疫苗的历史并不是从詹纳的天花疫苗开始的。它不会以最近针对导致 COVID-19 大流行的新型冠状病毒的疫苗而结束。疫苗的历史始于第一种疫苗之前,一些人称之为“接种”,另一些人称为“天花”。据研究人员称,接种天花病灶的材料以触发对天花的免疫力可以追溯到中国古代。该程序的第一份书面记录写于 1549 年。
Variolation(天花)
早期接种的版本更多的是口述历史,而不是书面记录。根据 Arthur Boyleston 的说法,“在这个版本中,[在写成之前在中国的接种](接种)是由一位道教或佛教僧侣,或者可能是一位尼姑发明的,大约在公元 1000 年,并由道教徒作为医学、技术、魔法和咒语的混合物来实践,这些咒语是口头传播的,并且被禁忌所覆盖,因此它们永远不会被写下来。李约瑟不能为这个版本提供更确凿的证据,因为它是一个被广泛接受的传统。一位社论评论员想知道,相信具有接种重要性的东西在500多年里完全保密是否现实。
无论是否秘密,接种的做法在 1500 年代向西传播到奥斯曼帝国,在 1600 年代中期到达君士坦丁堡(今土耳其伊斯坦布尔)。从那里,接种传到了欧洲和北非。来自北非,这种做法通过一个名叫阿尼西母的奴隶传到了马萨诸塞殖民地.他告诉科顿·马瑟牧师——塞勒姆巫术审判的名声–关于被奴役者接种以抵抗天花并为他的奴役获得更好的报酬。科顿·马瑟(Cotton Mather)与波士顿的一位当地医生一起,采用并推广了接种作为1721 年,一场致命的天花疫情抵达波士顿.
大约在同一时间,玛丽·沃特利·蒙塔古夫人一位与外交官丈夫住在君士坦丁堡的英国社交名媛,让她的儿子由当地医生接种。然后,她要求她的女儿 – 回到苏格兰的家中 – 接种疫苗。到 1723 年,有证据表明,在受控环境中并在医生的监督下接种比“自然方式”感染天花更可取。
1736年他的儿子死于天花后,本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)成为接种的拥护者.他为当时关于该程序的书面著作写了几篇介绍。在1759年写的一份这样的文件中,本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)甚至包括了一些关于接种疫苗的人(也称为“variolated”)死亡率的数字。这些数字进一步证明,接种疫苗者的死亡风险较低,巩固了欧洲和北美的做法。这就是对 variolation 的采用,乔治·华盛顿将军下令美国军队在美国独立战争期间接种大陆军疫苗,作为他们加入大陆军的一部分.
接种疫苗
到 1700 年代后期,爱德华·詹纳观察到挤奶女工和其他以前感染过牛痘的人对天花免疫。牛痘引起的病变类似于天花,但病变是局部的,而且这种疾病要温和得多,不被认为是致命的。基于当时世界和其他医生的观察,詹纳设计了一系列实验,其中一个以前没有感染过天花或牛痘的人将首先接种牛痘,然后再接种天花.这个策略得到了回报。这些实验的受试者对牛痘表现出轻微的反应,对接种天花没有反应或疾病。第一种疫苗诞生了。
近八十年来,针对天花的牛痘疫苗接种仍然是世界上唯一使用的疫苗。科学和技术还没有出现,可以制造出针对其他致病生物的疫苗,尽管许多人都尝试过。其中一个人是路易斯·巴斯德,一位法国生物化学家,他喜欢用微生物做实验,并详细记录了他所有的实验室程序。在巴斯德的时代,狂犬病在欧洲城市备受关注.森林中的狂犬病动物会咬伤并感染流浪狗或牛。然后被狗咬伤或通过牛暴露的人会死于狂犬病。
减毒
巴斯德推测,狂犬病动物唾液中的某种东西导致了狂犬病。虽然他看不到狂犬病病毒,但巴斯德证明了这种疾病是传染性的,他开始研究疫苗。这项工作涉及将动物暴露于小剂量的狂犬病中,就像过去所做的静脉曲张一样。然而,这并没有奏效。狂犬病病毒的传染性太强,毒性太强。结果,巴斯德以不同的方式处理了这个问题:在将传染性病原体交给人之前以某种方式削弱传染性病原体。
天花变种的一个版本涉及从天花病变中提取的材料干燥,然后再将其提供给某人。据信干燥导致材料的毒性降低,因此巴斯德用受感染兔子的大脑和脊髓进行了尝试.到这个时候,据了解,该病毒攻击了受感染动物的中枢神经系统。即使看不见病毒,损害也是可见的。巴斯德从一只兔子身上取下了干燥的大脑和脊髓,然后给了另一只兔子。他会等待那只兔子患上狂犬病,对它实施安乐死,然后用第三只兔子重复这个过程,然后是第四只兔子,依此类推。在链条的后期,暴露在干涸的大脑和脊髓中的兔子并没有生病。此外,他们正在抵制任何通过患有狂犬病动物的新鲜唾液标本进行感染的尝试。
在公开他的发现之前,路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)和爱德华·詹纳(Edward Jenner)一样,赌了一把,将人类受试者反向暴露在干燥的材料中。他从最后一只兔子的干涸大脑和脊髓开始,然后研究第一只兔子的材料,提供越来越强剂量的狂犬病病毒。最著名的人类受试者是约瑟夫·迈斯特,一个被狂犬病动物咬伤的年轻人。为了挽救约瑟夫的生命,医生允许巴斯德在约瑟夫身上进行手术。毕竟,如果没有治愈方法,约瑟夫很可能会因狂犬病而痛苦地死去。尝试某事总比没有好。
在狂犬病的预期潜伏期约21天后,约瑟夫没有出现任何疾病的体征或症状。巴斯德的疫苗取得了成功。疫苗接种技术的下一次飞跃已经发生。科学家们使用一种类似传染性病原体的病原体 – 天花的牛痘 – 以毒性较低(“减毒”)的方式使用传染性病原体。在法国巴黎巴斯德研究所开发或与之合作开发的其他疫苗基于相同的原理,即在接种之前削弱病原体。
类毒素疫苗
在 1800 年代后期,研究人类和其他动物免疫反应的科学家发现了抗体。这些蛋白质是在感染后一段时间产生的,它们会与病原体结合并使其失活。然而,“感染后的一段时间”至关重要。没有抗体,这个人可能会患上这种疾病并死亡。然后,科学家们研究了一种安全的方法,大批量地制造这些抗体,并将它们作为一种免疫贴片提供给人们,而人们则开发了自己的抗体。抗毒素的时代就这样诞生了。
虽然不是真正的疫苗接种,但当破伤风或白喉被送给了大型哺乳动物,比如马。哺乳动物会产生针对毒素的抗体,抗体被收获、纯化并给予表现出疾病迹象的人。1902 年,一种这样的抗毒素被实际的破伤风毒素污染导致数人受伤。作为回应,美国联邦政府成立了现在称为食品和药物管理局的机构.这是向药物和疗法监管迈出的第一步,我们今天仍然可以看到这种情况。
后来,在 1920 年代,科学家们发现抗毒素与毒素结合会使毒素失活,但使其完好无损,足以让人体免疫系统对它做出反应。开发了用于白喉和破伤风的抗毒素疫苗。然而,在接受抗毒素(单独或与毒素联合使用)的很大一部分人群中仍然存在问题。他们正在对用于制造抗毒素的动物的蛋白质产生过敏反应。为了解决这个问题,科学家们找到了一种在将其作为疫苗之前灭活毒素的方法。类毒素疫苗的时代诞生了,为我们提供了白喉和破伤风疫苗等疫苗。在不必依赖大型哺乳动物来生产这些疾病之后,对这些疾病的保护变得更加安全。
电子显微镜
在 1930 年代,科学家开发了电子显微镜。与传统的光学显微镜不同,电子被用作“探针”来可视化比在光学显微镜下看到的结构更小的结构。这带来了病毒学的一场革命,因为单个病毒颗粒首次被发现并根据其形状和大小进行分类。不再需要等待,看看接种细胞培养物或实验动物会引起什么样的感染。现在,可以将标本放在电子显微镜下,并确定病原体。
电子显微镜导致了病毒研究的爆炸式增长。分析了 1918 年西班牙流感大流行的样本,并对流感病毒进行了观察和分类。脊髓灰质炎患者的神经组织样本显示脊髓灰质炎病毒。根据病毒的大小和形状,它们在体内的分离位置以及它们产生的感染和疾病类型,病毒正在迅速被编目。针对他们的疫苗几乎以同样快的速度到来。
在 1940 年代,科学家们致力于开发针对流感、脊髓灰质炎、麻疹和其他被认为对国家安全至关重要的病毒的疫苗。这十年带来了针对流感的疫苗,当时人们认为流感不仅仅是一种病毒,而是几种类型的流感病毒,需要不同的疫苗。同样,脊髓灰质炎被理解为同一组中的三种类型的病毒,因此针对一种类型的疫苗不能预防其他类型。
脊髓灰质炎
凭借对同一病毒组的不同病毒类型的了解,科学家们研究了针对所有类型的疫苗,以预防所有疾病。到 1954 年,经过数十年资金充足的研究,乔纳斯·索尔克(Jonas Salk)和他的团队开发了第一种灭活病毒疫苗.这是一种针对脊髓灰质炎的疫苗,它违背了当时建立的教条:疫苗必须含有活/减毒病毒,并且死病毒不能引起免疫反应。的工作伊莎贝尔·摩根,医学博士,和其他妇女帮助开发了一种疫苗,挽救了数千名儿童的生命。
1960 年代将口服脊髓灰质炎疫苗作为索尔克疫苗的替代品,之后切割机事件侵蚀了公众对疫苗的信任。由阿尔伯特·萨宾(Albert Sabin)开发的口服疫苗在苏联和拉丁美洲进行了测试,然后被带到美国并取得了很大的成功。到1990年代,脊髓灰质炎在美国和欧洲大部分地区被消灭。到 2000 年代初,脊髓灰质炎已从美洲、欧洲和亚洲大部分地区消除。到2010年代,脊髓灰质炎已消退到非洲和中亚的局部疫情。到 2020 年代,脊髓灰质炎的 2 型和 3 型被根除,而 1 型脊髓灰质炎仅存在于中亚。
根除
1950 年代和 60 年代也带来了各国在消除和然后根除天花.那个老对手,那个让整个疫苗接种科学开始的人,正在通过发达国家的计划撤退,从年轻时开始为每个人接种疫苗,除了医疗例外,不允许任何例外。那些不想接种疫苗的人面临巨额罚款和无法参与学校等公共场所,甚至在某些工作中。通过全世界为每个活着的人接种疫苗的努力,天花成为第一个被根除的人类病毒。最后一例是在1978年发现的.自根除以来,天花疫苗仅用于与天花病毒打交道的人员和军人,作为防止故意释放病毒的准备工作的一部分。
科学飞跃
对微生物和免疫力的科学认识的更多进步带来了疫苗技术的飞跃。当人们了解到病原体可以被杀死并仍然引起免疫反应时,人们问是否需要整个病原体,或者只是其表面的蛋白质。答案是,一些病原体的表面蛋白足以引发针对未来感染的免疫反应。亚单位疫苗的时代诞生了。
后来,科学家发现病原体的遗传物质可以在实验室中用于制造蛋白质。这消除了在危险环境中培养病原体的需要,降低了从事疫苗研究的实验室人员意外暴露的风险。然后,产生的蛋白质可以“粘”在另一种材料上,并通过疫苗输送到身体,从而引发免疫反应。重组疫苗的时代诞生了。
新型冠状病毒肺炎(COVID-19)
2019年底,发现了一组非典型肺炎病例.到 2020 年初,该集群已发展成为持续到 2022 年年中的 COVID-19 大流行。引起 COVID-19 的新型冠状病毒是 2003-2004 年在多个国家引起爆发的冠状病毒的亲戚,也是在 2013-2014 年引起另一次多国爆发的冠状病毒的亲戚。由于 COVID-19 大流行的紧迫性,世界各国政府在疫苗开发方面投入了大量资金。
中国宣布了科兴疫苗在2020年6月。科兴利用杀灭病毒来触发免疫反应。俄罗斯宣布其Sputnik V疫苗2020 年 8 月,仅经过两个月的临床试验。Sputnik V使用“掏空”的腺病毒将冠状病毒的信使RNA传递到受体的免疫细胞中。同月,美国的两家公司辉瑞和莫德纳,开始对自己的信使RNA疫苗进行临床试验,它使用脂质纳米颗粒代替病毒载体将遗传物质递送至免疫细胞。到 2020 年 12 月,FDA 批准了两种 mRNA 疫苗在美国紧急用于有感染和并发症风险的人群。
一旦进入免疫细胞,信使RNA就会告诉细胞的蛋白质生产机制产生类似于冠状病毒表面的蛋白质。然后,免疫细胞将这些蛋白质呈递给其他细胞:T细胞和B细胞。然后,T细胞会破坏任何病毒或病毒感染的细胞,而B细胞则产生抗体来灭活病毒并提供长期免疫力。
迄今为止的历史
这就是我们截至 2022 年年中所处的位置。我们现在有几种类型的疫苗:灭活疫苗;活衰减;亚基、重组、多糖和偶联物;类毒素;病毒载体;和 mRNA。然而,疫苗的历史远不止本概述所涵盖的内容。有一些来自美国以外的故事(以及整个“西方”)需要讲述。著名的疫苗接种“先驱”在他们的工作和发现中并不孤单。大多数疫苗的进步都是集体努力的结果。
因此,请查看时间表以及我们为您研究并发布的所有事件。我们将继续根据需要更新时间表,将其扩大到包括世界其他地区发生疫苗科学进步但被忽视的事件。我们还将添加您可能从未努力过的人的成就。如果您有任何问题,请与我们联系。我们很乐意与您讨论疫苗的科学和历史。