Как именно работают вакцины?

Вакцины, вызывающие резкое сокращение таких опасных заболеваний, как корь и полиомиелит, широко признаны одним из величайших достижений общественного здравоохранения в современной истории. Но как они работают? Как простой выстрел может защитить нас от болезни?

Вакцинация тренирует иммунную систему вашего организма для выявления и борьбы с конкретными заболеваниями. Это очень похоже на подготовку вашей армии перед началом войны. Вы готовите своих солдат и учите их обнаруживать и уничтожать врагов, прежде чем они увидят поле битвы. Это звучит просто, но на самом деле это очень сложное и скоординированное усилие естественной защиты организма.

Иммунная система

Чтобы понять, как работают вакцины, полезно сделать шаг назад и взглянуть на иммунную систему человеческого организма. Когда патогенные организмы, такие как вирусы и бактерии, проникают в наши тела, они переходят в наступление. Если их не контролировать, они могут размножаться и распространяться, что часто приводит к тому, что мы заболеваем.

Организм человека имеет несколько линий защиты, чтобы защитить себя от болезней и бороться с инфекциями. Некоторые части иммунной системы защищают или атакуют то, что еще не является частью человеческого тела, в то время как другие являются более целенаправленными. Наша кожа, например, является первой линией защиты от микробов. По сути, это наш бронежилет, предназначенный для предотвращения проникновения микробов внутрь. Порезы или царапины могут ослабить эту броню, позволяя захватчикам найти выход, и естественные отверстия - такие как наши ноздри или рот - также могут быть воротами. Химические вещества, такие как слюна во рту или желудочный сок в желудке, могут разрушать или убивать бактерии, а лихорадка - это способ повышения температуры тела в попытке убить или ослабить захватчиков, которые выживают только в более прохладных условиях.

Когда возникает инфекция, организм также начинает вырабатывать различные виды белых кровяных клеток. Эти клетки действуют как солдаты, координируя атаки на захватчиков, выискивая конкретные цели, известные как антигены.

Антигены

Антиген является частью или побочным продуктом патогена, например белка, обнаруженного на поверхности вируса, который иммунная система ищет в случае инфекции. Белые клетки крови и антитела вынюхивают специфические антигены и защелкиваются, приводя в движение атаку, чтобы уничтожить микробы и не дать им размножаться. Когда битва выиграна и инфекция прошла, клетки нашей иммунной системы помнят, что искать в случае повторного контакта с патогеном. Знание того, какие антигены обнаруживает и реагирует иммунная система, является ключом к разработке эффективной вакцины.

прививка

Вакцины очень похожи на дикую инфекцию. На самом деле, для защиты нашего тела, они выглядят точно так же. Вакцины состоят из антигенов, которые аналогичны или очень похожи на антигены, обнаруженные в диких патогенах. Когда эти вакцинные антигены попадают в организм, они запускают сигналы тревоги того же типа, чтобы создать такие же белые клетки крови и антитела, которые необходимы для поиска и уничтожения захватчиков. Тело помнит, на что обращать внимание, поэтому оно может мобилизоваться гораздо быстрее, если когда-нибудь снова столкнется с захватчиком. Однако, в отличие от дикой инфекции, вакцины не помогут вам заболеть. Они обеспечивают преимущества инфекции, то есть иммунитета, но со значительно меньшим риском, и это из-за того, как они сделаны.

Типы вакцин

Все используют антигены, чтобы стимулировать иммунный ответ, но не все вакцины делаются одинаково. Какие антигены и сколько варьируются, в зависимости от типа вакцины и заболевания, от которого она предназначена для защиты.

• Живые, ослабленные вакциныВ этих вакцинах используется целый живой вирус, который был «ослаблен» или ослаблен, что делает его практически безвредным для людей со здоровой иммунной системой. Поскольку он жив, он может размножаться и распространяться по всему телу, как это делает дикий вирус. Это самая близкая вещь к естественной инфекции, и поэтому она чрезвычайно эффективна для вызывания сильного иммунного ответа. При этом люди с ослабленной иммунной системой, такие как реципиенты трансплантатов или те, кто проходит лечение от рака, не должны получать эти типы вакцин, потому что, даже если они ослаблены, организм может не справиться с ними. Примеры включают вакцины MMR (против кори, эпидемического паротита и краснухи) и против ветряной оспы (или «ветрянки»).
• Инактивированные вакцины: Подобно живым вакцинам, инактивированные вакцины используют весь вирус, только они не живы. Они инактивированы или «убиты» в лаборатории. Поскольку они не могут размножаться и распространяться по всему организму, часто требуется больше доз для получения того же вида защиты, который стимулируется живыми вакцинами, а иногда необходимы повышающие дозы для поддержания иммунитета. Примеры включают вакцину против полиомиелита и многие составы вакцин против гриппа.

• Субъединичные ВакциныСубъединичные вакцины используют только отдельные антигены, такие как кусочек зародыша или немного белка, чтобы вызвать иммунный ответ. Поскольку они не используют весь вирус или бактерии, побочные эффекты встречаются не так часто, как при использовании живых или инактивированных вакцин, но часто для эффективности необходимы многочисленные дозы. Примеры включают коклюшный (или «коклюш») компонент вакцин DTaP и Tdap.
• Конъюгированные вакцины: Эти вакцины предназначены для защиты от группы бактерий, которые имеют своего рода сахароподобное покрытие вокруг них. Во время дикой инфекции этот слой скрывает антигены от нашей иммунной системы, поэтому конъюгированные вакцины связывают антигены с покрытием, так что защитные силы организма будут знать, что искать, и лучше будут искать и уничтожать бактерии в случае инфекции. Примеры включают менингококковую конъюгатную вакцину, которая может помочь защитить от бактерии, которая может вызвать менингит.
• Вакцины для анатоксина: Иногда вам нужна защита не от бактерии или вируса, а от токсина, который вырабатывает патоген, когда попадает в организм. В этих типах вакцин используется ослабленная версия токсина, называемая анатоксином, чтобы помочь организму научиться распознавать и бороться с этими токсинами до того, как они могут причинить вред. Примеры включают столбнячный компонент вакцин DTaP и Tdap.

Механизмы доставки

Вакцины предназначены для применения в очень специфических целях, чтобы обеспечить максимальную эффективность и свести к минимуму вред. Например, некоторые вакцины предназначены для инъекций в мышцы под углом 90 градусов, в то время как другие должны вводиться под углом 45 градусов в жировой ткани между мышцами кожи. Для взрослых это может означать получение укола в руку, в то время как дети часто получают инъекции в мышцы бедра. Некоторые вакцины вообще не предназначены для инъекций; вместо этого их следует вводить через нос или перорально, и так далее.

Как, когда и где вводится вакцина, определяется обширными исследованиями, опытом и теоретическими рисками. Например, вакцина против диарейной болезни, такой как ротавирус, может вводиться перорально, чтобы более точно имитировать естественную инфекцию. Вакцины, вводимые неправильно, могут привести к тому, что они будут менее эффективными или с большей вероятностью приведут к ненужным побочным эффектам.

Следует отметить, однако, что вакцина никогда не вводится внутривенно, то есть непосредственно в кровоток.

Тестирование вакцин

Несмотря на истории о вакцинах, которые мы можем видеть в социальных сетях или мифы, которые мы слышим от друзей, вакцины невероятно безопасны и эффективны для защиты от болезней. На протяжении всего процесса разработки есть несколько тестов, которые кандидаты должны пройти, прежде чем они попадут в кабинет вашего врача или местную аптеку. Прежде чем получить лицензию от Управления по контролю за продуктами и лекарствами в Соединенных Штатах, производители должны доказать, что вакцина эффективна а также безопасно для людей. Это часто занимает годы и означает, что сначала проводится тестирование на тысячах добровольцев. Даже после того, как вакцина одобрена, исследователи продолжают следить за ее безопасностью и эффективностью.

После того, как вакцина официально лицензирована, исследование затем рассматривается Консультативным комитетом по практике иммунизации - добровольной группой экспертов в области общественного здравоохранения и медицины - чтобы определить, целесообразно ли рекомендовать введение вакцины. Эти рекомендации обновляются на ежегодной основе и учитывают широкий спектр данных, в том числе доказано, насколько безопасна и эффективна вакцина. Если в какой-то момент преимущества вакцины перевешивают риски, комиссия отменяет свою рекомендацию, и вакцина, как правило, выводится с рынка. К счастью, это очень редко.

Процесс очень строгий. Это потому, что в отличие от многих лекарств, вакцины обычно не предназначены для лечения тех, кто уже болен. Они предназначены для защиты вашего здоровья, в первую очередь предотвращая заболевания. В результате вакцины соответствуют более высоким стандартам безопасности, чем многие другие лекарственные препараты, представленные на рынке, включая пищевые добавки.

Коллективный иммунитет

Вакцинация может быть индивидуальной деятельностью, но ее преимущества - и, в конечном итоге, ее успех - являются общими. Чем больше людей вакцинировано в данном сообществе, тем меньше людей подвержено инфекциям и, следовательно, распространению болезней. Многим микробам нужны люди, чтобы выжить.Но если вакцинируется достаточное количество людей в сообществе, этим микробам некуда деваться, и поэтому они отмирают. Вот как мы, как вид, искореняли оспу - не путем обязательной вакцинации отдельных людей, а путем обеспечения целых сообществ.

Некоторые люди не создают или не могут создать иммунный ответ даже после того, как они получили вакцину. Другие слишком молоды или слишком больны, чтобы сделать прививку. Эти люди не могут защитить себя от определенных инфекций, но это не значит, что вакцинация не может защитить их. Убедившись, что все, кто может быть вакцинирован безопасно, действительно будут вакцинированы, сообщество может сформировать своего рода барьер против болезней, который защищает уязвимых людей.

Смягчение вреда

Даже если человек вакцинирован, это не означает, что он иммунен или полностью защищен в случае вспышки. Хотя некоторые из них очень близки, не все вакцины эффективны на 100 процентов. Это потому, что медицина не один размер подходит всем.

Вакцинация помогает подготовить организм соответствующими белками крови и антителами, но это не обязательно гарантирует пожизненный иммунитет. Эти средства защиты могут исчезнуть или быть менее эффективными в течение длительного времени без помощи повышающих доз. Хорошая новость заключается в том, что солдаты уже на месте, если вы делать заболеть болезнью, против которой вы были привиты, ваша болезнь, вероятно, будет короче и менее серьезной, чем если бы вы вообще не были привиты.