Випробування нових методів лікування та вакцин може тривати роками, якщо не десятиліттями, щоб науковці мали можливість зібрати достатньо даних.
Тому вчені звертаються до суперечливого підходу, який передбачає навмисне зараження добровольців потенційно смертельними вірусами, паразитами та бактеріями, розповідає BBC.
Дуже незвично бачити, щоб люди добровільно погоджувалися на щось подібне. Але це був саме такий випадок – група молодих людей чекала, щоб їх покусали комарі, що переносять інфекцію, яка щороку вбиває понад 600 000 людей.
Вони погодилися взяти участь у медичних дослідженнях в Інституті Дженнера Оксфордського університету для випробування нової вакцини проти малярії. Вакцина, відома як "R21", уже на початку своєї розробки викликала у вчених великий ентузіазм.
Випробування відбувалося у 2017 році, хоча подібні експерименти з комарами інститут проводив з 2001 року. Кожного добровольця заводили в лабораторію. Там на столі стояла маленька миска, накрита зверху марлею. Всередині були п'ять комарів, привезених з Північної Америки і заражених малярійним паразитом.
Доброволець прикладав руку до верху миски, щоб комарі могли вкусити його через марлю. Коли комахи ссали кров своєї жертви, малярійний паразит міг потрапити до її тіла разом зі слиною.
Вчені сподівалися, що вакцина забезпечить добровольцям достатній захист, щоб зупинити у них розвиток малярії.
Це яскравий приклад так званого дослідження з контрольованим інфікуванням - експерименту, під час якого добровольця навмисно заражають хворобою.
Свідомо заражати людину інфекцією, яка може спричинити серйозну хворобу, може здатися небезпечним чи навіть необачним. Але цей підхід став популярним у медичних дослідженнях протягом в останніх десятиліть. І він приніс досить серйозні медичні здобутки.
Пізніше довели, що ефективність вакцини R21 у профілактиці малярії становить до 80%, і вона стала другою в історії вакциною від малярії, рекомендованою для використання Всесвітньою організацією охорони здоров’я (ВООЗ). Нещодавно перші дози вакцини отримали немовлята в Кот-д'Івуарі та Південному Судані, де щороку від малярії помирають тисячі людей.
Що таке контрольоване зараження
Це стало можливим - принаймні частково, як кажуть вчені - завдяки добровольцям, які охоче прикладали руки до мисок з комарами.
"Протягом останніх 20 років відбулося дивовижне відродження контрольованих випробувань, - каже Адріан Гілл, професор вакцинології та директор Інституту Дженнера. - Контрольоване інфікування використовували для всього, від грипу до Covid-19. Це було справді дуже важливо".
Тепер вчені прагнуть навмисно заражати добровольців дедалі більшою кількістю хвороб – і все це в надії розробити ще ефективніші вакцини та методи лікування.
У контрольних випробуваннях вже використовували такі патогени, як Зіка, черевний тиф і холера. Як майбутніх кандидатів розглядають також інші віруси, такі як гепатит С.
Попри відсутність центрального реєстру досліджень з контрольованим інфікуванням, Гілл вважає, що за останні два десятиліття вони зробили свій внесок у створення щонайменше десятка вакцин. В одному систематичному огляді виявили 308 досліджень на людях у період з 1980 по 2021 рік, у яких учасників інфікували живими патогенами.
Прихильники таких досліджень вважають, що їхні переваги значно більші за ризики, якщо проводити їх у правильних умовах. Але деякі нещодавні випробування вийшли за межі медичної етики – і окремі провідні вчені вже відчувають занепокоєння через швидкість, з якою зараз розгортають колись табуйовані експерименти.
Для того, щоб зрозуміти відчуття тривоги, яку в декого викликають випробування із контрольованим зараженням, потрібно повернутися до темних періодів історії медицини. Найбільш сумнозвісними є досліди, під час яких нацистські вчені примусово заражали в’язнів концтаборів туберкульозом та іншими збудниками. Менш відомі дії американських лікарів у Гватемалі, які в середині 1940-х років навмисно заразили сифілісом та іншими венеричними захворюваннями 1308 осіб.
На початку 1970-х років стало відомо, що лікарі державної школи Віллоубрук у Нью-Йорку протягом 1950-х і 1960-х років заразили гепатитом понад 50 дітей-інвалідів з метою створення вакцини. Серед медичних дослідників слово "Віллоубрук" стало синонімом відсутності дослідницької етики. Але експерименти у Віллоубрук також сприяли відкриттю того, що за розвиток гепатиту відповідає більш ніж один патоген.
Однак усі ці приклади сприяли негативній реакції щодо ідеї навмисного зараження людей патогенами, каже Даніель Сулмасі, директор Інституту етики Кеннеді при Джорджтаунському університеті, який був членом президентської комісії США, яка розслідувала дослідження щодо сифілісу в Гватемалі.
Наприкінці 1960-х і в 1970-х роках вчені з країн з високим рівнем доходу склали збірники рекомендацій для медичних випробувань, у яких добробут добровольців ставився на перше місце. Як наслідок, випробування із контрольованим зараженням стало набагато складніше проводити.
Але поступово, мірою того, як наш підхід до медичної етики змінюється, і перед обличчям дедалі більшої загрози пандемій, вчені знову звертаються до випробувань на людях.
Чому навмисне зараження таке дієве
Ключовою мотивацією є швидкість. Під час традиційного випробування вакцини добровольцям дають або вакцину, або плацебо, а потім просять вести свій звичний спосіб життя. Вчені сподіваються, що деякі добровольці зазнають впливу вірусу під час свого повсякденного життя, що дасть можливість перевірити ефективність вакцин.
Але це може бути надзвичайно повільний процес. На розробку типової вакцини проти інфекційних захворювань може знадобитися понад 10 років, при цьому витрачають десятки мільйонів доларів США, а тисячі - а іноді й мільйони - людей продовжують страждати від цих хвороб.
Випробування з контрольованим зараженням одразу переходять до суті. Вони усувають період очікування, адже вакцинований доброволець одразу зазнає впливу вірусу.
"Час має дуже велике значення - інколи нам дійсно потрібно дуже прискоритися", - каже Андреа Кокс, професорка медицини в Університеті Джона Гопкінса в Балтиморі, штат Мериленд.
Вона наводить вагомі аргументи на користь досліджень з контрольованим інфікуванням: вони економлять час, гроші та, зрештою, людські життя.
І вони особливо корисні, коли йдеться про такі рідкісні патогени, як сальмонела та шигела, каже вона, коли традиційне випробування може затягнутися на роки, оскільки вченим доводиться чекати, поки добровольці випадково сконтактують із цією хворобою.
"Це трапляється не так часто, тому чекати, поки це станеться, потрібно дуже довго", - каже вона.
За словами вчених, за умови правильного виконання контрольовані випробування також можуть діяти як системи раннього попередження. Вони дозволяють дослідникам тестувати вакцину на різних типах людей і знаходити будь-які потенційні підводні камені в хімічному складі вакцини.
Кокс каже, що вакцини іноді мають проблеми на початкових стадіях застосування, і набагато краще дізнатися про ці проблеми в комфортній лабораторії під наглядом вчених, де одразу можна вжити необхідних заходів.
Вона наводить приклад вакцини Dengvaxia, яку уряд Філіппін почав використовувати у 2016 році для захисту від лихоманки денге - вірусу, який передається комарами та щороку вбиває тисячі людей.
Вакцину отримали 800 тисяч дітей на Філіппінах. Але дослідники помітили проблему: хоча вакцина добре працювала для дітей, які вже хворіли на лихоманку денге, вона була потенційно небезпечною для тих, хто раніше не був інфікований. У 2017 році Всесвітня організація охорони здоров’я змінила свої рекомендації та порадила не вводити Dengvaxia особам, які раніше не були інфіковані вірусом лихоманки денге.
Кокс каже, що це саме та деталь, яку випробування з контрольованим інфікуванням могло виявити на ранній стадії. За її словами, якби Dengvaxia вперше випробували під час такого тесту, дослідники могли б побачити, як вакцина та вірус взаємодіють в організмах різних пацієнтів – зокрема тих, хто вже був інфікований денге, і тих, хто ще не був.
"Дізнатися, що вакцина спричиняє проблеми в умовах, де є інтенсивне спостереження та доступна медична допомога, краще, ніж дізнатися про це в тій частині світу, де медичні ресурси обмежені", - каже Кокс.
Обговорюючи контрольовані випробування на людях, вчені давно говорять про необхідність надійного лікування на випадок, якщо щось піде не так. Інститут Дженнера почав навмисно інфікувати людей малярією в 2001 році, коли вже були наявні ефективні протималярійні засоби. Дослідники з інституту також використовують штам малярії, який є дуже чутливим до медикаментозного лікування.
Але деякі вчені стурбовані тим, що етичні "червоні лінії" розмиваються, коли йдеться про хвороби без доступних методів лікування.
У 2022 році дослідники в США ввели два штами вірусу Зіка 20 здоровим жінкам, жодна з яких не була вагітною або годувала груддю, у рамках випробування, у якому також брали участь така ж кількість чоловіків, інфікованих вірусом.
Зіка викликає легкі симптоми у більшості дорослих, але може спровокувати вроджені аномалії у дітей, народжених від матерів, інфікованих під час вагітності. У рідкісних випадках хвороба також спричиняє неврологічні проблеми у дорослих. Ліків проти цього вірусу не існує.
Жінок кілька разів перевіряли на вагітність перед випробуванням і попросили використовувати протизаплідні засоби протягом двох місяців після цього. Хоча результати дослідження ще не опубліковані, згідно з інформацією, яку повідомили на медичній конференції у 2023 році, усі жінки, яким ввели вірус, захворіли, й у більшості з них розвивалися симптоми, включно з висипом і болем у суглобах під час періоду карантину.
За словами співавторки дослідження Анни Дурбін, спеціалістки з інфекційних хвороб Школи громадської охорони здоров’я Джона Гопкінса, це дослідження могло б стати шаблоном для ширшого випробування вірусу Зіка. Зараз дослідники набирають людей для випробування, яке перевірить, наскільки ефективною є вакцина проти денге для захисту людей, які навмисно заражені вірусом Зіка.
Більш суперечливим є обговорення контрольованих випробувань на людях з використанням ВІЛ, враховуючи наслідки хвороби, які тривають протягом усього життя – хоча наразі це віддалена гіпотетична перспектива.
Однак більш реалістичною є перспектива такого випробування щодо гепатиту С – вірусу, який зазвичай, але не завжди, піддається лікуванню. Хронічні інфекції, викликані вірусом, можуть спричинити цироз, печінкову недостатність і смерть, якщо їх не лікувати.
Дослідники з Оксфордського університету, наприклад, забезпечили фінансування для випробування потенційної вакцини проти гепатиту С за допомогою випробування з контрольованим інфікуванням.
Кокс також пропонує спробувати контрольоване випробування вірусу на людях після свого неприємного досвіду запуску традиційного випробування вакцини проти гепатиту С у 2012 році.
Вона каже, що воно тривало шість років і зрештою зазнало невдачі – це викликало велике розчарування, адже тим часом мільйони людей у всьому світі страждали від цієї хвороби.
Контрольоване дослідження було б набагато швидшим, стверджує вона. Науковиця пропонує залучати повністю поінформованих дорослих добровольців, які також отримуватимуть за це гроші. Після вакцинації їх навмисно інфікують вірусом, а потім спостерігають за ними протягом кількох тижнів або місяців. Ті, чий організм не знищить вірус, отримуватимуть противірусні препарати.
Але навіть за умови ретельних перевірок безпеки трапляються проблеми. У 2012 році один доброволець в Інституті Дженнера не з’явився на обов’язковий медичний огляд через сім днів після зараження малярією, каже Гілл. Його не могли знайти цілий тиждень. Зрештою виявилося, що з ним усе гаразд, і про інцидент повідомили в комітет з етики. Але наслідки могли бути набагато серйознішими.
Саме швидкість, з якою проводять контрольовані випробування на людях, змушує деяких вчених, як-от Елеонор Райлі, почесну професорку інфекцій та імунології Единбурзького університету у Великій Британії, відчувати занепокоєння.
"Для хвороб, які потенційно можуть спричинити дуже важкі захворювання, і проти яких у нас немає ліків, я думаю… знайти баланс стає набагато, набагато важче, - каже вона. - Якщо існує ризик того, що одна з 1000 людей помре, ви повинні переконати мене, що отримаєте щось, чого ви не можете отримати іншим способом".
Інші етики мають менше занепокоєнь. Артур Каплан, професор біоетики в медичній школі Гроссмана Нью-Йоркського університету, вважає, що ідея про те, що контрольовані випробування на людях повинні проводитися лише щодо хвороб, проти яких є ліки, має "сумнівну мораль".
"Альтруїзм і спроба допомогти іншим є цілком законною причиною брати участь у дослідженні", - каже він.
Вчений наводить приклад експериментів, які проводили з метою дослідження космосу. Під час цих випробувань добровольців просили лягти на нахилене назад ліжко, яке змушує кров текти до мозку, щоб імітувати ефекти мікрогравітації. Часто добровольці не отримують переваг за участь у цих випробуваннях, каже він - вони просто роблять це для суспільного блага.
"Отже, прецедент використання в дослідженнях людей, які добровільно готові зіткнутися з ризиком без користі, існує", - каже він.
Як це працює з Covid-19
Усі ці питання вийшли на перший план у 2021 році, коли Імперський коледж Лондона оголосив про перше у світі дослідження з контрольованим інфікуванням щодо Covid-19. Це оголошення зустріли з ентузіазмом - особливо 1DaySooner, американська правозахисна група, створена в березні 2020 року у відповідь на пандемію Covid-19, щоб підштовхнути до нових випробувань і допомогти з набором добровольців для них.
Дослідження дало цінну інформацію про те, чому деякі люди можуть уникнути захворювання, навіть якщо вони інфіковані. Було виявлено, що вони мають локалізовану імунну відповідь у слизовій оболонці носа, яка не дає вірусу закріпитися в їхніх тілах.
Але дослідження також викликало суперечки. Проти Covid-19 немає ліків, а саме захворювання може мати непередбачувані довгострокові наслідки.
Тридцяти шістьом молодим людям закапали у ніс рідину, що містила вірус, після чого вони перебували на 14-денному карантині в лондонській лікарні.
"Ми спостерігали, як у добровольців у носі та горлі розмножувалася велика кількість вірусу, і вони залишалися заразними протягом приблизно 10 днів", - каже співавторка дослідження Аніка Сінганаягам, викладачка Імперського коледжу Лондона. Це також допомогло підтвердити точність тестів на латеральний потік – простих у використанні домашніх тестів на Covid, які регулярно використовували в багатьох країнах на той час.
Але Сулмасі з Інституту етики Кеннеді при Джорджтаунському університеті вважає, що це дослідження не пройшло етичну перевірку.
"З його допомогою не можна було дізнатися багато такого, чого не можна було б дізнатися за допомогою альтернативних методів, - каже він. - Ковід був новим. Вони насправді не знали багато про довгострокові наслідки".
Він зазначає, що кілька вакцин проти Covid-19 вже були схвалені на момент початку випробувань, що зменшило необхідність іти на такий ризик.
У письмовій заяві Імперського коледжу Лондона йдеться, що протягом усього дослідження для будь-якого добровольця, який почувався гірше, ніж очікували, був доступний ремдесивір – противірусний препарат, який може знизити ризик важкої хвороби у пацієнтів з Covid-19.
"Коли дослідження було схвалено з етичної точки зору, пандемія тривала вже рік, - каже речник установи. - На той час було багато інформації про хворобу у молодих здорових дорослих, яка свідчила про дуже низький ризик важкого захворювання в цій групі".
У заяві додали, що дослідження "надало велику кількість детальних даних про інфекцію [Covid-19], отримати які було б неможливо за допомогою інших типів випробувань".
Відтоді з’явилися інші дослідження щодо Covid-19. Дослідники з Оксфордського інституту Дженнера зараз залучають пацієнтів до випробування, в рамках якого навмисно інфікуватимуть добровольців, вакцинованих проти Covid-19, субваріантом Omicron BA.5.
Мета полягає в тому, щоб більше зрозуміти, як вакцини взаємодіють із підтипами вірусу. Учасники отримають за це 4 935 фунтів стерлінгів (6 400 доларів).
Питання оплати, однак, порушує іншу гостру проблему. Комітети з етики в країнах з високим рівнем доходу зазвичай рекомендують, щоб волонтери отримували винагороду за витрачений час, але оплата не повинна бути достатньо високою, щоб служити фінансовим заохоченням.
Це роблять для того, щоб переконатися, що добровольці беруть участь у випробуваннях з таких причин як любов до медичної науки чи альтруїзм, а не тому, що їм потрібні швидкі гроші.
Тим не менш, Елеонор Райлі здивована тим, скільки людей добровільно беруть участь у випробуваннях щодо холери, через яку у добровольців може виникнути сильна діарея. Вона ставить питання, чи грають у цьому роль гроші.
"Мені пощастило, що я маю достатньо грошей, щоб жити, - каже вона. - Ви не змусите мене взяти участь у випробуванні на холеру за 5000 фунтів стерлінгів (6500 доларів США) або 10 000 фунтів стерлінгів (13 000 доларів США). Але для когось іншого ця сума може змінити життя".
Шон Казенс, 33-річний кур’єр із Саутгемптона у Британії, отримав понад 11 000 фунтів стерлінгів (14 280 доларів США) за участь у трьох випробуваннях з 2014 по 2020 рік. У двох його інфікували грипом, а в третьому – респіраторно-синцитіальним вірусом (РСВ).
Але він каже, що взяв би участь і без грошей.
"Це було просто щось нове, що можна було спробувати. Я хотів приділити свій час … і просто допомогти людству, якщо зможу", - каже він.
Вчені погоджуються в одному: у майбутньому ми, швидше за все, побачимо ще більше таких випробувань. Список використовуваних патогенів також буде розширюватися, включно з деякими небезпечними та невиліковними. Це викликає у деяких вчених, як-от Сулмасі, тривогу, якої важко позбутися.
"Я думаю, що ми розширимо межі, і це припиниться лише тоді, коли хтось постраждає", - каже він.
Але інші вбачають у цьому величезні медичні можливості. Вони кажуть, що за наявності відповідних засобів контролю такі випробування можуть сприяти швидшій і кращій розробці вакцин проти хвороб, які мучили людство протягом століть.