身上验证了这套理论,最后是人。


巴斯德并没有在理论上纠缠太久,他更感兴趣的是解决实际问题——研制疫苗。巴斯德做过很多精彩的实验,其中一个是关于炭疽疫苗的。当时是1881年——时间过得真快,已经到19世纪下半叶了。


巴斯德和助手给25头羊注射了他的炭疽疫苗,12天后追加一次,两周后再给所有羊注射毒性很强的炭疽杆菌培养液,包括打过疫苗的羊和没有打过疫苗的对照组的羊。两天后,对照组的羊不是死了就是正在垂死状态,而打过疫苗的羊全都健康地活着。这组出色的对照实验证明了疫苗的效果。



也是把羊折腾得够呛


巴斯德最杰出的成就,是发明了狂犬病疫苗。他还建立了多种链球菌、葡萄球菌与特定疾病的关联,从此,微生物学成为了一门科学。


19世纪末是微生物学的辉煌时期,和巴斯德同时代的德国人罗伯特•科赫(Robert Koch)发明了“科赫法则”,为微生物学奠定了坚实的理论基础。从此,结核、疟疾、霍乱、破伤风、白喉、鼠疫等一系列传染病的病因都明确了,人们逐渐找到了对付其中一些疾病的方法。在对抗传染病的路上,人类前所未有的信心满满。

关于疫苗的一个故事——小儿麻痹症(脊髓灰质炎)疫苗


之前的故事都来自欧洲,而这个故事发生在美国,时间已经来到20世纪初。那时,最先进的显微镜也无法让人看到病毒,它们比细菌小多了,不过已经有办法分离出病毒,脊髓灰质炎(简称脊灰)病毒是1908年被分离出来的。

从20世纪初到50年代,小儿麻痹症大流行一次次袭击美国,因此致残致死的孩子成千上万,下图是波士顿一家铁肺病房。


铁肺是应对小儿麻痹症的权宜之计,其实患者还是非常痛苦


是的,距离分离出病毒已经有40多年,可是人们依然对这种病束手无策,没有疫苗,也没有好的防治办法。这还是在当时迅速崛起的美国,世界大战、经济萧条都已结束,科技在飞速发展,抗生素也出现了。但面对残害儿童的小儿麻痹症,自信的美国人感到了极大的挫败。

疫苗之所以迟迟没有研制出来,原因之一在于这个领域的很多研究者各自为战不愿合作,20世纪已经不是单打独斗就能解决问题的年代了。为了结束这种局面,国家小儿麻痹症基金会付出了很多努力。



这其实是一家私人基金会,创始人是美国人最热爱的总统富兰克林•罗斯福,他本人也是一位小儿麻痹症患者。照片左侧是罗斯福,右边是他的合伙人巴塞尔•奥康纳。

这家基金会筹措基金的能力前无古人,总能玩出新花样。比如,每年花一天时间的“母亲行动”,从1951年到1955年就筹到了2.5亿美元。下图是影星格蕾丝•凯利在分发募款行动材料。


影星格蕾丝·凯利在分发募款行动材料

有了钱,剩下的事就是人的努力了。在基金会的统筹和支持下,病毒分类、体外培养等琐碎而艰巨的任务相继由不同的团队完成。1954年,基金会开始了最大手笔的豪赌:涉及百万儿童的实地疫苗试验,“史上规模最大的公共卫生试验”。


图里是试验中第一位接受注射的男孩,这次试验用的是乔纳斯•索尔克(Jonas Salk)研制的灭活注射疫苗。花费了整整一年时间的评估证明,疫苗安全有效,等待消息的民众流下如释重负的热泪,索尔克成了民族英雄。

索尔克登上了《时代周刊》封面

但是故事还没完,在疫苗的大规模生产中,一家生产商的产品出现了严重的安全问题,公众的信心随之崩塌,索尔克的竞争对手阿尔伯特•萨宾(Albert Sabin)趁虚而入抢占了市场。萨宾的疫苗就是我们熟知的糖丸,一种减毒口服疫苗。

到这里故事其实还没完。21世纪初,美国又全面回归了索尔克的注射疫苗,原因是口服疫苗有很小的概率会导致小儿麻痹症,而严格制备的注射疫苗则没有这个问题。不管怎么说,索尔克和萨宾都为对抗小儿麻痹症贡献了毕生精力。如今,这种疾病也即将成为继天花之后,第二种被根除的传染病。



美国邮政署推出的二人的纪念邮票

说了这么多,到底为什么必须接种疫苗呢?大家简单的理解可能是通过接触少量病菌,让接种的人获得免疫力,从而在日后抵御疾病侵袭。而从更根本的角度来讲,疫苗接种其实不是纯粹的个人选择,在人群中,疫苗接种要达到一定的比率,才能形成人群免疫力,从而预防传染病大规模流行。

因为疫苗在不同的人身上发挥的效果会有差异,少部分人即使接种了疫苗也不一定能形成足够的免疫力,加上人群中有的孩子年龄太小、有的因为疾病等原因无法接种,因此只有形成人群免疫力,才能有效保护所有人。如果因为种种流言不按时接种疫苗,于人于己都是很不负责任的。

疫苗可以说是现代医学最伟大的发明之一了,各种疫苗挽救的生命不可计数。由于流言和不负责任的媒体报道,英国和日本都出现过疫苗接种率大幅下降的事件,后果就是百日咳、麻疹等发病率上升,形成疫情,甚至造成死亡。

关于疫苗的另一个故事——狂犬病疫苗






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