CC BY
42
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE
DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11816
К 50-ти летию завершения периода эмпирического изучения этиологии вирусных гепатитов
Сол Кругман: эпидемиологические наблюдения и первые образцы вирусов гепатита А и В
М.К.Мамедов*, М.И.Михайлов2
Национальный центр онкологии, г.Баку, Азербайджан; 2Институт вакцин и сывоpоток им И.И.Мечникова, г.Москва, Российская Федерация
Резюме: Очеpк посвящен памяти Сола кушана, выдающегося амеpиканского ученого, Mrropbrn 50 лет назад завеpшил длительное пpоспективное наблюдение за pаспpостpанением сpеди детей виpусных гепатитов и сумел получить пеpвые обpаз-цы кpови, содеpжавшие виpусы гепатита А и В.
Ключевые слова: Сол ^угман, виpус гепатита А, виpус гепатита В, история вирусных гепатитов. Для цитирования: Мамедов М.К., Михайлов М.И. К 50-ти летию завеpшения пеpиода эмпиpического изучения этиологии виpусных гепатитов / Сол Кpугман: эпидемиологические наблюдения и пеpвые обpазцы виpусов гепатита А и В. Биомедицина (Баку). 2020;18(3):37-41. DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11816
Поступила в редакцию: 27.07.2020. Принята в печать: 28.08.2020.
To the 50th anniversary of the сотрЫюп of рег^ of етртса! studying the etiology of viral hepatitis
Saul Krugman: epidemiological observations and first specimens
of hepatitis A and B viruses
Mamedov M.K.1, Mikhailov M.I.2
National Center of Oncology, Baku, Azerbaijan; 2Center for Control of Particularly Dangerous Infections, Baku, Azerbaijan
Abstract: The essay in dedicated to memory of Saul Krugman, eminent american physician who 50 years ago finished carrying out prolonged prospective observation for spreading of viral hepatitis among and was able to obtained first blood specimens contained hepatitis A and B.
Key words: Saul Krugman, hepatitis A virus, hepatitis B virus, history of viral hepatitis.
For citation: Mamedov M.K., Mikhailov M.I. To the 50th anniversary of the completion of period of empirical studying the etiology of viral hepatitis / Saul Krugman: epidemiological observations and first specimens of hepatitis A and B viruses. Biomedicine (Baku). 2020;18(3):37-41.DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11816
Received: 27.07.2020. Accepted: 28.08.2020.
Для корреспонденции: М.К.Мамедов
Профессор, доктор медицинских наук, заместитель Генерального директора, Ыациональный цен^ онкологии, г.Баку, Азербайджан.
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9777-1914 E-mail: m.mamedov@inbox.ru
Corresponding author: Mamedov M.K
Professor, Doctor of Medical Sciences, Deputy General Director, National Center of Oncology, Baku, Azerbaijan ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9777-1914 E-mail: m.mamedov@inbox.ru
БИОМЕДИЦИНА | Т.18«№3«2020 / BIOMEDICINE | voM8«№3«2020_
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11816
Интенсивность продолжавшейся много лет дискуссии по волосу о этиологии инфекционного гепатита снизилась лишь после публикации pезультатов эпидемиологических наблюдений, пpоведенных в 1943-1945 гг англо-амеpиканскими исследователями, котоpые наблюдали за волон-теpами, экспеpиментально заpаженными pазными биологическими матеpалами, полученными у больных гепатитом. Несмотря на невысокий методический уpовень этих наблюдений, они позволили получить ценнейший для того вpемени ма-теpиал, анализ котоpого и привел ученых к окончательному выводу о том, что это заболевание вызывается вкусом, не патогенным для обычных ла-боpатоpных животных. Этот факт был важнейшей вехой на пути к окончательной pасшифpовке этиологии эпидемического гепатита [1].
Вместе с тем, pезультаты этих наблюдений косвенно указывали на существование двух этиологически обособленных типов вирусного гепатита, отличающихся по pяду клинико-эпидемиологи-ческих особенностей и на отсутствие перекрестного иммунитета между этими типами заболевания. При этом были установлены два эпидемиологически значимых критерия, отличавших эти заболевания друг от друга. Во-первых, первое заболевание имело более короткий, а второе более длинный инкубационный период. И, во-вторых, возбудитель первого заболевания присутстоввал, в основном, в фекалиях, а возбудитель второго находился, прему-щественно, в крови. Поэтому первое заболевание легче передавалось при пероральном инфицировании, а второе - после парентерального заражения. В 1947 г было предложено вирусный гепатит с коротким инкубационным периодом и передающийся фекально-оральным путем назвать "гепатитом А" (ГА), а гепатит с длинным инкубационным периодом называть "гепатитом В" (ГВ) [2].
После окончания войны был предпринят ряд исследований, направленных на идентификацию вирусов этих гепатитов. Однако, в 1954 г на Международном симпозиуме, проведенном Национальной Академией Наук США вместе с Эпидемиологическим управлением вооруженных сил США было признано, что несмотря на все усилия обнаружить предполагаемые вирусы с помощью морфологических и культуральных методов не удалось.
Это обстоятельство усилило позиции ряда и, в том числе, авторитетных ученых, считавших возможность существования 2 этиологически обособленных типов вирусного гепатита маловероятной. Они полагали, что едва ли могло существовать самостоятельное инфекционное заболевание, возбу-
дитель которого распространялся только лишь инъекционным путем, тем более, что инъекционный метод в медицине к тому моменту использовался в течение лишь 100 лет.
Эти ученые различие в продолжительности инкубационных периодов гепатитов считали результатом попадания в организм разных доз вируса, полагая, что при сывороточном гепатите (т.е. ГВ) вирус попадает в организм в меньшей дозе и в ослабленном виде, тогда как при инфекционном гепатите (т.е. ГА) реализуется естественный (энтеральный) путь заражения, при котором вирус проникает в организм более активным и в большем количестве. Отсутствие же перекрестного иммунитета между двумя типами гепатита объясняли существованием лишь разных серотипов одного и того же вируса - возбудителя гепатита. Иначе говоря, эти исследователи фактически отрицали нозологическую самостоятельность сывороточного гепатита, рассматривая его как частный случай инфекционного гепатита [1].
Эта точка зрения нашла отражение в изданной в 1957 г Международной классификации болезней 7-го пересмотра, в которой инфекционный гепатит (т.е. ГА) фигурировал как самостоятельная инфекционная болезнь, а сывороточный гепатит (т.е. ГВ) был включен в раздел осложнение медицинских процедур и, рассматривался как результат атипичного (необычного) пути попадания в организм вируса.
Решающую роль в доказательстве обоснованности представления о существовании двух этиологически самостоятельных типов вирусного гепатита в тот период сыграли необычайно тщательно выполненные на протяжение почти 15 лет эпидемиологические наблюдения и эксперименты по заражению людей, проведенные в 50-60 гг ХХ в.
Эти исследования были проведены Солом Кругманом (Saul Krugman), родившимся в г.Нью-Йорке сыном еврейского эмигранта из России, которой занявшись медициной, стал крупным ученым и одним из самых авторитетных американских педиатров ХХ в.
С.Кругман (1911-1995) учился в университетах Огайо и Нью-Йорка и в 1939 г став врачом, работал в военно-воздушных силах США на Тихом Океане. В 1946 г он стал педиатром на медицинском факультете Нью-Йоркского университета, в 1956 г - стал ассоциированным профессором, а в 1960 г - полным профессором этого университета. В 1955 г он начал свои, принесшие ему мировую известность, научные исследования по вирусному гепатиту, которые он проводил в государственной школе Уиллоубрук (Willowbrook state school) для умственно отсталых детей.
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE
Сол Кругман (1911-1995)
Здесь он pуководил многолетним исследованием, а ему помогали докт^ Джоан Джайлс, Джек Хаммонд и дpугие коллеги. К^оме того, в пла-н^овании части исследований пpинимал не-посpедственное участие и сотpудник Йельского унивеpситета Робеpт Уэйн МакКоллум (Robert Wayne McCollum).
Уиллоубpукская школа (Willowbrook state school) для умственно отсталых детей была отбыта в Ыью-Йоpке еще в 1947 г и pазместилась в нескольких зданиях, pасположенных в pайоне Ситатен-Айленд. Здесь жили поpядка 5 тыс детей от 3 до 14 лет. Однако, санитаpно-гигиенические условия жизни здесь были ^айне неудовлетворительными и сpеди детей ежегодно отмечались эпидемические вспышки гепатита.
Именно это обстоятельство привлекло внимание путана и его коллег и побудило их с целью выяснения особенностей pаспpостpанения гепатита в 1955 г начать пpоспекгивно-эпидемиологичес-кое наблюдение за детьми, находящимися в этой школе, котоpое, в итоге, "затянулось" почти на 15 лет.
Не детализиpуя методы, использованные учеными и сегодня имеющие лишь научно-истоpичес-кое значение, отметим лишь главные моменты. Поскольку, тогда лабоpатоpная диагностика в^ус-ных гепатитов не существовала, единственной возможностью исследовать особенности pаспpостpа-нения инфекций в естественных условиях оставался хоpошо пpодуманный и тщательно проведенный pетpоспективный эпидемиологический ана-
лиз каждого из случаев заболеваний.
В частности, в период вспышек исследователи прослеживали всю "цепочку" связанных с самым первым и всеми последующими заболеваниями. Существенный момент наблюдения состоял и в том, дети, заболевавшие гепатитом повторно, были выделены в самостоятельную группу - в этой группе ретроспективный анализ динамики распространения инфекций проводился отдельно. За весь период исследования под наблюдением ученых находилось порядка 700 детей.
Более того, в период своего наблюдения исследователи целенаправленно использовали согласованную с родителями серию запланированных экспериментальных заражений 272 детей (как интакт-ных, так и ранее переболевших гепатитом) путем либо кормления их шоколадным молоком, содержащим суспензию фекалий заболевших детей, либо парентерального введения им сывороток крови больных детей.
На основе глубокого анализа результатов этих наблюдений ученые пришли к неопровержимому заключению о том, что среди детей циркулировал не один, а два разных вируса, иммунологически отличавшихся друг от друга. Более того, в наблюдениях Кругмана были получены сведения о преимущественных путях передачи этих вирусов и длительности инкубационного периода при каждой из этих инфекций. Важно, что основные сведения об инфекциях, полученные группой Кругмана, полностью совпали с соответствующими данными, ранее полученными упоминавшейся выше англоамериканской группой ученых, проводивших в середине 40-х гг натурные наблюдения на волонтерах.
Наблюдая за случаями повторных заболеваний детей ученые установили, что дети, переболевшие одним типом гепатита, становились нечувствительными к этой же инфекции, но могли быть заражены другим типом гепатита. Иначе говоря, Кругман с коллегами вновь подтвердили существование впервые обнаруженного англо-американской группой ученых иммунологического различия между двумя типами вирусного гепатита.
В процессе наблюдения за детьми, исследователи идентифицировали две эпидемиологически связанные между собой группы пациентов: детей, больных инфекционным гепатитом и детей, больных сывороточным гепатитом. Собирая у них кровь и содержимое кишечника и сохраняя их, они уже в 1965 г без использования каких-либо лабораторных методов сумели получить два типа образцов биологических материалов, обозначенных как "штаммы" MS-1 и MS-2, которые, как бы-
БИОМЕДИЦИНА | Т.18«№3«2020 / BIOMEDICINE | VOM8«№3«2020_
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE DOI: 10.24411/1815-3917-2020-11816
ло установлено позднее, являлись образцами возбудителей вируса ГА (ВГА) и вируса ГВ (ВГА), соответственно [3, 4, 5].
Надо особо подчеркнуть, что эти образцы плазмы крови детей более 5 лет оставались единственно охарактеризованными вируссодержащими материалами, которые в качестве эталонных образцов использовались в экспериментах как на обезьянах, так и на людях и, в частности, в процессе идентификации ВГА и ВГВ.
Так, уже в 1966 г "штамм" MS-1 (дуоденальное содержимое и фекалии) был передан работавшему в то время в г.Чикаго немецкому патологу Фридриху Дейнхарду, который используя этот материал, сумел инфицировать им обезьян-мармозе-тов и воспроизвести у них биохимическую картину инфекционного гепатита [6]. Более того, в проведенном в 1973 г наблюдении, в котором С.Фейн-стоун и его коллеги впервые визуализировали ВГА, его частицы были обнаружены как в материалах от больных гепатитом и инфицированных обезьян, так и в материале MS-1 [7]. В 1969 г "штамм" MS-2 (пул плазмы и крови) был передан английским вирусологам, которые в 1970 г с помощью электронного микроскопа выявили в нем "частицы Дей-на", т.е. частицы ВГВ [8].
Наконец, полученные Кругманом результаты для того времени имели важное практическое значение. В частности, на основе анализа повторных случаев заболеваний гепатитами и результатов экспериментального заражения детей обоими типами гепатита, он впервые разработал концепцию иммунопрофилактики этих инфекций и с помощью простой методики (длительное прогревание в водяной бане) изготовил пробные образцы соответствующих препаратов. В 1970 г он сообщил, что гамма-глобулин, выделенный из сывороток крови переболевших детей, оказывал протективный эффект и мог применяться для пассивной профилати-ки этих инфекций. Уже в 1971 г он доказал, что прогретые "штаммы" вирусов MS-1 и MS-2 могут считаться примитивными вакцинными препаратами для активной иммунизации против вирусных гепатитов [9, 10].
Сегодня признается, что принадлежащее Кругману исследование, указавшее на принципиальную возможность не только пассивной, но и активной иммунопрофилактики вирусных гепатитов, оказались первым и существенным вкладом в теоретическую основу разработки вакцинных препаратов. Авторитетные ученые считают, что скорее всего эти исследования заметно ускорили появление таких вакцин.
Нельзя не отметить, что исследования, прово-
дившиеся в школе Уиллоубрук уже с середины 60-х гг ХХ в подвергались серьезной общественной критике из-за проведения на детях опытов, противоречащих этическим нормам. Именно эта критика в итоге привела к скандалу, после котрого, в 1987 г эта школа была закрыта, а ее территория передана Колледжу Статен-айленд.
Однако, мировое научное сообщество, как и крупные ученые США, считали, что вклад, внесенный Кругманом и его коллегами в развитие медицины и науки был настолько весом, что этические издержки его исследований не должны повлиять на репутацию ученого и, в итоге, скандал не снизил его профессиональный авторитет.
Он до конца жизни оставался професором Нью-Йоркского университета, а с 1972 г был Президентом Американского общества педиатров и автором известного учебника по инфекционным болезням детей. Несколько лет он занимал ряд высоких общественно-научных постов и, к примеру, возглавлял комиссию FDA по вакцинам. И, наконец, в 1976 г он был избран членом Национальной академии наук США.
Кругман был удостоен ряда медалей и престижных премий: в 1978 г Золотой медали фонда Р.Коха, в 1981 г премии и медали Джона Хауланда общества педиатров США, в 1982 г - золотой медали Красного креста США; в 1983 г - премии Лас-кера и в 1985 г - мемориальной премии Карла Ландштейнера.
Уместно отметить и то, что и проводивший исследования вместе с Кругманом Р.У.МакКоллум (1925-2010) в последствие стал профессором Йельского университета и известным американским ученым, добившимся немалых успехов в изучении эпидемиологии не только вирусных гепатитов, но и полиомиелита и других вирусных инфекций.
Завершая этот небольшой очерк, посвященный одному из важных и ценных в научном отношении многолетних и трудоемких исследований в истории изучения этиологии вирусных гепатитов, сегодня можно утверждать, что осуществившие его ученые только на основе тщательно проведенных натурных наблюдений смогли не только окончательно подтвердить существование ГА и ГВ и продемонстировать некоторые важные особенности этих инфекций, но и показать пути разработки средств для иммунопрофилактики этих инфекций.
Более того, они без использования специальных лабораторных методик сумели получить образцы соответствующих вирусов, использование которых способствовало ускорению дальнейшего изучения вирусных гепатитов.
ИСТОРИЯ БИОМЕДИЦИНЫ / HISTORY OF BIOMEDICINE
Окончание этого исследования по времени практически совпало с визуализацией возбудителей вирусных гепатитов. Поэтому, можно говорить о том, что завершение этого исследования в самом
начале 70-х гг ХХ в ознаменовало окончание периода эмпирического изучения этиологии вирусных гепатитов.
Литература / References
1. Zuckerman A., Howard C. Hepatitis viruses of man. London: Acad.Press, 1979, p.15-27.
2. MacCallum FO. 1971 International Symposium on Viral Hepatitis. Historical perspectives. Can Med Assoc J. 1972;106(Spec Issue):423-426. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1945125/
3. Krugman S., Ward R., Giles J., Jacobs A. Experimental transmission and trial of passive-active immunity in viral hepatitis. AMA. Journal of Diseases of Children. 1957;94:409-411.
4. Krugman S, Giles JP, Hammond J. Infectious Hepatitis: Evidence for Two Distinctive Clinical, Epidemiological, and Immunological Types of Infection. JAMA. 1967;200(5):365-373. DOI: 10.1001/jama.1967. 03120180053006.
5. Giles JP, McCollum RW, Berndtson LW Jr, Krugman S. Relation of Australia-SH antigen to the willow-brook MS-2 strain. N Engl J Med. 1969;281(3):119-22. DOI: 10.1056/NEJM196907172810302.
6. Deinhardt F, Holmes AW, Capps RB, Popper H. Studies on the transmission of human viral hepatitis to marmoset monkeys. I. Transmission of disease, serial passages, and description of liver lesions. J Exp Med. 1967;125(4):673-88. DOI: 10.1084/jem.125.4.673.
7. Feinstone SM, Kapikian AZ, Purceli RH. Hepatitis A: detection by immune electron microscopy of a viruslike antigen associated with acute illness. Science. 1973;182(4116):1026-8. DOI: 10.1126/science.182.4116.1026.
8. Dane DS, Cameron CH, Briggs M. Virus-like particles in serum of patients with Australia-antigen-associated hepatitis. Lancet. 1970;1(7649):695-8. DOI: 10.1016/s0140-6736(70)90926-8.
9. Krugman S, Giles JP, Hammond J. Hepatitis virus: effect of heat on the infectivity and antigenicity of the MS-1 and MS-2 strains. J Infect Dis. 1970;122(5):432-6. doi: 10.1093/infdis/122.5.432.
10. Krugman S, Giles JP, Hammond J. Viral hepatitis, type B (MS-2 strain). Studies on active immunization. JAMA. 1971;217(1):41-5. DOI: 10.1001/jama.1971.03190010023005.
Информация о соавторах: М.И.Михайлов
Член-корреспондент Российской академии наук, профессор, доктор медицинских наук, заведующий лабораторией вирусных гепатитов, НИИ вакцин и сывороток им. И.И.Мечникова, г.Москва, Российская Федерация. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6636-6801
Information about co-authors: Mikhailov M.I.
Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Professor, Doctor of Medical Sciences, Chief of Viral Hepatitis Laboratory, I.I.Mechnikov's Scientific Research Institute of Vaccines and Serums, Moscow, Russian Federation. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6636-680
