1. Hodowla zdrowych wszy na skórze “karmicieli” w szczelnych klatkach z gazą młyńską
2. Hodowla wszy zakażonych po sztucznej infekcji doodbytniczej i namnażanie R. prowazeki w komórkach nabłonkowych jelita owada
3. Preparowanie jelit wszy zakażonych
4. Wytwarzanie fenolizowanej szczepionki z jelit wszy zakażonych riketsją

1. HODOWLA ZDROWYCH WSZY

Do hodowli owadów stosowano kaukasko-afrykański “szczep Weigla” wszy odzieżowej (Pediculus vestimenti)- krzyżówki wszy występujących u rosyjskich jeńców wojennych i wszy uzyskanej w Laboratorium Rikettsiozy w Addis Abebie. Hodowla ta służyła do namnażania owadów użytych do produkcji szczepionki z równoczesnym uzyskiwaniem jaj owadzich umożliwiających odtwarzanie populacji.

W szczelnie zamkniętej drewnianej klatce wielkości pudełka zapałek z dnem z gazy młyńskiej umieszczano około 500 larw wszy odmierzanych objętościowo z cechowanej mikromenzurki oraz skrawek 1 cm² tkaniny wełnianej. Owady przez gazę młyńską miały kontakt ze skórą karmiciela. Po odkażeniu skóry roztworem sublimatu w 60% alkoholu karmiciel umieszczał po 10 klatek przewiązanych pasem gumowym na każdej łydce (mężczyzna) lub udzie (kobieta). Karmienie krwią odbywało się codziennie przez 30 minut, poczym klatki umieszczano w termostacie (32°C).

W cyklu hodowlanym trwającym około 12 dni owady kilkakrotnie pasażowano do świeżych klatek. Usuwano zanieczyszczenia oraz strzęp wełnianej podkładki zwykle pokryty jajami wszy. Umieszczano je w probówkach z przewężeniem umożliwiającym separację wyklutych larw. Służyły one do odnawiania hodowli. Dojrzałe owady natomiast przekazywano do produkcji szczepionki.

2. HODOWLA WSZY ZAKAŻONYCH

Infekcja dorosłych zdrowych owadów polegała na doodbytniczej iniekcji zawiesiny riketsji w roztworze soli fizjologicznej, uzyskanej z rozdrobnionego jelita wszy zakażonej. Zabieg polegał na wprowadzaniu pod binokularem kapilary szklanej o średnicy około 0,05- 0,10 mm do odbytu owadów unieruchomionych w aparacie klawiszowym. Nożne sterowanie pedałem urządzenia pneumatycznego umożliwiało dokonanie infekcji zawiesiną riketsji. Dwóch współdziałających “strzykaczy” mogło zakazić ponad 1000 owadów w ciągu godziny.

Wszy iniekcyjnie sztucznie zakażone umieszczano po 500 sztuk w klatkach i hodowano przez 30 minutowe codzienne karmienie krwią w ciągu 4-5 dni i przechowywanie w termostacie. W tym czasie stężenie riketsji w komórkach nabłonkowych jelita dochodziło do 10 7 zaś owady nabierały barwy rubinowo-czerwonej. Zabijano je w 0,5% buforze fenolowym i przekazywano do preparatorni.

3. PREPAROWANIE JELIT WSZY ZAKAŻONYCH

Pod binokularem przeprowadzano mikrochirurgiczną izolację jelita owada. Wprawny preparator mógł przeprowadzić ponad 500 zabiegów w ciągu godziny. Izolowane jelita wszy zakażonych w 0,5% fenolu służyły do produkcji szczepionki.

4. WYTWARZANIE FENOLIZOWANEJ SZCZEPIONKI

Jelita wszy zakażonych przez Rickettsia prowazeki homogenizowano w roztworze 0,5% fenolu w moździerzu szklanym. Zawiesinę oczyszczano przez wirowanie i sączenie. Szczepionkę sporządzano w 0,5 % buforze fenolowym w trzech różnych stężeniach odpowiadających zawartości 20, 30 i 50 zakażonych jelit. Pełna seria szczepienia ochronnego odpowiadała wprowadzeniu riketsji zawartych w 100 jelitach wszy zakażonych.

WKŁAD PROFESORA WEIGLA DO NAUKI

Nazwisko Weigla w sposób trwały wiązało się z historią zwalczania tyfusu plamistego, najgroźniejszą do niedawna chorobą zakaźną naszej strefy klimatycznej. Weigl stworzył lwowską szkołę badań nad tyfusem plamistym i innymi rikettsiozami. Z tej szkoły wyszedł cały szereg wybitnych pracowników naukowych oraz opublikowano liczne prace badawcze.

Pracownia Weigla stała się ośrodkiem zainteresowania wybitnych badaczy duru plamistego i rikettsioz- zjeżdżali do niej: Ch. Nicolle (Francja), E Weil Breinl (Czechosłowacja), Felix (Palestyna), Kuczyński (Niemcy), Sparrow (Tunis), Polev (Maroko), Anigstein (Texas), Combiesco, Zotta, (Rumunia), Tchang Gajdos (Chiny), Mariani (Włochy) – co tym bardziej umocniło jego światową pozycję.

Wynikiem praktycznym pracy naukowej Weigla jest szczepionka przeciwtyfusowi plamistemu. W czasie pierwszej wojny światowej służąc w armii austriackiej prowadził laboratorium do zwalczania tyfusu plamistego. W tym czasie brazylijski mikrobiolog da Rocha Lima wykazał, że chorobę tę wywołuje czynnik etiologiczny zidentyfikowany jako Rickettsia prowazeki. Riketsje nie rozwijają się na sztucznych pożywkach lecz podobnie jak wirusy mnożą się wyłącznie we wnętrzu żywej komórki. Pośrednim gospodarzem i przenosicielem jest wesz odzieżowa. Weigl wpadł na pomysł by tego owada wykorzystać do hodowli riketsji i tą droga uzyskał możliwość wyprodukowania szczepionki przeciw tyfusowi plamistemu. Opracował też metodę sztucznego zakażania owada drogą doodbytniczą. Riketsje rozmnażały się w nabłonku jelita gospodarza. Z wypreparowanych jelit odpowiednio oczyszczonych wytwarza się szczepionkę.

Szczepionka ta sporządzana na niewielką skalę przed wojną na użytek różnych części świata gdzie gnieździł się tyfus plamisty (kolonie włoskie, kolonie francuskie, Chiny, Australia) lub pojawiły epidemie (Afryka pn. i zach.), szczepionka Weigla stosowana była z wynikiem niezawodnym.

W czasie wojny wyrób szczepionki rozbudowany został na wielką skalę, co dało możliwość przeszczepienia ochronnego około 20.000.000 ludzi. W konsekwencji doprowadziło to do ochronienia Europy Środkowej i Wschodniej – terenów działań wojennych - od epidemii tyfusu plamistego. Epidemii pamiętnej w swej grozie w I Wojnie Światowej.

W Polsce epidemię tyfusu plamistego zanotowano po raz ostatni w 1957 r. W Europie ostatnim krajem, w którym wystąpił tyfus plamisty była Jugosławia w latach sześćdziesiątych. Tyfus plamisty wykreślono z listy chorób kwarantannowych w 1971 r.

Nie można jednak dzieła Weigla oceniać wyłącznie w aspekcie pierwszej skutecznej szczepionki przeciw tyfusowi plamistemu. Ma ono również szersze znaczenie. Przewód pokarmowy wszy odzieżowej jest wolny od bakterii. Myśl Weigla , by do hodowli drobnoustrojów rozwijających się tylko w żywych komórkach zastosować żywe, aseptyczne środowisko owada, utorowała drogę do koncepcji współczesnej hodowli wirusów. Stąd był już tylko krok do użycia zarodków ptasich do hodowli wirusów.

Możliwości użycia stawonogów do doświadczeń mikrobiologicznych i epidemiologicznych nie brano pod uwagę. Nikt więc nie zastanawiał się więc nad metodami ich sztucznego zakażania. Przeszkodę tę pokonał prof. Weigl przez analną infekcję owadów. Jako jeden z pierwszych podszedł do stawonogów jako zwierząt doświadczalnych, które mogą być użyte w tysiącach osobników i na których można prześledzić cały rozwój zakażenia.

Do wybuchu II wojny światowej jedynym skutecznym i wypróbowanym środkiem przeciw tyfusowi plamistemu, który zbierał szczególnie w czasie wojny wielkie żniwo śmierci, była szczepionka opracowana przez prof. Rudolfa Weigla na Uniwersytecie Jana Kazimierza we Lwowie. Wytwarzanie szczepionki przeciw tyfusowi plamistemu metodą Weigla dawało bardzo dobre rezultaty, było jednak kłopotliwe ze względu na konieczność hodowli riketsji w organizmie wszy karmionej krwią ludzką. Problem produkcji tej szczepionki na szerszą skalą został rozwiązany przez H. R. Cox’a w Stanach Zjednoczonych w roku 1938, który stwierdził możliwość hodowli riketsji w embrionie kurzym. Po zabiciu tak uzyskiwanych riketsji w 0,5% roztworze fenolu i zabiegach oczyszczających uzyskuje się aktywną szczepionkę.

Opracowano również metody stosowania atenuowanych, żywych kultur Rikettsia prowazeki jako szczepionki przeciw tyfusowi plamistemu. Szczepionka ta nie jest jednak w powszechnym użyciu.

Wprowadzenie insektycydów, na przykład DDT, które zabijają różne owady, w tym również wszy przenoszące riketsje, w sposób zasadniczy umożliwiły kontrolę rozpowszechnienia się tyfusu plamistego. Istnieją również antybiotyki, jak tetracyklina lub chloramfenikol, oraz inne preparaty chemoterapeutyczne skutecznie stosowane w leczeniu tyfusu plamistego.

INSTYTUT WEIGLA W OKRESIE OKUPACJI NIEMIECKIEJ WE LWOWIE

Po blisko dwuletniej okupacji sowieckiej do Lwowa w lipcu 1941 roku wkroczyli Niemcy. Niemal pierwszego dnia byli już w Instytucie. Na froncie wschodnim byli szczególnie narażeni na endemiczne zakażenie tyfusem plamistym, więc zapotrzebowanie na szczepionkę stało się problemem podstawowym.

Niemcy postawili prof. Weiglowi kilka propozycji. Przyjęcie obywatelstwa niemieckiego ku zdziwieniu Niemców zostało przez profesora odrzucone. W sprawie Instytutu Niemcy zaproponowali: Profesor Weigl zostanie dyrektorem i współudziałowcem prywatnej firmy pod patronatem niemieckim, albo podpisze kontrakt z Wehrmachtem, obejmując jedynie stanowisko doradcy naukowego w Instytucie. W pierwszym przypadku działalność firmy byłaby kontrolowana przez Gestapo (Geheimestaatspolizei), zaś w drugim Instytut podlegałby nadzorowi wojska (OKH - Oberkommando des Heeres). Wybór narzucał się sam. Profesor wybrał zależność od armii.

Niemcy zapewnili profesorowi niezależność działania, samodzielność prac badawczych i możliwość decydowania o składzie personalnym Instytutu, z tym, że prof. Weigl nie miał wpływu na dystrybucję szczepionki. Przy rozwijaniu się Instytutu z biegiem czasu Profesor znakomicie wykorzystał możliwość decyzji o zatrudnieniu w Instytucie, stwarzając przez to bezpieczny azyl przede wszystkim dla polskiej inteligencji. Ze strony armii niemieckiej kierownikiem został prof. dr Herman Eyer- pułkownik sztabu, będący jednocześnie szefem centralnej placówki w Krakowie, na terenie Generalnej Guberni.

Stwarzając różne sytuacje prof. Weigl poza produkcją szczepionki na potrzeby armii niemieckiej, nielegalnie dostarczał szczepionkę oddziałom AK, do getta we Lwowie i Warszawie, a nawet do obozu koncentracyjnego w Oświęcimiu i na Majdanku.

Instytut prof. Weigla odegrał więc szczególną rolę w okresie okupacji niemieckiej we Lwowie. Wykorzystując pozostawioną mu przez Niemców możliwość angażowania w Instytucie osób potrzebnych do produkcji szczepionki, prof. Weigl zatrudniał dziesiątki profesorów i pracowników naukowych zamkniętych uczelni lwowskich oraz uzdolnioną młodzież. Praca w Instytucie prof. Weigla skutecznie obroniła dużą część inteligencji, ludzi nauki i kultury przed represją okupanta.

Ogrom dzieła Weigla w ratowaniu polskości można w przybliżeniu ocenić na podstawie materiałów jakie udało się zebrać w roku 1988 w ankiecie publicznej. Na liście osób, które można było zidentyfikować jako pracowników Instytutu prof. Weigla - w okresie II wojny światowej znajduje się ponad 80 nazwisk profesorów wyższych uczelni, wśród których około 80% sięgnęło stopień samodzielnych pracowników nauki już po wojnie. W okresie “weiglowskim” we większości byli jeszcze studentami a niektórzy uczniami gimnazjalnymi. W tym czasie w Instytucie pracowali między innymi znani uczeni jak Stefan Banach ( matematyk), Alfred Jahn (geograf), Stanisław Kulczyński (botanik), liczni mikrobiolodzy jak Jan Staszyk, Zbigniew Stuchly, Henryk Mosing, Henryk Meisel, Stefan Ślopek; Kazimierz Matusiak; wśród biochemików: Tadeusz Baranowski, Tadeusz Korzybski zaś wśród ludzi kultury Zbigniew Herbert, Stanisław Skrowaczewski, Andrzej Szczepkowski.

O szczególnym patriotyzmie profesora Weigla, tego Polaka z wyboru, może świadczyć znamienny wyjątek z przemówienia Henryka Mosinga wygłoszonego w dniu 14 sierpnia 1957 roku nad trumną Rudolfa Weigla na Cmentarzu Rakowickim. Profesor Henryk Mosing przyjechał ze Lwowa po wielu latach niewidzenia się ze swoim wielkim przyjacielem i gdy przybył do jego mieszkania w Krakowie – dowiedział się, że Weigl od dwóch dni nie żyje.....

“Niezapomnianą dla mnie pozostaje rozmowa przeprowadzona przez Profesora z zastępcą Himmlera, generałem Kaufmanem w roku 1942. W tym okresie, gdy wielu dla kawałka białego chleba wyszukiwało w papierach rodzinnych babki czy prababki z niemieckim nazwiskiem, by stać się volks- względnie reichsdeutschem, stanowisko Weigla budziło najgłębszy podziw. Złość i zdumienie Niemców wywołał fakt, że Weigl, który nie ukrywał nigdy swojego niemieckiego pochodzenia, zachowywał godność polskiego profesora. Niezapomniana rozmowa: generał, najpierw łagodnie perswaduje i przedstawia korzyści z przejścia na reichsdeutscha – katedra w Berlinie, Nagroda Nobla dzięki kontaktom niemieckim i wpływom w Sztokholmie... Weigl przechodzi mimo tych perspektyw. Generał zaczyna się denerwować, wspomina 32 profesorów i ich synów zamordowanych w chwili wkroczenia Niemców do Lwowa i obozy koncentracyjne. "Pan wie, że my umiemy zmusić!" ...Weigl daje odpowiedź, która na zawsze zostaje w pamięci: "Generale, jestem biologiem, wiem, że życie skończyć się musi, a życie stało się teraz nieznośne. W moim wieku nie mam już szans na doczekanie się lepszych czasów. Osobiście najchętniej skończyłbym samobójstwem, lecz wiem, że byłoby to bolesne dla bliskich. Spełniwszy więc swe groźby, generale, ułatwi mi pan swój zamiar...”."

Upływa blisko 120 lat od urodzin i zbliża się 45 rocznica śmierci prof. Rudolfa Weigla. Warto by wydobyć postać tego wielkiego uczonego z postępującego zapomnienia. Przecież to jeden z nielicznych przedstawicieli polskiej nauki będący tak blisko Nagrody Nobla. Środowisko wrocławskie, w którym pamięć o profesorze Weiglu jest szczególnie żywa, zorganizowało w 1994 Sesję Naukową upamiętniającą jego działalność badawczą. Jednej z ulic nadano nazwę Jego imienia. Myślę, że polscy mikrobiolodzy mogliby podjąć starania o ufundowanie tablicy pamiątkowej w miejscu pracy profesora Weigla na Uniwersytecie Lwowskim. Byłby to również dogodny powód nawiązania bliższej współpracy z mikrobiologami ukraińskimi.

LITERATURA

[1] KRYŃSKI S.: Rudolf Weigl (1883-1657), Med. Dośw. Mikrobiol., 1967, Tom. 19, Nr 3, 213-218

[2] KRYŃSKI S.: Rudolf Weigl i jego wkład o nauki światowej, Postępy Mikrobiologii, 1984, Tom. 23, Nr 3/4, 55-60

[3] SZYBALSKI W.: “Maintenance of human-fed live lice in the laboratory and production of Weigl’s exanthematic typhus vaccine” w: Maramorosch K. and Mahmood F. (Eds) "Maintenance of Human, Animal, and Plant Pathogen Vectors, Sciences Publishers, Inc., Enfield, NH, USA, 1999, 161-180

[4] Monografia (wydanie zbiorowe): Rudolf Stefan Weigl (1883-1957) Profesor Uniwersytetu Jana Kazimierza we Lwowie, twórca szczepionki przeciw tyfusowi plamistemu, Muzeum Arsenału, Wrocław, 1994, 1-59

[5] WÓJCIK R.: Kapryśna gwiazda Rudolfa Weigla, Odra, 1980, nr 9, cz. 1, 2-6; nr 10, cz. 2, 19-25; nr 11, cz. 3, 28-32; 1981, nr 1, cz.4, 15-19; nr 2, cz. 5, 26-31