Close-up medical syringe with a vaccine.

Wszystko co chciałbyś wiedzieć o szczepionkach, ale obawiasz się zapytać

Autorem tekstu jest Maciej Kołodziejczyk
https://www.facebook.com/maciek.kolodziejczyk

2. SZCZEPIONKA

Szczepionka to substancja, która podana/przedstawiona układowi odpornościowemu zapewni taką jego odpowiedź w postaci produkcji przeciwciał i wytworzeniu komórkowej pamięci immunologicznej, która pozwoli zapobiec infekcji spowodowanej przez analogiczny/zbliżony patogen w przyszłości.Szczepienia mają długą historię i są jednym z największych prezentów nauki dla ludzkości. Pierwsze doniesienia o ich stosowaniu pochodzą z XVI wieku z Chin, a do Europy zawitały w XVIII wieku z Turcji. Edward Jenner, angielski lekarz, jest uznawany za ojca szczepień – ze względu na dopracowanie metody i przedstawienie jej w sposób naukowy. Przed nim, w latach 1721-1796, tą dziedziną w Europe zajmowało się co najmniej dziesięć innych osób – sukces ma wielu ojców (i co najmniej jedną matkę).

Ospa prawdziwa była ostrą chorobą zakaźną, śmiertelność wynosiła od 10% do 80% zarażonych. W samym XX wieku zmarło na nią od 300 do 500 milionów ludzi, czyli 4-7 razy więcej niż podczas II wojny światowej. Piszę: „była” bowiem jest to jedna z dwóch eradykowanych, czyli doszczętnie wytępionych chorób zakaźnych na świecie. Jenner w 1796 roku zauważył, że dojarki nie zapadały na ospę prawdziwą. Powziął hipotezę, że są chronione ze względu na wcześniejszą ekspozycję na krowiankę, ospę krów, która u ludzi ma stosunkowo łagodny przebieg. Aby przetestować tę hipotezę zaszczepił 8-letniego chłopca, syna swego ogrodnika, pobierając materiał ze strupów chorej na krowiankę dojarki. Chłopak dostał gorączki, lecz nie doszło do dalszego rozwoju choroby. W kolejnym kroku, który obecnie nie byłby dozwolony z powodów etycznych, próbował zarazić chłopca ospą prawdziwą poprzez przeniesienie wydzieliny ropnej z osoby chorej. Do infekcji nie doszło ani za pierwszą ani za kolejną próbą. Jenner przetestował swoja metodę w sumie na 23 osobach, w tym na swym 11. miesięcznym synu i zebrał wyniki w artykule przesłanym do Royal Society, czyli brytyjskiej akademii nauk.

Po dyskusjach metodę przyjęto i od początku XIX wieku w wielu miejscach rozpoczęto szczepienia przeciw ospie. Napoleon zaszczepił całą swoją armię. Podczas wojny francusko-brytyjskiej w latach 1803-1805 chciał nadać Jennerowi medal, mimo że ten pochodził z wrogiego Francuzom narodu. Jenner w odpowiedzi poprosił o uwolnienie dwóch brytyjskich jeńców. Napoleon zgodził się, odpowiadając: „nie mógłbym odmówić niczego jednemu z największych dobroczyńców ludzkości”.

Musiało upłynąć ponad 80 lat by doszło do dalszych odkryć – wysiłki Luisa Pasteura w dziedzinie mikrobiologii przyniosły przełom. Odkrył on, że osłabione bakterie i wirusy nie tylko nie zarażają zwierząt laboratoryjnych, ale zabezpieczają przed późniejszym zarażeniem „pełnowartościowymi” ich odmianami. W 1880 roku wypracował szczepionkę na cholerę u kury domowej a następnie na wąglika u bydła. W 1885 roku opracował pierwszą szczepionkę na wściekliznę u ludzi, stosując wysuszoną tkankę nerwową zarażonych uprzednio królików. W kolejnych latach jego pracę kontynuowali inni naukowcy, co kilka lat dochodziło do przełomowych odkryć. Część chorób bakteryjnych rozpoczęto leczyć antybiotykami po odkryciu penicyliny przez szkockiego naukowca Fleminga w 1928 roku, lecz w przypadku chorób wirusowych jedyną możliwością zapobiegania infekcji pozostawały szczepionki. Do chwili obecnej wypracowano metody szczepień na kilkadziesiąt chorób, w ostatnich latach m.in. na malarię (2015), dengę (2015), ebolę (2019) oraz oczywiście COVID-19 (2020)

Jakie są obecnie stosowane metody produkcji szczepionek? Jest ich sporo, do najważniejszych należą szczepionki:

– zawierające żywe, atenuowane (osłabione) bakterie lub wirusy,
– zawierające inaktywowane (martwe) patogeny,
– zawierające oczyszczone antygeny, przykładowo, podjednostki wirusa,
– zawierające RNA wirusa w otoczce lipidowej,
– inne, w tym eksperymentalne.

Żywe atenuowane (osłabione) wirusy lub bakterie powstają poprzez „hodowanie” ich w nienaturalnych warunkach. To powoduje, że z biegiem czasu dochodzi do ich ewolucji w kierunku przystosowania w większym stopniu do tychże warunków, a nie do warunków panujących w organizmie, które wcześniej zarażały. Jest kilka wad tej metody. Po pierwsze, hodowla tego typu bakterii/wirusów może trwać bardzo długo, w skrajnych przypadkach (szczepionka BCG), nawet kilkanaście lat. Ewolucja zajmuje sporo czasu pomimo faktu, że patogeny mutują zdecydowanie szybciej niż ludzie. Po drugie, nawet osłabione bakterie/wirusy mogą być niebezpieczne dla osób z obniżoną odpornością (np. z infekcją HIV, czy po chemoterapii). Po trzecie, istnieje niezerowe prawdopodobieństwo, że bakteria lub wirus zawróci na ścieżce ewolucji i stanie się ponownie bardziej zjadliwa – porzucając „udomowioną” formę powróci do pierwotnej, dzikiej. Wszystkie te wady lub ryzyka są znikome w porównaniu z korzyściami – szczepionki atenuowane należą do najbardziej popularnych – tę metodę stosuje się m.in. przy szczepieniach na odrę/świnkę/różyczkę (MMR), polio, rotawirusy czy żółtą febrę.

Druga metoda to tzw. inaktywacja. W przypadku wirusów, które nie są organizmami żywymi trudno mówić o ich zabijaniu, mówimy więc, że zostały inaktywowane. Metody wykonania kary śmierci nie są zbyt humanitarne: podgrzewanie, napromieniowywanie lub traktowanie wyjątkowo paskudnymi chemikaliami, np. formaldehydem. W wyniku tych procesów wirus zmienia strukturę i zupełnie traci zdolność namnażania się. Ważne jest oczywiście, żeby „zabić” wirusa w odpowiednim stopniu. Jeśli „zabijemy” go zbyt słabo, może powstać z martwych i, jak zombie, ponownie zarażać. Jeśli zabijemy go za bardzo, nasz układ immunologiczny mógłby nie zidentyfikować „zwłok” i nie być przygotowanym do przyszłej infekcji. Oczywiście metody inaktywacji zostały z biegiem lat dobrze dopracowane co pozwola nam cieszyć się życiodajnymi zastrzykami zawierającymi miliardy „trupów” wirusów takich jak: WZW A, wścieklizna, kleszczowe zapalenie mózgu czy większość typów wirusa grypy.

Kolejnym rodzajem są tzw. szczepionki podjednostkowe. Naukowcy wybierają od jednej do nawet 20 części patogenu i badają, w jakim stopniu stymulują one układ odpornościowy. W przypadku SARS-2 zapewne wybraliby białko S, o którym pisałem wczoraj. Te części (podjednostki) mogą być pozyskiwane z kultur wirusa (które są rozbijane na mniejsze części) lub hodowane metodami inżynierii genetycznej (np. w kulturach drożdżowych), następnie izolowane i oczyszczane. Plusem tej metody jest to, że mamy do czynienia jedynie z częścią wirusa, więc szanse na przypadkowe zarażenie wynoszą dokładnie zero. Zmniejszają się też szanse na niepożądane reakcje po zastosowaniu szczepionki. Tego typu metoda jest stosowana przy szczepieniach na WZW B, przeciw HPV (wirusowi brodawczaka ludzkiego) czy przeciw dżumie.

Wreszcie docieramy do metody, która obecnie interesuje nas najbardziej: szczepionki typu mRNA. Ta metoda polega „po prostu” na zamknięciu części kodu genetycznego wirusa (messenger RiboNucleic Acid) w otoczce tłuszczowej. Po wstrzyknięciu do organizmu ludzkiego otoczka tłuszczowa łączy się z błoną komórkową napotkanej komórki ludzkiej, co powoduje fuzję i uwolnienie do wnętrza tejże komórki materiału genetycznego wirusa. Oczywiście, gdybyśmy w nanocząsteczce lipidowej zawarli cały genom wirusa skończyłoby się to bardzo, bardzo źle – byłoby to jednoznaczne z normalną infekcją. Ale jeśli zawrzemy jedynie część genomu, to wtedy nasza komórka wyprodukuje jedynie część wirusa i nie będzie się on oczywiście mógł namnażać. Pierwszymi szczepionkami tego typu są szczepionki BioNTechu/Pfizera oraz Moderny w leczeniu SARS-COV-2, jedynie pierwsza z nich ma aprobatę warunkową w Wielkiej Brytanii i Bahrajnie. Kodują one białko S wirusa. Jest to nowoczesna i potencjalnie rewolucyjna metoda, jako że pozwoliłaby na bardzo szybką reakcję naukowców (rzędu dni/tygodni) nawet jeśli jakiś wirus zacząłby mutować i wymykać się „pamięci” naszego układu odpornościowego.

Różne metody wytwarzania szczepionek.
Ta, z którą obecnie wiążemy największe nadzieje jest druga od prawej (Embed blueprint in RNA lipid).

Jest jeszcze kilka innych metod produkcji szczepionek. Część z nich jest niszowych, część ma status eksperymentalnych. Jedną z metod, która może nas interesować jest szczepionka firmy AstraZeneca (AZ), która jest jedną z trzech, które do dziś opublikowały dane z III fazy badań klinicznych odnośnie wirusa SARS-COV-2. Jest to szczepionka typu „viral vector vaccine” (VV). Dostarczanie genów przez wirusy do wnętrza ludzkiej komórki ma długa historię i potencjalnie fantastyczne zastosowania, przykładowo w terapiach genowych i leczeniu chorób genetycznych. Szczepionka AZ używa zupełnie nieszkodliwego szympansiego adenowirusa, który koduje białko S ludzkiego koronawirusa. Wiem, trochę to wszystko odjechane. To trochę tak, jakby zęby rekina albo płową grzywę lwa wyhodować na chomiku, żeby nauczyć dzieci, jakie to niebezpieczne bestie mogą je w przyszłości spotkać w życiu. Szczepionka póki co nie ma aprobaty żadnego regulatora i jej skuteczność jest niższa niż szczepionek Moderny czy BioNTechu/Pfizera, więc jej przyszłość jest niepewna. Dodatkowym minusem jest fakt, że raz użyty wektor (adenowirus) nie może zostać użyty ponownie, bowiem zostanie zapamiętany przez nasz układ odpornościowy. To powoduje nawet problemy w przyjmowaniu drugiej dawki szczepionki (po 3-4 tygodniach), wiec osobiście nie mam jakoś dużej sympatii do tej metody.

Na koniec ciekawostka: Słowo szczepionka tłumaczy się na język angielski i kilkadziesiąt języków świata, w tym niemal wszystkie europejskie, japoński i koreański jako „vaccine”. To z łaciny, od słowa „vacca”, czyli krowa – w uznaniu badań Edwarda Jennera nad szczepieniami na ospę wietrzną, które używały wirusa krowianki pozyskanej od dojarek dojących krowy.

Jak bardzo pomocny był ten artykuł?

Kliknij na gwiazdkę aby ocenić

Średnia ocena 0 / 5. Podsumowanie głosów 0

Brak głosów! Bądź pierwszym, który oceni ten artykuł.

PODZIEL SIĘ
Poprzedni artykułCo to jest prostata? Leki i zioła na prostatę
Następny artykułBadania nad szczepionkami i ich zatwierdzanie

ZOSTAW KOMENTARZ

Please enter your comment!
Please enter your name here