1. Микроб-возбудитель должен обнаруживаться во всех случаях данной болезни, но не должен встречаться у здоровых людей или при других болезнях.
2. Микроб-возбудитель должен быть выделен из организма больного в чистой культуре.
3. Введение чистой культуры микроба в здоровый восприимчивый организм должно вызывать данную болезнь.
4. Микроорганизм должен быть повторно выделен у экспериментально зараженного человека и быть идентичным первоначальному возбудителю заболевания
[102].
В 1894 году Йерсен и японский бактериолог Китасато Сибасабуро были направлены в Гонконг для исследования чумы. Они работали независимо друг от друга, но оба использовали постулаты Коха в качестве стратегии для выявления причины чумы. Китасато также был раньше учеником Коха и помог ему получить антитоксины для столбняка и дифтерии, работая с ним в Берлине. Через несколько месяцев работы в Гонконге Китасато и Йерсену удалось выделить бактерии из бубонов чумных трупов и вырастить их в бульонные культуры. После введения мышам бактерии быстро размножались, и мыши умирали. Китасато и Йерсен объявили о выделении и выращенной культуре чумной бактерии в июне 1894 года. Несмотря на то что Китасато приехал туда первым, его культуры, возможно, были загрязнены дополнительным видом бактерий, в то время как исследование Йерсена было проведено более тщательно. Поэтому чумная бактерия была в 1970 году названа в его честь Yersinia pestis.
Связь между крысами и чумой люди подозревали по меньшей мере тысячу лет. Конечно же Йерсен также заметил, что на улицах Гонконга было много дохлых крыс, и задался вопросом, не умирают ли они также от чумы. Поль-Луи Симон был еще одним многолетним опытным сотрудником Института Пастера в Париже. В 1897 году его отправили в Бомбей, чтобы продолжить дело Йерсена. Симон обнаружил на ногах больных чумой заполненные жидкостью крошечные пузырьки, которые были полны чумных бактерий. Он предположил, что в этих местах жертвы были укушены блохами, которые перед этим кормились от зараженных крыс, таким образом передавая чуму от крысы к человеку. Он заметил, что блохи особенно густо облепляли только что умерших крыс
[103].
Симон разработал остроумный эксперимент, чтобы проверить свою гипотезу. Сначала он поймал зараженную чумой крысу в доме жертвы чумы (сам рискуя заразиться чумой от укуса блохи), на которую он посадил несколько дополнительных блох от кошки, чтобы убедиться в сильном заражении паразитами. Крысу поместили в большую стеклянную бутыль. Когда она была в последней стадии чумы, Симон повесил проволочную клетку со здоровой крысой над бутылью, дно которой было покрыто песком. Крыса в клетке не могла иметь прямого контакта с больной крысой, стенкой бутыли или песком. Больная крыса умерла на следующий день. Симон оставил ее труп на сутки, чтобы блохи покинули ее и ушли искать себе нового хозяина. Вскрытие подтвердило, что у мертвой крысы было огромное количество Y. pestis. Через пять дней вторая крыса в клетке заболела и умерла, тоже от чумы. Симон знал, что болезнь должна была передаться от одной крысы к другой через блох, перепрыгивающих на крысу в клетке. По понятной причине он был взволнован и написал: «В тот день, 2 июня 1898 года, я испытал невыразимое волнение при мысли, что я раскрыл тайну, которая мучила человека с тех пор, как в мире появилась чума».
Симон также сделал правильный вывод, что чуму можно предотвратить, занимаясь не только зараженными людьми, но также крысами и паразитами
[104]. Теперь мы понимаем, что эпидемии чумы у людей предшествует вспышка чумы среди грызунов. Как только крысы начинают умирать в больших количествах, зараженные блохи, потерявшие хозяев-грызунов, ищут другие источники крови, как в эксперименте Симона.
Трагизм открытия чумной бактерии в том, что это заняло так много времени. Микроскопы, способные разглядеть бактерии, появились еще в XVII веке, а идея о том, что болезни распространяются микроорганизмами, существовала еще раньше. Например, швейцарский врач Феликс Платтер убедительно доказывал в своих публикациях 1597 и 1625 годов, что чума и сифилис распространяются инфекционным путем и что заражение микроорганизмами — обязательное условие возникновения болезни
[105]. Эти идеи так и не получили должного экспериментального подтверждения в течение 200 лет, несмотря на то что для этого уже существовали необходимые инструменты.
Теперь мы многое знаем о том, почему инфекция Y. pestis так опасна, как ей удается вторгаться в нашу иммунную систему и как она развивается
[106]. В частности, анализ последовательностей ДНК таких бактерий, как Y. pestis, — прекрасный инструмент для сравнения различных штаммов и их эволюции. Бактерии обычно имеют по одной копии каждого гена. Когда они размножаются, они просто делятся на две части, каждая из которых имеет ту же ДНК, что и их родитель. Бактерии также могут размножаться менее чем за час при благоприятных условиях, давая огромное количество поколений в год. Каждый раз, когда ее ДНК копируется, есть шанс, что в последовательность будут внесены изменения, и эти изменения будут переданы всем потомкам этой клетки. Таким образом мы можем отслеживать, как распространяются штаммы бактерий, поскольку каждый штамм имеет уникальную последовательность ДНК. Это делает сравнение последовательностей ДНК чрезвычайно полезным для понимания происхождения и распространения чумы. Если нам посчастливится найти хорошо сохранившиеся образцы, мы также сможем секвенировать древнюю ДНК, непосредственно анализируя бактерии, убивавшие всё живое сотни и тысячи лет назад.
В разгар эпидемии Черной смерти в 1349 году в Лондоне ежедневно умирало по 200 человек, слишком много, чтобы хоронить их на церковных погостах. Вместо этого под захоронения использовались места за пределами города, например в Восточном Смитфилде, к востоку от лондонского Тауэра, недалеко от Темзы. Археологи из Музея истории Лондона провели раскопки на этом месте в 1980-х годах. Они обнаружили 558 захоронений, при этом большинство умерших были в возрасте от пяти до тридцати пяти лет, и это свидетельствует, что, как ни странно, чума убивала здоровых молодых людей, а не только пожилых людей или младенцев, как при большинстве болезней. Тела были уложены головой на запад, в соответствии с христианским ритуалом, причем большинство из них в общих могилах, по пять трупов друг на друге, и засыпаны углем, который должен был впитать опасные жидкости, сочащиеся из тел.
