Ranná historie vakcín

Vakcinologie je souhrnná disciplína několika věd, která je částečně racionální a částečně empirická. Její cílem je základní a zásadní vědecké objevy adaptovat do praxe ve formě licenčních přípravků. Pochopit a poznat tuto vědeckou disciplínu může pomoci přehled její historie.
Pokrok ve vývoji celobuněčných nebo subjednotkových, živých, mrtvých (inaktivovaných), rekombinantních virových nebo bakteriálních vakcín lze rozdělit do dvou ér. Pokrok od počátku vědeckého úsilí následovaného osvícením vycházejícího z racionálního empirismu až k přechodu k moderní době je znázorněn na obrázku. Moderní doba patří k významnému rozkvětu výroby všech nových vakcín a technologií.
Ve starověku se věřilo, že choroby byly na lidstvo seslány shůry rozmarem nepostižitelného božstva jako trest za lidský hřích. Strach ze zkázy způsobené infekčním onemocněním se stal dokonce účinným nástrojem vladařů a politiků a přetrvával až do ranného období existence civilizovaného světa. Mnoho toho, co bylo známé z ranných civilizací o nákaze, přenosu hmyzem a sanitaci se pro Evropu zapovědělo s pádem západní Řecko-římské civilizace, což přetrvalo až do počátku temného středověku. I později se mnoho nezměnilo až do doby 19. století.

Již po tisíciletí je známo, že lidé, kteří přežili infekční onemocnění, jen velmi zřídka onemocní stejnou nákazou. Ve středověku, při morových epidemiích, osoby, které pečovaly o nemocné, morem neonemocněly. Ve staré Číně existovaly pokusy, jak zabránit nebo předejít pravým neštovicím, které se projevují vznikem puchýřků. Metoda prevence vůči pravým neštovicím byla označována jako "variolizace". Jeden ze způsobů bylo vbodnutí hnisu jehlicí pod kůži zdravého člověka. Jiná metoda představovala odloupnutí strupu po puchýřku, který se pak usušil a rozemlel na prach. Zdravý člověk tento prášek vdechoval. Třetí metoda spočívala v injikování prášku získaného ze strupu po puchýřku přímo do žíly zdravého člověka.

V roce 1773 Voltaire napsal, že o zavedení "variolizace" se v západní Evropě zasloužila manželka britského vyslance v Turecku lady Mary Wortley Montaguová, která se s variolizací seznámila v Istanbulu. Po návratu do vlasti nechala veřejně svou dceru očkovat obsahem neštovičných puchýřků. Podařilo se jí přemluvit krále Jiřího I., aby byla vězňům, kteří se nechají dobrovolně variolizovat, udělena milost. Již v roce 1746 byl v Londýně zřízen variolizační ústav. Po Anglii byl tento způsob prevence proti pravým neštovicím zaváděn v dalších zemích Evropy: ve Francii, Německých státech, Rakousku-Uhersku a dalších. Koncem 18. století umíral na onemocnění pravými neštovicemi přibližně jeden z deseti nakažených. V té době si Edward Jenner, anglický venkovský lékař, všiml, že dojičky, které prodělaly kravské neštovice, nikdy neonemocněly pravými neštovicemi. Tato skutečnost ho přivedla na myšlenku přenést virus kravských neštovic na zdravého jedince a vytvořit tak u něj přirozenou ochranu proti neštovicím. V roce 1796 Jenner provedl velmi odvážný pokus. Nakazil mladého chlapce kravskými neštovicemi. Po vyléčení nechal chlapce úmyslně znovu nakazit tentokrát však virem pravých neštovic. Jeho předpoklad se vyplnil, chlapec neonemocněl pravými neštovicemi. Přestože tento pokus a následné studie u lidí byly prováděny v rozporu se současnými etickými pravidly klinických studií, jejich význam pro rozvoj a vývoj očkovacích látek byl nesmírný. Jennerův postup byl pojmenován "vakcinace" neboli očkování, vyplývající ze slova "vacca" (latinsky kráva).

Tímto se venkovský praktický lékař Edward Jenner stal významným badatelem, který svými prvními vědeckými výzkumy v roce 1796 přispěl při prevenci pravých neštovic. Toto období je charakteristické i pro vznik dnešních disciplín - vakcinologie a imunologie. Během 19. století se očkování kravskými neštovicemi stalo celosvětovou praktikou, zejména v Evropě a Severní Americe. Avšak od Jennerova objevu téměř půl století nebyl proveden žádný další pokrok ve vývoji dalších vakcín.

Základy novodobé preventivní medicíny byly položeny v 18. století. Dalším průkopníkem v oblasti imunologie a očkování byl francouzský chemik Louis Pasteur, kterému se podařilo připravit vakcínu proti vzteklině oslabením původního divokého viru vztekliny. Očkování proti vzteklině slavilo velký úspěch v roce 1885, kdy jeho včasné použití zachránilo život mladému chlapci, kterého pokousal vzteklý pes. Pasteurovi experimenty s kuřecí cholerou a slezinnou snětí (známou také jako antrax) představovaly novou vědeckou epochu v oblasti očkování. Podařilo se mu připravit očkovací látky pro veterinární praxi, které v té době znamenaly obrovský průlom do chovu domácích zvířat.

Devatenácté století přineslo ještě další tři očkovací látky: vakcínu proti tyfu, choleře a moru. Poprvé v roce 1886 si Edmund Salmon a Theobald Smith všimli, že chemicky usmrcené bakterie cholery mají povzbudivý účinek na imunitní systém a vyvolávají imunitu vůči choleře. Této zkušenosti využil v roce 1896 Kolle, který připravil cholerovou vakcínu tepelným a chemickým usmrcením cholerových bacilů. Po objevení původce moru, v roce 1894, Waldemar Haffkine vyvinul první inaktivovanou morovou vakcínu, kterou proočkoval více než 8.000 lidí v Indii, kde hrozila epidemie moru. Očkování proti moru odvrátilo tuto hrozbu a Haffkine se stal národním hrdinou. Osud však není vždy spravedlivý. V roce 1902 nečekaně zemřelo 19 lidí po očkování proti moru. Tato událost zbavila Haffkina všech národních poct i uznání a očkování proti moru bylo zpochybněno. Později se ukázalo, že příčinou úmrtí nebylo samotné očkování, ale kontaminované očkovací látky. V roce 1896 se podařilo nezávisle Richardu Pfeifferovi a Wilhelmu Koleovi v Německu a Almrothu Wrightovi v Anglii připravit inaktivovanou tyfovou vakcínu.
Robert Koch se v Berlíně zabýval studiem technologie čistých kultur a zasloužil se o objev cholery a bacilu tuberkulózy.
Emil von Behring, první badatel jemuž byla udělena Nobelova cena, využil poznatku Rouxe a Yersina týkajícího se rozpustných toxinů bakterií záškrtu a tetanu, které navrhl pro účely imunizace vůči těmto nákazám a položil základy tzv. pasivní imunizace (imunoterapie) pomocí specifických protilátek. Tyto základy sloužili v medicíně v boji proti infekčním onemocněním po mnoho desítek let.
Daleko významnějším objevem té doby bylo zjištění Paula Ehrlicha, který objevil možnost specifické afinity barev a dalších chemikálií pro barvení buněk. To se stalo základem principu selektivity. Díky tomu se mu podařilo vyvinout první syntetické léčivo (Salvarsan) pro léčbu syfilis. Rovněž se zapsal vývojem metod pro stanovení specifické kvantifikace protilátek, které se následně používaly pro stanovení pasivní imunity.
Do konce první světové války se podařilo popsat mnoho jevů a úkazů zejména protilátkové (humorální) imunity a vyvinout řadu živých a inaktivovaných vakcín. Jednalo se o tyto vakcíny: vakcína proti břišnímu tyfu, shigellóze, tuberkulóze, moru, záškrtu a tetanu.

Graf vývoje vakcinologie