In 1796 had de Engelse arts Edward Jenner een voorgevoel. Terwijl honderdduizenden om hem heen bezweken aan de zinderende pijn van de pokken, keek Jenner naar de rooskleurige, ongeschonden teint van Sarah Nelmes, een lokaal melkmeisje. Haar huid droeg geen van de sijpelende laesies die bijna een zekere dood betekenden voor een derde van de pokkenpatiënten - op haar handen na, druk bezig een koe te melken die Blossom heette.
De lokale bevolking noemde de lelijke kwelling 'koepokken'. Maar afgezien van wat striemen, waren Sarah en haar collega-melkmeisjes opmerkelijk ziekvrij. Voor Jenner was dit geen toeval. Jenner besloot slechts een klein deel van Sarah's pus te nemen en het in de arm van een jonge jongen, genaamd James Phipps, te injecteren. Tot ieders verbazing - inclusief Jenner - toen Jenner Phipps met een tweede naald stak, deze keer met een flinke dosis pokken, bleef Phipps gezond. Tegen alle verwachtingen in had de risicovolle behandeling het kind een wonderbaarlijke immuniteit verleend.
Dit revolutionaire (en wild onethische) experiment katapulteerde de wereld in het tijdperk van wat 'vaccinatie' zou worden genoemd, een woord waarvan de etymologie een eerbiedige knipoog naar het Latijnse vacca bevat, voor 'koe'. Pokken zou officieel de eerste ziekte worden veroverd door menselijke geneeskunde.
"[Pokkenuitroeiing] laat zien wat we echt kunnen bereiken als we de juiste hulpmiddelen hebben om een ziekte te bestrijden, " zegt Sabrina Sholts, conservator antropologie van het National Museum of Natural History, waar ze de op infectieuze ziekten gerichte "uitbraak" ontwikkelde ”Vertonen. "Maar kennis van de ziekte laat ons ook zien hoeveel mensen werden gedood ... en we realiseren ons dat er geen reden is dat het niet opnieuw kon gebeuren."
Niet alleen is er de mogelijkheid dat pokken (of op zijn minst iets dat sterk op elkaar lijkt) weer opduikt, maar zonder dat de meesten weten, is de oorsprong van dit revolutionaire vaccin in kwestie. Decennia lang hebben wetenschappers gedacht dat de legende van koepokken als de redder - eerst van James Phipps dan van de wereld - heel goed verkeerd kan zijn. Die cryptische scheur in de medische geschiedenis kan de mensheid kwetsbaar maken voor een toekomstige uitbraak - hoe onwaarschijnlijk dat ook is.
***********
Tegen het einde van de 18e eeuw was de pokken, veroorzaakt door het variola-virus, een wereldwijde terreur en eiste elk jaar honderdduizenden levens. De ziekte was van oudsher, de bevolking werd al minstens in de derde eeuw v.Chr. Geplaagd en lukte willekeurig, waarbij zowel rijke als arme mensen en mannen, vrouwen en kinderen niet werden gespaard.
Dus toen Jenners 'vaccin' (eigenlijk gewoon pus vol met virus) op de markt kwam, ging het letterlijk viraal. Tegen 1813 was het breed toegankelijk in Europa, Azië en Noord- en Zuid-Amerika. Omdat pokkenvirussen zoals pokken het gemakkelijkst worden overgedragen van dier op dier, creëerden wetenschappers eerst nieuwe reserves van het vaccin door het verzamelen van pus van besmet vee. Telkens wanneer de voorraden opraken, verzamelden wetenschappers een nieuwe kudde van natuurlijk besmette dieren en consolideerden hun afscheidingen.
'Het vaccin is geëvolueerd', zegt Inger Damon, die de pokkenvirus- en rabiësafdeling leidt in de Centers for Disease Control and Prevention. "De manier waarop het werd verspreid - hetzij aan de zijkanten van koeien of bij konijnen - veranderde en introduceerde verwante virussen in de poel ... [dus] een zwerm virussen werd gebruikt in verschillende vaccins."
De afbeelding van een kunstenaar van Edward Jenner die zijn eigen kind vaccineert. (Wikimedia Commons) In 1939 werd een onderzoeker aan de Universiteit van Liverpool, Allan Watt Downie, nieuwsgierig naar hoe het pokkenvaccin in de loop van de tijd zou kunnen zijn veranderd. Tegenwoordig worden vaccins massaal geproduceerd en de meeste (inclusief enkele moderne versies van pokkenvaccin) bevatten ernstig verzwakte versies van infectieuze microben of kleine, onvolledige stukjes van de ziekteverwekkers - het absolute minimum dat nodig is om het immuunsysteem in actie te brengen. Dit omzeilt de mogelijkheid om een echte infectie te veroorzaken of een nieuw ziekteverwekker in de menselijke bevolking te verspreiden. Maar het vroege pokkenvaccin was gebaseerd op een virus dat volledig in staat is om ziekten te veroorzaken - een minder ernstig dan pokken, maar toch een ziekte. En actieve virussen staan nog steeds onder druk van evolutie.
Toen Downie de virale inhoud van een pokkenvaccin, nog steeds bekend als een geslacht genaamd 'vacciniavirus', vergeleek met een steekproef van koepokken die rechtstreeks uit vee waren geïsoleerd, was hij verrast te ontdekken dat ze anders waren. Gerelateerd, ja - maar zeker niet identiek.
Dit opende helaas nogal wat wormen. De twee monsters liepen zo uiteen dat het hoogst onwaarschijnlijk leek dat vaccinia, het huidige pokkenvaccin, afstamde van koepokken. Dit liet Downie en zijn collega's met een verontrustende vraag achter: wat hadden ze in vredesnaam de afgelopen 150 jaar in de armen van miljoenen mensen geïnjecteerd?
Sletten door historische archieven leidde ertoe dat sommige wetenschappers speculeerden dat een ander virus, paardenpokken genaamd, waarvan bekend is dat het zowel paarden als koeien infecteert, mogelijk de voorouder van het vacciniavirus was. Zelfs Jenner mijmerde over de paardenoorsprong van zijn wondermedicijn in zijn oorspronkelijke publicatie en speculeerde dat de meest beschermende manier van vaccinoverdracht paard-koe-mens zou kunnen zijn.
Voor zover de wetenschap vooruit was gegaan, had het vakgebied virologie nog niet de juiste tools om de antwoorden volledig te doorgronden. Ondertussen had vaccinia - ondanks zijn duistere afkomst - wonderen verricht. En dus, met een terughoudend schouderophalen, legden wetenschappers een uitzonderlijk grote pin in de mysterieuze oorsprong van het medische wonder van het millennium en gingen verder. Al snel leek de mensheid, met behulp van vaccinia, zijn eeuwenlange strijd met pokken te hebben gewonnen. In mei 1980 verklaarde de Wereldgezondheidsorganisatie triomfantelijk: "Pokken is dood."
Het geheugen van de wereld is kort. Terwijl de pokken uit de ziekenhuisafdelingen verdwenen, zo ook uit de hoofden van het publiek. Uiteindelijk is de technologie zo ver gevorderd dat het eindelijk mogelijk was om de grootste cold case van de geneeskunde te heropenen en de ware wortels van het pokkenvaccin te ontdekken. Maar waarom zou je slaappokken niet laten liggen? De gesel van pokken was van de aardbodem weggevaagd - wat er ook in dat vaccin zat, of het nu afkomstig was van koe of paard of confetti - deed het er niet toe?
Maar het tijdperk van pokken is nog lang niet voorbij. Hoewel pokken technisch is uitgeroeid, herbergen ten minste twee laboratoria - een in Rusland en een op het CDC-hoofdkantoor in Atlanta, Georgia - nog steeds monsters van het variolavirus. En de zorgen over een toekomstige uitbraak gaan veel verder dan een ongelukkig laboratoriumongeval: moderne technieken voor genbewerking hebben het mogelijk gemaakt om vanaf het begin een dodelijk uiterlijk te creëren. Meer dan ooit is de dreiging van bioterrorisme groot.
Aangezien de routine-vaccinatie bijna vier decennia geleden stopte, zou de overgrote meerderheid van de moderne wereldbevolking volledig kwetsbaar zijn voor een onverwachte pandemie. Overal kan 30 tot 88 procent van de mensen die aan het virus worden blootgesteld, worden geïnfecteerd en bijna een derde van degenen die aan de ziekte lijden, zal sterven. Pas in juli 2018 keurde de FDA het eerste medicijn goed om pokken te behandelen. Vaccinatie blijft het enige andere hulpmiddel dat we tot onze beschikking hebben - en als er een uitbraak zou plaatsvinden, zouden miljoenen Amerikanen, waaronder zwangere vrouwen en mensen met HIV of eczeem, van vaccinatie worden uitgesloten.
Een modern pokkenvaccin dat het vacciniavirus bevat. Sommige versies van het vaccin gebruiken nu verzwakte virussen in plaats van actieve. (Wikimedia Commons) Het kan helpen om een nieuw of verbeterd vaccin te maken, maar werken met de beperkte voorraad pokken ter wereld (zoals die bij de CDC of in Rusland) is zowel onpraktisch als uiterst gevaarlijk. Tooling in plaats daarvan met een minder virulente naaste verwant zou onderzoekers kunnen helpen om veilig en effectief te betalen. Dus als paardenpokken het virus was dat de vaccinatie in de 18e eeuw in gang zette, zou modern onderzoek een trend moeten zijn - maar eerst moet de wereld het bewijs leveren.
Sommige onderzoekers hebben stappen in die richting gezet. In de jaren zeventig besloot een handjevol wetenschappers opnieuw de relatie tussen de vaccinia-vaccinstam en de waterpokken te onderzoeken. Eén groep was in staat om een bemoedigende mate van verwantschap aan te tonen tussen waterpokken en een oude Braziliaanse vaccinstam, vermoedelijk afkomstig uit Frankrijk, midden 1800. Maar deze bevinding was slechts een knipoog naar de wetenschappelijke radar en er werd weinig vooruitgang geboekt in de decennia die volgden.
Recente technologische vooruitgang heeft het onderzoek echter nieuw leven ingeblazen. Wetenschappers zoals Damon bij het CDC, samen met een onafhankelijk team onder leiding van viroloog Jose Esparza aan de Universiteit van Maryland, zijn begonnen met het verzamelen van oude pokkenvaccins van musea en laboratoria van over de hele wereld om de genetische sequenties te analyseren. Met virale genomen kunnen onderzoekers in staat zijn de voorouders van vaccins in de tijd terug te vinden en uiteindelijk de bron (of waarschijnlijke bronnen) van deze beschermende artefacten te achterhalen.
Het werk is aan de gang, zegt Esparza, maar hij is ervan overtuigd dat de paardenpokken op een gegeven moment in de mix zijn gekomen. Zijn team heeft 15 vaccinmonsters en -tellingen verzameld, de meeste uit de vroege jaren 1900, en publiceerde onlangs een genetische analyse van een vaccin uit 1902 dat een opvallende gelijkenis vertoont met paardenpokken. De gelijkenis is niet perfect, zegt Esparza, maar samen bieden deze bevindingen sterk bewijs dat waterpokken een rol hebben gespeeld bij de productie van pokkenvaccins.
Esparza noemt deze nieuwe bevindingen 'een les in nederigheid'. Jenner, voor al zijn genialiteit, fotografeerde waarschijnlijk in het donker. (Hoewel het mogelijk is dat hij nog een paar hints had dan het vaak vertelde verhaal van zijn ontdekking impliceert.) Hij had de ingewikkelde vaccinaties niet kunnen begrijpen zoals we dat tegenwoordig doen - maar vaak, zegt Esparza, moeten we oplossingen ontwikkelen zonder het te weten elk wetenschappelijk detail. Nu is het tijd om in te halen: technologie heeft eindelijk de macht om de antwoorden te vinden op een medisch probleem dat alleen beweert te zijn opgelost.
"Er is niets interessanter voor mij als wetenschapper dan het oplossen van een probleem", zegt Esparza. "Ik wil gewoon de waarheid vinden."
Belangrijk is, voegt Esparza eraan toe, zelfs als de wereld niet veel te vrezen heeft voor de pokken zelf, veel andere virussen in de "pokken" -familie kunnen nog steeds zorgen baren voor mens en dier. Veel dieren hebben hun eigen smaak van pokkenvirus, waaronder apen, varkens en zelfs weekdieren. Verschillende - hoewel niet alle - van deze ziekten zijn bekend als zoönotisch, springen van dieren in het wild in menselijke populaties. Bescherming van zowel dieren als mensen vereist een grondige kennis van de virussen in kwestie. Volgens Esparza kan een beter begrip van het pokkenvaccin, tot aan zijn troebele vierbenige wortels, een van onze krachtigste hulpmiddelen zijn om een hele reeks bekende ziekten te voorkomen.
Wat meer is, het is onwaarschijnlijk dat mensen klaar zijn met alle pokkenvirussen die ons in de toekomst kunnen storen. "Sommige mensen schatten dat we minder dan 1 procent van de bestaande virussen in de natuur hebben ontdekt", zegt Esparza. “Pokken zijn uitgeroeid. Maar de wereld zit vol met virussen die wachten om ontdekt te worden. '
In de tussentijd is de jury nog steeds uit over de relatieve bijdragen van paarden, koeien en hun respectieve pokkenvirussen aan de uitroeiing van pokken - maar paardenpokken was zeker het donkere paard van deze race. Moeten we in de loop van het debat echter de verbale omschakeling maken van 'vaccins' naar 'equines'? Nog niet, zegt Damon. Koeien en melkmeisjes, ongeacht de exacte soort die ze droegen, waren nog steeds een integraal stuk van Jenners ontdekking. De erfenis van Blossom blijft intact - voorlopig.
