fbpx
Szczepienia

Jak tworzy się szczepionki?

jak tworzy się szczepionki
Fot. Chokniti Khongchum, pexels.com

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego od kilkudziesięciu lat na świecie nie było ani jednego przypadku czarnej ospy, która jeszcze w XIV wieku była w stanie zabić 100 mln ludzi na całym świecie (dla porównania śmiertelne ofiary Covid-19 na świecie to ok. 4,5 mln)? I dlaczego polio – straszna choroba porażenna, która jeszcze 30 lat temu zbierała żniwo w większości państw na kuli ziemskiej (125 krajów), w 2016 roku notowana była już tylko w 3 z nich?

To wszystko zasługa szczepionek – najskuteczniejszego środka do walki z chorobami wirusowymi, jakim obecnie dysponujemy.

Zacznijmy od tego, czym w ogóle jest szczepionka. Na pewno nie jest lekarstwem w potocznym rozumieniu tego słowa. Jej składniki nie zabijają bezpośrednio wirusów, a jedynie przygotowują do walki (i to często na wiele lat) naszych naturalnych i najlepszych obrońców, czyli białe krwinki. Bardziej naukowo mówiąc, zadaniem szczepionki jest wytworzenie u nas tzw. pamięci immunologicznej, dzięki której nasz układ odpornościowy zyskuje na długo zdolność do szybkiej reakcji przeciwko danemu wirusowi.

To trochę tak, jakby szczepionka udawała prawdziwą chorobę i wywoływała odporność analogiczną do tej, którą uzyskuje organizm w czasie pierwszego kontaktu z prawdziwym drobnoustrojem. Tylko (co kluczowe!) dzieje się to w warunkach kontrolowanych i obliczonych naukowo. Podczas gdy rzeczywiste i niekontrolowane zakażenie chorobotwórczym patogenem, wiąże się z ryzykiem ciężkiego przebiegu zakażenia i rozwoju powikłań, a w przypadku najgroźniejszych chorób – nawet śmierci.

Składnikiem szczepionki pobudzającym nasz układ odpornościowy do pracy jest tzw. antygen. To najprościej ujmując cały wirus lub jego część, czyli coś, na co zareagują białe krwinki.

Ze względu na to, czym dokładnie jest antygen, szczepionki możemy podzielić na:

1. Zawierające całe cząstki wirusów, ale mocno osłabionych

– domyślam się, że w niektórych czytelnikach ta informacja mogła wywołać zdziwienie. No bo jak to – wpuszczamy sobie do ciała prawdziwe, całe wirusy? Czy to nie jest groźne? Faktycznie to jedna ze starszych form szczepionki, ale to co powinno zaraz uspokoić to fakt, że – nie szukając daleko – wszyscy to czytający przeszli ją z powodzeniem wielokrotnie. Do tego rodzaju należą bowiem najpopularniejsze i obowiązkowe szczepionki: przeciwko gruźlicy, ospie prawdziwej, polio (OPV – ta stworzona przez Alberta Sabina), śwince, odrze i różyczce (MMR) oraz wiele innych.

Poza tym powinniśmy cały czas pamiętać o naukowo wyliczonej i kontrolowanej ilości wirusa w szczepionce oraz słowie kluczu: „OSŁABIONYCH”. Osłabienie wirusa polega na wybraniu jego zmutowanego szczepu, który cechuje się obniżona wirulencją, czyli „po polsku” mówiąc – zmniejszoną zdolnością do wnikania do komórek, kopiowania się w nich i ich uszkadzania. To pozwala białym krwinkom na rozpoznanie wirusa i „wgranie” go sobie do „rejestru złoczyńców”, ale nie dopuszcza do rozprzestrzenienia się choroby po organizmie.

Ogromną zaletą tego typu szczepionek jest ich duża skuteczność (czyli duże pobudzenie układu odpornościowego), bo najlepiej „podrabiają” sytuację choroby. Wirus ze szczepionki, choć w znacznie zwolnionym tempie, ale próbuje się kopiować, jak ten „wigorny” oryginał. I na to nasze białe krwinki reagują najlepiej. 

2. Zawierające inaktywowane, czyli zniszczone wirusy (takie skomplikowane słowo, bo o „martwych” wirusach w biologii trudno do końca mówić; są to takie dziwne istnienia, że nie spełniają biologicznej definicji bycia żywym)

– przykładem takiej szczepionki może być szczepionka przeciwko polio Jonasa Salka czy szczepionka przeciwko wściekliźnie. A wspomniane inaktywowanie polega na poddaniu wirusa działaniu odpowiedniego związku chemicznego w taki sposób, aby pozbawić go zupełnie właściwości infekcyjnych, ale zachować to, co rozpoznają i na co reagują białe krwinki. Ogromną zaletą tego typu szczepionki jest bardzo wysokie bezpieczeństwo (w końcu zawierają jedynie unieszkodliwione wirusy).

Natomiast minusem jest dużo słabsze pobudzenie układu odpornościowego. Okazuje się, że nasze ciało reaguje bardziej ochoczo, kiedy atakują go prawdziwi (choć osłabieni) złoczyńcy, niż Ci zupełnie „kaput”. Poza tym proces inaktywacji musi być przeprowadzony bardzo skrupulatnie i bez najdrobniejszej pomyłki, ponieważ do szczepionek tych używa się wirusów szczególnie zjadliwych (czyli takich, w przypadku, których pierwszy rodzaj szczepionki w ogóle nie wchodzi w grę). 

3. Zawierające tylko fragment wirusa, np. białko z jego otoczki

 – domyślam się, że po wcześniejszych opisach, ten rodzaj szczepionki wydaje się całkiem przyjazny. W końcu nie wpuszczamy w ogóle wirusa, a jedynie jego fragment (że też nikt na to nie wpadł wcześniej:) Niestety – choć pomysł faktycznie wydaje się graniczyć z ideałem – ma jedną ogromna wadę. Szczepionka taka działa głównie miejscowo i wywołuje słabą pamięć immunologiczną, więc musi być powtarzana.

I ponownie winić za wszystko musimy nasze ciało, które słabo i na krótko „nabiera się” na takie „podróbki” choroby. I zdecydowanie woli walczyć z wirusami skopiowanymi na terenie komórek, a nie marnym „ochłapem” dostarczonym na gotowo z zewnątrz. Przykładem tego typu szczepionki jest szczepionka przeciwko grypie.

4. I najnowsza technologia – szczepionki zawierające kawałek materiału genetycznego wirusa, na podstawie, którego komórka sama wytworzy fragment wirusa, „atrakcyjny” dla białych krwinek

– tu dochodzimy do najbezpieczniejszej i najsprytniejszej technologii tworzenia szczepionek, która wreszcie oszukuje nasz podejrzliwy układ odpornościowy. Pomimo, że nie wpuszczamy do ciała prawdziwego wirusa, to  nasze komórki same tworzą jego fragmenty na podstawie dostarczonej instrukcji. Z jednej strony jest to dla nas całkowicie bezpieczne (nie pracujemy na całych wirusach, a ciało wytwarza tylko mały jego fragment), a jednocześnie kopiowanie fragmentu odbywa się w komórce, co jak już wiemy najbardziej pobudza naszych obrońców. Taką szczepionką jest szczepionka mRNA przeciwko Covid – 19. 

Jak z powyższych rodzajów szczepionek widać, naukowcy od lat pracują nad coraz nowocześniejszymi i coraz lepszymi dla naszych organizmów wersjami szczepionek. Należy też pamiętać, że dopuszczenie każdej szczepionki do obrotu jest poprzedzone seriami ściśle określonych i wymaganych badań. A do obrotu na terenie Unii Europejskiej dopuszczone są ostatecznie tylko te szczepionki, które otrzymają rekomendację Europejskiej Agencji Leków.

dr Magdalena Jarzębowska

dr Magdalena Jarzębowska

Współzałożycielka JAKU, doktor nauk biologicznych. Jest zapalonym pedagogiem, a przekazywanie wiedzy to jej pasja. Jej specjalności biologiczne to zoologia i ekologia. Ukończyła również studia podyplomowe z chemii. Od dziesięciu lat prowadzi na Uniwersytecie Dzieci w Krakowie wykłady i ćwiczenia we wszystkich grupach wiekowych. Współpracuje z Uniwersytetem Dziecięcym w Mielcu, Wieliczce i Łodzi oraz Politechniką Dziecięcą w Rzeszowie.