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天花疫苗挽救了数十亿人的生命 - 然而科学家却不知道他们使用了什么病毒

1798年开发的世界上第一种根除天花的疫苗仍然是医学史上最大的谜团之一。 自从英国医生和科学家爱德华·詹纳(Edward Jenner)首次引入疫苗以来,这种疫苗已经挽救了无数人的生命,许多人称之为现代免疫学之父。 但是,从未充分了解免疫接种的工作原理。

历史学家和医生通常认为这种疫苗是由天花病毒(天花的表亲)组成的牛痘病毒。 但仔细研究提供了令人信服的新信息,表明天花疫苗中的有效成分完全是另一种病毒。

对1902年天花疫苗样本的基因组分析提供了证据,证明用于根除天花病毒的天花病毒是由马蹄毒素(一种基因相似但完全不同的病毒)制成的。

Edward_Jenner_smallpox Giulio Monteverde在Palazzo Bianca的一座大理石雕像,英国医生爱德华詹纳的热那亚免疫他的小儿子反对天花。 詹纳因发现天花疫苗而备受赞誉。 Hulton Archive / Getty图片

周三在“ 新英格兰医学杂志”上发表的新论文质疑我们认为我们对早期医学中最重要的发现之一的了解。 在这项研究中,由德国柏林Robert Koch研究所领导的研究人员从最初由费城的HK Mulford公司生产的私人收藏品中获得了最早的已知天花疫苗样品之一。 (几十年后合并后,这家制造商将成为Merck&Co。)

152710 1902年的原始小瓶含有天花疫苗,用于研究。 JOSE ESPARZA

“如果母牛接种了这三种病毒中的一种,就很难看出它们之间存在差异。 过去,任何会导致脓疱病变的疾病都会被称为牛痘,“巴西里约热内卢联邦大学病毒学和分子生物学专家克拉丽莎达马索和该研究的合着者告诉新闻周刊 。”这是我们第一次在科学上证明马力已被用于天花疫苗。“

科学家们之前对这种疫苗的起源感到好奇。 根据该论文的作者,一些科学家在20世纪30年代分析了一个鸡胚胎,发现天花病毒毕竟不是牛痘病毒。

天花,牛痘和马蹄是不同的病毒,但属于同一属。 Damaso说,有可能在没有任何人知情的情况下,牛痘和马蹄病毒可以互换使用来配制疫苗。 目前可用于天花的疫苗含有另一种现在称为牛痘的病毒,并且不与牛痘或马蹄铁直接匹配。

1011_smallpox_gun 旨在使大规模免疫更有效的枪。 它使用户能够为许多人提供小剂量的疫苗,并在天花根除活动中使用。 在不使用针的情况下,迫使药物在高压下穿过皮肤。 SSPL / Getty Images

到目前为止,科学家和历史学家认为这种疫苗起源于牛痘病毒,因为Jenner在从感染了与病态动物接触的病毒感染的奶牛脓疱中抽出液体后,着名地制定了血清。 他发现用这种物质接种未感染的人似乎会对天花产生免疫力。

天花已经存在了大约3000年,1980年通过天花根除计划被铲除。 该计划从1966年持续到1980年,标志着第一个在全球范围内抗击疾病的协调努力。 据世界卫生组织(WHO)称,1977年最后一次爆发的疫情发生在索马里。 自1978年以来,只有一个已知案例,这是英格兰伯明翰一个不受监管的实验室的不安全做法的结果。 这起事件造成一人死亡,并促使人们需要更严格的监管。

smallpox_example 1969年手臂和手掌上的天花爆发的一个例子。天花病变或脓疱最终形成结痂,脱落,留下皮肤上的痕迹。 患者对其他人具有传染性,直到所有结痂都脱落为止。 Smith Collection / Gado / Getty图片

今天,天花病毒仍然存在于佐治亚州亚特兰大的美国疾病控制和预防中心总部以及俄罗斯新西伯利亚的病毒学和生物技术国家研究中心(VECTOR)的高遏制库中。 这两个设施都遵循国际使用和处理协议,世界卫生组织的任务是定期进行例行检查,以评估这些设施的安全性。

1011_smallpox_vaccine_sample 1941年的天花疫苗 .Bettmann / Getty图像

达马索说,世界卫生大会计划在这些实验室中销毁病毒供应,这是2014年最后提出的一个问题。 然而,当国际科学界拉开帷幕时,它仍未决定。 该病毒非常大,已被证明可用于医学研究,以开发其他疾病(如癌症)的实验性治疗方法。 例如,可以将来自其他生物的基因添加到病毒基因组中,以便研究它们的作用。 或者可以添加刺激免疫系统对抗癌症的基因。 “自20世纪80年代以来,它基本上被用作运输基因的载体,”Damaso说。

在这些实验室中摧毁天花供应的犹豫也源于科学家们尚未开发抗病毒治疗方法。 一些专家认为,这种治疗是公共卫生未来的必要预防措施。 “每个人都在谈论由于生物恐怖分子而重新出现天花的可能性,”达马索说。 “我们不能排除我们再也不会使用疫苗的可能性。”