Ученые идентифицировали штаммы вирусов, которые использовались для вакцин против оспы во время гражданской войны в США, и реконструировали их геномы. Результаты исследования опубликованы в журнале Genome Biology.
Биологи и историки из канадского Университета МакMастерa, Сиднейского университета в Австралии и Музея медицинской истории Мюттера в Филадельфии в США собрали генетический материал из комплектов вакцинации середины и конца XIX века, хранящихся в Музее Мюттера.
Известно, что в это время оспа в США была ликвидирована полностью, и исследователи решили узнать, какие штаммы были столь эффективными.
“Понимание истории, эволюции и способов, с помощью которых эти вирусы функционировали в качестве вакцин, чрезвычайно важно в наше время”, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования, эволюционного генетика Хендрика Пойнара (Hendrik Poinar), директора Центра древней ДНК Университета МакMастерa, где была проделана работа.
Оспа была одним из самых разрушительных вирусных заболеваний, которые когда-либо поражали человечество. Она убивала трех из каждых десяти инфицированных людей. Те, кто выживал, часто оставались инвалидами, слепыми или изуродованными.
В 1980 году после согласованных глобальных усилий по вакцинации населения, оспа была официально ликвидирована по всему миру. Всемирная организация здравоохранения в связи с 40-ой годовщиной отметила это событие как самую успешную кампанию по вакцинации в истории.
“Успешное искоренение оспы с помощью вакцинации показывает решающее значение, которое эта практика имела в истории человечества”, — отмечает первый автор статьи Ана Дугган (Ana Duggan), выпускница Университета МакMастерa и сотрудник Агентства общественного здравоохранения Канады.
Концепция вакцинации восходит к 1796 году, когда английский врач Эдвард Дженнер заметил, что заражение более легкой формой оспы, переносимой коровами, защищает доярок от более серьезной инфекции.
Известно, что изначально, людям прививали именно вирус коровьей оспы, однако, какие штаммы использовали позднее, когда удалось ликвидировать оспу в США, до последнего времени было неизвестно.
Ученые проанализировала пять хранящихся в музее комплектов для вакцинации, включающих ланцеты, небольшие стеклянные пластины для смешивания вакцины и жестяные коробочки, в которых хранилась зараженная парша.
Реконструкция геномов фрагментов вируса, извлеченных из наборов с помощью методов неразрушающего анализа биологических образцов, позволила определить, что в 1860-70-х годах практикующие врачи в Филадельфии все еще использовали штамм вируса коровьей оспы, который вводился путем нанесения гноя или струпьев на царапину или порез на коже.
Авторы отмечают, что для того, чтобы сформировался иммунитет, вакцинный штамм должен быть близок с эволюционной точки зрения к тому, который вызывает заболевание. Здесь же штаммы коровьей оспы, используемые для вакцинации, были очень далеки от вируса, вызывающего оспу, и тем не менее, у пациентов формировался иммунитет. Исследователи объясняют это очень низкой частотой мутаций вирусов рода Orthopoxvirus, к которому относятся оба вируса оспы — коровий и человеческий.
“Результаты указывают на важность изучения разнообразия вакцинных штаммов, обнаруженных в дикой природе. Мы до сих пор не знаем, какие из них могли бы обеспечить перекрестную защиту от широкого спектра вирусов, таких как грипп или коронавирусы”, — говорит Пойнар.
Авторы отмечают, что экспонаты медицинских музеев могут хранить еще много интересной информации и нужно их активнее изучать с помощью современных аналитических методов.
