Szczepionka to preparat biologiczny który w założeniu imituje naturalną infekcję i prowadzi do rozwoju odporności analogicznej do tej którą uzyskuje organizm w czasie pierwszego kontaktu z prawdziwym drobnoustrojem (bakterią lub wirusem). Szczepionka składa się z jednego lub kilku antygenów, które uzyskiwane są z żywych lub zabitych drobnoustrojów, ich oczyszczonych fragmentów lub produktów metabolizmu bakterii, jak również w wyniku inżynierii genetycznej. Ponadto szczepionka może zawierać substancje stabilizujące i środki konserwujące, które chronią przed drobnoustrojami, substancje wzmacniające i przyspieszające pojawienie się odporności, a także śladowe ilości substancji pochodzących z procesu produkcji.
Szczepienia są prostym, bezpiecznym i skutecznym sposobem ochrony ludzi przed szkodliwymi chorobami, zanim dojdzie do kontaktu z nimi. Szczepionki ćwiczą układ odpornościowy do wytwarzania przeciwciał, podobnie jak w przypadku kontaktu z chorobą. Większość szczepionek jest podawana w zastrzyku, ale niektóre są podawane doustnie lub rozpylane w nosie.
Szczepionki zmniejszają ryzyko zachorowania na daną chorobę poprzez współpracę z naturalnymi mechanizmami obronnymi organizmu w celu wytworzenia mechanizmu ochrony. Po otrzymaniu szczepionki układ odpornościowy reaguje w poniższej kolejności:
- Rozpoznaje zarazek inwazyjny, taki jak wirus lub bakteria.
- Wytwarza przeciwciała. Przeciwciała są białkami naturalnie wytwarzanymi przez układ odpornościowy w celu zwalczania choroby.
- Zapamiętuje chorobę i sposób jej zwalczania. Jeśli w przyszłości organizm będzie miał kontakt z danym czynnikiem to będzie w stanie szybko go zniszczyć zanim dojdzie do poważnych konsekwencji zdrowotnych.
Szczepionki nie są lekiem, są skutecznym sposobem na zapobieganie zachorowaniu, Profilaktyką przez wielkie „P”, gdyż układ odpornościowy jest tak skonstruowany, że zapamiętuje mechanizmy obronne. Po podaniu jednej lub więcej dawek szczepionki zazwyczaj jesteśmy chronieni przed chorobą przez lata, dziesięciolecia, a nawet całe życie.
Jakie są rodzaje szczepionek?
Szczepionki na COVID-19 możemy podzielić na pięć rodzajów (szczepionki wektorowe, szczepionki mRNA, szczepionki inaktywowane, szczepionki atenuowane oraz szczepionki proteinowe). Istnieją również inne podziały, takim podziałem jest podział na trzy rodzaje: wykorzystujące całego wirusa (wektorowe, inaktywowane, atenuowane), wykorzystujące części wirusa, które ma rozpoznać system immunologiczny (podjednostkowe) lub wykorzystujące materiał genetyczny wirusa (mRNA) lub podział na cztery rodzaje: wykorzystujące całego wirusa, proteinowe (podjednostkowe), wykorzystujące wektor wirusowy i nukleinowe (mRNA).
Obecnie w Polsce dostępne są dwie szczepionki mRNA (marki Pfizer/BioNTech i Moderna) oraz dwie szczepionki wektorowe (marki AstraZeneca oraz Johnson&Johnson). Szczepionką proteinową jest np. preparat Vidprevtyn marki Sanofi. 20 lipca EMA (Europejska Agencja Leków) rozpoczęła przyspieszoną procedurę oceny tej szczepionki). Niewykluczone zatem, że może w niedalekiej przyszłości trafić na europejski rynek.
Szczepionki wektorowe
Ten rodzaj szczepionki wykorzystuje, nieszkodliwego wirusa (wektor wirusowy) do dostarczenia materiału genetycznego wirusa SARS-CoV-2. Po podaniu szczepionki nasze komórki wykorzystują materiał genetyczny do produkcji specyficznego białka wirusowego, które jest rozpoznawane przez nasz układ odpornościowy i wywołuje odpowiedź. Odpowiedź ta buduje pamięć immunologiczną, dzięki czemu organizm może w przyszłości zwalczać wirusa. Taka technologia używana jest w szczepionkach przeciw wirusowi Ebola oraz w popularnych szczepionkach na COVID-19 takich ja: Oksford/AstraZeneca, Johnson&Johnson, chińska CanSino czy rosyjska Gamaleya (Sputnik V).
Szczepionki mRNA
Szczepionki te zawierają fragment materiału genetycznego wirusa SARS-CoV-2, który wywołuje COVID-19. Materiał genetyczny, RNA w przypadku szczepionek Moderna i Pfizer/BioNTech, koduje specyficzne białko wirusowe (białko kolca). Po podaniu szczepionki komórki organizmu wykorzystują materiał genetyczny ze szczepionki do wytworzenia białka, które jest rozpoznawane przez układ odpornościowy i wywołuje specyficzną odpowiedź. Odpowiedź ta buduje pamięć immunologiczną, dzięki czemu organizm może w przyszłości zwalczać SARS-CoV-2.
Popularnym fake newsem jest to, że szczepionki mRNA modyfikują ludzki materiał genetyczny. Taka opinia jest niezgodna z podstawowymi zasadami biologii komórki. mRNA w szczepionce przeciw COVID-19 zawiera informację o syntezie białka S (kolca) SARS-CoV-2. mRNA jest zamknięte w nanocząsteczkach lipidowych, które pełnią rolę ochronną (mRNA nie ulega od razu degradacji) oraz pomagają w transporcie RNA do komórki (ułatwiają przenikanie przez błonę komórkową komórek człowieka). Dzięki temu mRNA ze szczepionki wnika do cytoplazmy komórki osoby zaszczepionej i dochodzi tam do produkcji białka S koronawirusa. Białko to jako antygen posiada silne właściwości immunogenne, dzięki czemu pobudza układ odpornościowy człowieka do produkcji przeciwciał neutralizujących i odpowiedzi komórkowej.
Materiałem genetycznym człowieka jest z kolei dwuniciowe DNA, które znajduje się w jądrze komórkowym. Jądro komórkowe od reszty komórki oddzielone jest błoną. mRNA podawane w szczepionce ulega translacji na rybosomach w cytoplazmie, nie dostaje się do jądra komórkowego. Stąd nie może integrować się z chromosomalnym DNA człowieka. Dodatkową barierą są różnice chemiczne miedzy mRNA i DNA. Szczepionka mRNA nie ma możliwości modyfikowania genomu, nie ma tutaj również ryzyka uszkodzenia DNA człowieka.
Obawa przed integracją obcego DNA lub RNA z naszym własnym genomem i jego zmianą jest nieuzasadniona, w sytuacji kiedy codziennie mamy kontakt z ogromną ilością obcego DNA i RNA innych organizmów. Na przykład spożywamy DNA i RNA w naszym pożywieniu.
Szczepionki inaktywowane
Ten rodzaj szczepionki zawiera martwego wirusa SARS-CoV-2, który jest rozpoznawany przez układ odpornościowy w celu wywołania odpowiedzi, ale bez wywoływania choroby COVID-19. Sposobem na stworzenie takiej szczepionki jest pobranie wirusa lub bakterii przenoszących chorobę, lub bardzo do nich podobnych i unieszkodliwienie lub zabicie ich za pomocą substancji chemicznych, ciepła lub promieniowania. Taka metoda używana jest w szczepionkach na grypę oraz obecnie w chińskich (Sinovac, Sibnopharm) i indyjskich (Bharat Biotech) szczepionkach na COVID-19.
Minusem takiej szczepionki jest to, że wymaga specjalnych urządzeń laboratoryjnych do bezpiecznej hodowli wirusa lub bakterii, może mieć stosunkowo długi czas produkcji i prawdopodobnie będzie wymagać podania dwóch lub trzech dawek.
Szczepionki atenuowane
Przykładem tego typu szczepionki jest szczepionka przeciwko odrze, śwince i różyczce (MMR) oraz szczepionka przeciwko ospie wietrznej i półpaścowi. W tym podejściu wykorzystuje się podobną technologię jak w przypadku szczepionki inaktywowanej, jednak wirus nie jest martwy, a jedynie osłabiony. Stąd szczepionki tego typu są najmniej odpowiednie dla osób z osłabionym układem odpornościowym. Obecnie trwają testy szczepionki COVI-VAC amerykańskiego koncernu Codagenix, która wykorzystuję tę technologię.
Szczepionki podjednostkowe (proteinowe)
Szczepionka podjednostkowa to taka, która wykorzystuje tylko bardzo specyficzne części (podjednostki) wirusa lub bakterii, które układ odpornościowy musi rozpoznać. Nie zawiera ona całego mikroba ani nie używa bezpiecznego wirusa jako wektora. Podjednostki mogą być białkami lub cukrami.
Większość szczepionek podawanych w schemacie szczepień dla dzieci to szczepionki podjednostkowe, chroniące przed takimi chorobami jak krztusiec, tężec czy błonica.
Kacper Nowina – Konopka
