Jak pandemie v roce 1918 změnila to, co jsme věděli o virech

V roce 1918 epidemie nemocí a válka opět přijaly svou starou vášeň. Smrtící pandemie, která toho roku začala, se stala známou jako španělská chřipka, protože Španělsko bylo neutrální zemí a jeho tisk byl první, kdo informoval o ničivém vypuknutí. Válčící země mezitím zprávy potlačily a jejich občané zůstali nepřipraveni. Tato chřipka byla obzvláště děsivá, protože se šířila tak snadno a protože soustředila svůj jed na mláďata. (Jejich starší možná získali imunitu kvůli předchozímu propuknutí chřipky.) Oběti to naplnilo plíce tekutinou a zoufalý hlad po vzduchu jim zmodral, když se dusily.

První ze tří vln zasáhla vojáky ve Francii počátkem roku 1918. Ale chřipka se odtud brzy rozšířila, ve dvou následujících a mnohem jedovatějších vlnách, na nemocné vojáky a civilisty téměř všude. Během dvou let nakazila odhadem 500 milionů lidí po celém světě, čtvrtinu až třetinu lidské populace, a zabila 50 milionů z nich, přičemž většina mrtvých byla ve věku 20 až 40 let. (Pro srovnání, pandemie COVID-19 infikovala v tomto psaní asi 750 milionů lidí – méně než 10 procent současné lidské populace.)

Ve většině smrtelných případů byl bezprostřední příčinou smrti zápal plic, který se vyznačoval nadbytkem streptokok, stafylokokaa další bakterie. Ale zdálo se, že cestu pro tyto běžné mikroby připravuje něco jiného. Jak řekl pozdější lékař: „Specifický virus orá půdu a sekundární bakterie klíčí v brázdách.“

Jak řekl jeden lékař: „Specifický virus orá půdu a sekundární bakterie klíčí v brázdách.“

Půl století teorie zárodků a triumfální bakteriologie vedlo téměř každého k podezření na bakteriální, nikoli virový patogen. Ve skutečnosti měli podezření na jeden konkrétní bakteriální patogen. Haemophilus influenzae byl také známý jako Pfeifferův bacil pro Richarda Pfeiffera, výzkumníka z Institutu Roberta Kocha, který jej identifikoval jako příčinu pandemie chřipky v letech 1889–1890. Pfeifferovo obvinění tohoto bacila zůstalo po čtvrt století z velké části nezpochybnitelné, dokud se těla v roce 1918 nezačala hromadit. Vědci z celého světa pak zoufale hledali H. influenzae u obětí nové pandemie s malým úspěchem. Sám Pfeiffer přiznal, že ji našel jen asi u poloviny obětí chřipky. Jiní vědci ji našli, ale nedokázali ji přimět, aby vyvolala chřipku, ani když byla nastříkána jako čistá kultura do dýchacích cest opic a pokusných lidí.

se stává virálním

Selhání Pfeifferova bacilu – selhání bakteriologie – vedlo některé výzkumníky k tomu, aby se zamysleli před 20 lety zpět k jiné a stále poměrně nejasné linii mikrobiálního výzkumu. V roce 1898 Martinus Beijerinck (1851–1931), mikrobiolog v nizozemském Delftu, studoval chorobu rostlin tabáku. Beijerinck vzal extrakt z rostlin infikovaných tabákovou mozaikou a dal ho přes filtr Chamberland, aby odfiltroval bakterie a další kontaminanty. Filtrovaným extraktem infikoval další rostliny, pak z těchto rostlin odebral filtrované extrakty a infikoval další rostliny a tak dále v sérii. Beijerinck si myslel, že nákaza se neskládá z ničeho jiného než z rozpuštěných molekul. Jak tedy vysvětlit jeho reprodukční schopnosti? Došel jsem k závěru, že „musí být začleněna do živé protoplazmy buňky, do jejíž reprodukce je takříkajíc pasivně vtažena“. To muselo jeho současníkům připadat jako divoce nepravděpodobná spekulace. Ve skutečnosti však pozoruhodně dobře zapadá do moderního chápání toho, jak se virus reprodukuje. Co se také může zdát divoce nepravděpodobné, bylo to, že Beijerinck vyvinul tento první dobrý popis viru kousek od místa, kde Antoni van Leeuwenhoek viděl a popsal první známou bakterii. Delft si tak zajistil své místo na vzdálenost více než 200 let jako kolébka mikrobiologie.

Téhož roku německý tým vedený Friedrichem Loefflerem, který již dříve objevil bakteriálního původce záškrtu, použil filtraci k identifikaci prvního zvířecího viru slintavky a kulhavky. A v roce 1901 na Kubě Američané James Carroll (1854–1907) a Walter Reed (1851–1902) prokázali, že původce žluté zimnice zůstal infekční i poté, co prošel filtrem odolným vůči bakteriím, čímž se stal prvním známým lidským onemocněním způsobeným virus. (To byla poznámka pod čarou k jejich předchozí práci, která demonstrovala, že žlutá zimnice, stejně jako malárie, byla nemoc přenášená komáry.) Do roku 1906 bylo známo nejméně 18 takových patogenů ovlivňujících rostliny, zvířata nebo lidi. Nazývali je současníci procházející filtremnebo filtrovatelné, patogenynebo čím dál tím spravedlivější viry. Ale trvalo by roky, než by ho někdo mohl vidět nebo popsat morfologicky nebo chemicky. Virologie znamenala, že čas zůstal zahalen zmatkem a pochybnostmi.

Pandemie z roku 1918 přiměla vědce, aby se na tuto novou vědu podívali blíže a přemýšleli mnohem tvrději. Různé výzkumné skupiny začaly používat své filtry Chamberland na vzorky od obětí chřipky. Charles Nicolle a Charles Lebailly z Pasteurova institutu v Tunisku byli první, kdo ohlásil úspěch v říjnu 1918 poté, co použili filtrovaný sputum od oběti chřipky k přenosu nemoci na dva dobrovolné testované subjekty. V Německu na sobě dva výzkumníci testovali filtr z oběti chřipky s neznámými výsledky; a ve Flandrech zemřel britský výzkumník při experimentování s filtrem. V Japonsku vědci vystavili chřipce 24 dobrovolníků – „našich přátel, lékařů a sester“, některé s emulzí tekutin přímo od obětí pandemie, jiné s filtrovaným extraktem. Šest lidí, kteří se z chřipky vyléčili, nevykazovalo žádné známky recidivy. Ostatních 18, kteří byli s touto nemocí noví, všichni onemocněli chřipkou, v některých případech s „velmi vážnými“ příznaky. Filtrovaný extrakt se rovnal emulzi jako zdroji nákazy.

Skepse však přetrvávala, přičemž někteří kritici ještě dlouho po válce tvrdili, že „koncept neviditelného viru“ byl o něco víc než lest, jak osvobodit „objevitele od nutnosti předložit důkazy o charakteristickém mikrobu“. Když se několik výzkumníků pokusilo v roce 1918 vyvinout vakcínu proti chřipce, pracovali místo toho s oslabenými bakteriemi. Starší obranná opatření – karanténa a zavírání škol, kostelů, kin a restaurací – se ukázala jako účinnější při ukončení pandemie. To a možná nejstarší opatření: Do roku 1920 téměř všechny potenciální oběti získaly imunitu tím, že přežily chřipku – nebo zemřely.

Pandemie odstartovala lékařské myšlení dramaticky novým směrem během příštího desetiletí a vlastně i po zbytek 20. století. Lékařští výzkumníci, kteří byli zažehnáni chřipkou, se nyní seskupili, aby řešili hádanku virů procházejících filtrem. „Stěží by mohl existovat soubor problémů, jejichž řešení má pro komunitu větší potenciální význam než toto,“ prohlásil v roce 1922 tajemník British Medical Research Council a poznamenal, že „za několik měsíců v letech 1918–1919 [flu] zabilo v Indii více lidí, než kolik tam zemřelo na mor během předchozích 20 let. Byl to začátek velké iniciativy k aplikaci „nových technických metod vyšetřování“ na viry.

Do roku 1920 téměř všechny potenciální oběti získaly imunitu tím, že přežily chřipku – nebo zemřely.

I další rozvinuté země se zabývaly virovým výzkumem a do roku 1927 mohl výzkumník Rockefellerova institutu uvést téměř 100 nemocí považovaných za virové, i když ponechal dostatek prostoru pro odečítání z tohoto seznamu za rozumného předpokladu, že některé by se později ukázaly jako virové. být způsobeno velmi malými bakteriemi nebo prvoky. Mezi těmi, které postihují lidi, seznam správně zahrnoval neštovice, plané neštovice, herpes, encefalitidu, žlutou zimnici, horečku dengue, dětskou obrnu, vzteklinu, příušnice, spalničky, zarděnky, nachlazení a chřipku.

Otázky o virech, které byly stále nevyřešené, vypadají jako ty, které bychom si položili při setkání s beztvarou, ale znepokojivě silnou přítomností z nějaké vzdálené planety: Jak to vypadá? Může mutovat? Je to živé? A vždy ten, který pandemie vložila do mysli lidí: Zabije nás to? Získání odpovědí by bylo obtížné. Viry byly obligátní paraziti – to znamená, že byli zcela závislí na živých buňkách. Výzkumníci, kteří se je snažili studovat, se potýkali s výzvou udržet je naživu mimo hostitelský druh.

Britské úsilí se zaměřilo na psinku jako zvířecí model pro chřipku, přičemž jako experimentální zvířata byly použity psi a později fretky. V roce 1927 testovali vakcínu proti psince ve dvou dávkách, nejprve s usmrceným virem, poté s živým virem. V roce 1931 byl komerčně dostupný – pro psy. „Je toho příliš mnoho?“ Times (Londýn) naštvaně uvažoval, „že by se na podobných liniích mělo pracovat na příčině chřipky? …Nenastal čas zahájit tažení a vypořádat se s nepřítelem?

Ve skutečnosti to výzkumníci již dělali. V roce 1933 v britském Národním institutu lékařského výzkumu pracovníci filtrovali výplachy hrdla pacientů s chřipkou, použili filtr k infekci fretek a identifikovali viníka jako virus chřipky A. Brzy poté výzkumník z Rockefellerova institutu v New Yorku použil stejnou techniku ​​k identifikaci druhého potenciálního viníka, chřipky B. Na Vanderbiltově univerzitě vědci vymysleli způsob, jak pěstovat viry mimo jejich normální hostitelské druhy, pomocí oplodněných slepičích vajec. Max Theiler (1899–1972), výzkumník narozený v Jihoafrické republice z Rockefellerovy nadace v New Yorku, brzy uvedl tuto techniku ​​do praxe a vyvinul účinnou živou oslabenou vakcínu proti žluté zimnici. Jiní vědci použili novou techniku ​​k vývoji a vylepšení prvních vakcín proti chřipce. Věda o virech, která povstala a stala se silnou na kostech desítek milionů ztracených pandemií v roce 1918, by v následujících desetiletích mohla zachránit stovky milionů před předčasnou smrtí.