Szczepionki

Co to jest szczepionka?

Trudno sobie wyobrazić współczesną medycynę bez szczepionek. Czym jest i na czym polega fenomen tego epokowego wynalazku, który zakończył dziesiątkowanie ludzkości przez wiele groźnych chorób?

Szczepionka z definicji jest preparatem, który naśladuje naturalną infekcję i tym samym prowadzi do uodpornienia organizmu na konkretne bakterie lub wirusy. Ludzka odporność ma dwojaki charakter. Istnieją:

• odporność nieswoista (inaczej wrodzona), z którą człowiek przychodzi na świat, „otrzymawszy” ją już w łonie matki, na etapie płodowym;
• odporność swoista (inaczej nabyta), która dopiero kształtuje się na skutek przebiegu różnych chorób.

Podczas infekcji organizm wytwarza przeciwciała chroniące go przed ponownym zachorowaniem. Niektóre z nich utrzymują się na stałym poziomie, dając dożywotnią odporność na działanie konkretnego drobnoustroju (np. wirusa ospy wietrznej), inne – po jakimś czasie spadają, chroniąc organizm tylko przez jakiś czas (tak jest m. in. w przypadku grypy).

Szczepienia pozwalają organizmowi wytworzyć niejako sztuczną odporność nabytą na niektóre choroby, takie jak krztusiec, błonica, czy świnka. Dlaczego współcześnie stosuje się szczepionki nawet na choroby zakaźne o dość łagodnym przebiegu, jak różyczka?

Ponieważ chronią one przed poważnymi powikłaniami tych pozornie niegroźnych chorób. Minimalizują nie tylko zapadalność, ale również potencjalną śmiertelność w wyniku zakażeń.

Historia szczepionek - kiedy powstała pierwsza szczepionka?

Trudno jednoznacznie stwierdzić, kiedy zaczęła się historia szczepionki. Krokiem milowym były już prace Hipokratesa, który cztery wieki przed naszą erą opisał choroby zakaźne – błonicę i świnkę.

W średniowieczu w Chinach próbowano znaleźć środek zapobiegający zakażeniom. Suszono w tym celu zdrapywane ze skóry strupy, a następnie proszkowano je po latach i wcierano osobom zdrowym, np. w błonę śluzową nosa.

Pozwalało to na przejście choroby w sposób łagodny i nabycie odporności na ponowne zachorowanie.

Pod koniec XVIII wieku, kiedy wielu ludzi zabijała ospa prawdziwa, angielski lekarz, Edward Jenner zaobserwował, że osoby pozostające w stałym kontakcie z krowami, przechodzą łagodniejszą postać choroby.

14 maja 1796 roku przeprowadził on odważny eksperyment, a mianowicie ropę z pęcherza kobiety pracującej przy krowach wprowadził pod skórę ośmioletniego chłopca. Tę datę uważa się za wynalezienie pierwszej szczepionki na świecie, choć próby wprowadzania zarazków do organizmu ludzi zdrowych mają znacznie dłuższą historię.

Od momentu zastosowania pierwszej szczepionki, co kilka lat pojawiały się kolejne, chroniąc ludzi przed dziesiątkującymi ich zakażeniami. I tak wynaleziono:

• 1882 – szczepionkę na wściekliznę (twórca – Ludwik Pasteur),
• 1890 – tężec i błonica (Emil von Behring i Paul Ehrlich),
• 1892 – cholera (Jaime Ferran),
• 1896 – dur brzuszny (Almroth Wright i Richard Pfeiffer),
• 1897 – dżuma (Alexandre Yersin),
• 1918 – wąglik,
• 1919 – tyfus plamisty (Rudolf Weigl),
• 1923 – krztusiec,
• 1927 – gruźlica (Albert Calmette i Camille Guerin),
• 1937 – żółta febra (choć prace nad szczepieniem rozpoczęto już w XVII wieku),
• 1945 – grypa,
• 1952 – polio,
• 1964 – odra (John Enders),
• 1967 – świnka (Maurice Hilleman),
• lata 70. – różyczka, ospa wietrzna, zapalenie płuc, zapalenie opon mózgowych,
• lata 80. – WZW B, bakteryjne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych,
• lata 90. – WZW A, borelioza (niestety wycofana z powodu skutków ubocznych),
• 2004 – wirus brodawczaka ludzkiego HPV,
• 2020 – covid-19.

Te niespełna 250 lat w sposób niezwykły wpłynęło nie tylko na historię medycyny, ale w ogóle na historię ludzkości.

W XIV wieku epidemia dżumy zwanej „czarną śmiercią” zmniejszyła liczbę mieszkańców Europy o połowę. Kto wie, jak potoczyłyby się losy Starego Kontynentu, gdyby już wtedy znano i stosowano szczepienia.

Jak działa szczepionka?

Jak już zostało wspomniane, zadaniem szczepionki jest wytworzenie odporności bez przechodzenia choroby. Jak to działa i na czym polega skuteczność szczepień?

Preparaty najczęściej zawierają antygeny, czyli substancje lub organizmy, które – wprowadzone do organizmu człowieka – stymulują wytwarzanie przeciwciał swoistych, a tym samym wywołują reakcję immunologiczną i budują odporność na konkretne drobnoustroje.

Czy szczepionki działają? Tak, choć ich działanie może być różne. Niektóre skutecznie zapobiegają zachorowaniu, inne pozwalają jedynie łagodniej przejść infekcję.

Co daje szczepionka, która w 100% nie chroni przed zachorowaniem? Pozwala uniknąć groźnych konsekwencji i ciężkich powikłań zakażenia, co jest niezwykle ważne i w wielu przypadkach znacząco zmniejsza śmiertelność spowodowaną zakażeniami.

Nie ma też jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, jak długo działa szczepionka. Niektóre antygeny stymulują organizm do wyprodukowania przeciwciał utrzymujących się na stałym poziomie przez całe życie.

Dotyczy to właściwie wszystkich szczepień okresu dziecięcego, np. na błonicę, tężec, krztusiec, różyczkę, czy świnkę.

Istnieją również szczepionki, np. na grypę czy covid-19, które nie działają dożywotnio. Poziom wytworzonych przy ich pomocy przeciwciał po pewnym czasie zaczyna spadać, co przyczynia się do zmniejszenia odporności na zachorowanie.

Długość działania tego rodzaju szczepień może być różna i zależy od wielu czynników, w tym od indywidualnych predyspozycji organizmu.

Rodzaje szczepionek

Nie wszystkie szczepionki mają identyczny mechanizm działania i są jednakowo skonstruowane. Jakie są ich rodzaje? W Klasyfikacji leków ATC wszystkie szczepionki oznaczone są symbolem J07 i stanowią podgrupę „Leków przeciwinfekcyjnych stosowanych ogólnie”.

Wśród nich natomiast wyróżnią się:

• J07A – Szczepionki przeciwbakteryjne (przeciw wąglikowi, brucelozie, cholerze, błonicy, Haemophilus influenzae typu B, meningokokom, krztuścowi, dżumie, pneumokokom, tężcowi, gruźlicy, durowi, durowi plamistemu i innym zakażeniom bakteryjnym).
• J07B – Szczepionki przeciwwirusowe (przeciw wirusowemu zapaleniu mózgu, grypie, WZW, odrze, śwince, poliomyelitis, wściekliźnie, biegunkom rotawirusowym, różyczce, ospie wietrznej, żółtej gorączce,  HPV i innym wirusom).
• J07C – Skojarzone szczepionki przeciwbakteryjne i przeciwwirusowe.
• J07X – Inne szczepionki.

Szczepionki dzielą się również na żywe i martwe. Te pierwsze zawierają w swoim składzie żywe drobnoustroje, które zostały pozbawione zdolności chorobotwórczych. W martwych natomiast znajdują się patogeny inaktywowane przy pomocy:

• temperatury,
• promieniowania,
• reakcji chemicznych.

Współcześnie popularne są tzw. szczepionki mRNA (przeciwko covid-19), zwane również genetycznymi lub wektorowymi.

Ich innowacyjność polega na tym, że zamiast antygenu białkowego do organizmu wprowadza się jedynie informację genetyczną potrzebną do produkcji białek wirusowych.

Szczepionka wektorowa nie jest zatem wirusem samym w sobie, a jedynie „instrukcją” budowania białka wirusowego.

Szczepionki różnią się między sobą także sposobem ich podawania. Istnieją:

• szczepionki w formie zastrzyków podawane domięśniowo lub podskórnie (nie są to metody wymienne, stosuje się je w zależności od preparatu, zawsze zgodnie z zaleceniem producenta!);
• szczepionki doustne (np. przeciwko rotawirusom, stosowane u niemowląt);
• szczepionki donosowe (w tym część środków przeciwko grypie dla dzieci i młodzieży).

Niektóre preparaty są jednodawkowe, inne wymagają kilkukrotnego podawania, by doszło do pełnego uodpornienia organizmu.

Skład szczepionek - co zawierają preparaty?

W ostatnim czasie, szczególnie w dobie pandemii Covid-19, wiele osób żywo interesowało się składem szczepionek, nie tylko tych zapobiegających zakażeniu koronawirusem.

Zatem z czego powstają i co zawierają szczepionki? Pojawia się w tym temacie wiele teorii spiskowych, ale fakty są takie, że budowa szczepionki zawsze jest dość podobna i podporządkowana  stałemu schematowi.

Oczywiście składnikiem najważniejszym, decydującym o skuteczności środka jest antygen lub informacja genetyczna (w przypadku preparatów mRNA). Substancjami pomocniczymi są natomiast:

• adiuwanty – mają one na celu wzmacnianie działania; są to np. wodorotlenek glinu, czy fosforan glinu;
• substancje konserwujące – mają za zadanie chronić szczepionkę przed zanieczyszczeniami (np. tiomersal);
• substancje stabilizujące – w tym cukry, białka, aminokwasy;
• substancje będące pozostałościami po procesie produkcji – np. formaldehyd (stosowany do inaktywacji wirusów), białka jaja kurzego, białka drożdży, antybiotyki – ich ilości z preparatach są jednak śladowe.

Firmy produkujące szczepionki

To, jak powstają szczepionki, obwarowane jest wieloma niezwykle ścisłymi przepisami zapewniającymi możliwie najwyższe bezpieczeństwo pacjentów.

W Polsce za kontrolę i nadzór nad całym procesem produkcji odpowiedzialne są Główny Inspektorat Farmaceutyczny oraz Główny Inspektorat Sanitarny.

Odpowiedzialność za wstępną kontrolę seryjną spoczywa na Zakładzie Badań Surowic i Szczepionek PZH, natomiast pozwolenie na dopuszczenie do obrotu szczepionką wydaje Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych.

Podstawowe etapy wytwarzania szczepionki to:

• badania laboratoryjne – zwykle 2-4 lata;
• eksperymenty laboratoryjne i badania na zwierzętach (etap badań przedklinicznych),
• etap kliniczny – faza testów;
• 4 fazy badania gotowej szczepionki – jej bezpieczeństwa, odpowiedzi immunologicznej, skuteczności oraz testowanie szczepionki już stosowanej.

Kto produkuje szczepionki? Ponieważ proces ich wytwarzania jest wieloetapowy, skomplikowany, drogi i podlega wielu kontrolom, mogą sobie na to pozwolić jedynie duże koncerny. Najbardziej znane firmy to m. in.:

• Pfizer – koncern farmaceutyczny z USA z siedzibą w Nowym Jorku, produkujący tak znane środki jak Viagra, Xanax czy właśnie szczepionka na covid-19;
• Johnson & Johnson – koncern farmaceutyczno-kosmetyczny z USA, słynący z wytwarzania szczepionki na covid-19, ale też popularnych kosmetyków pielęgnacyjnych dla dzieci i niemowląt;
• AstraZeneca – koncern szwedzko-brytyjski, producent popularnej szczepionki na covid-19, ale również leków na potrzeby siedmiu działów medycyny;
• GlaxoSmithKline (GSK) – brytyjski koncern farmaceutyczny, producent szczepionek np. na odrę, zapalenie opon mózgowych, czy zapalenie płuc;
• Sanofi – przedsiębiorstwo francuskie z siedzibą w Paryżu, które produkuje szczepionki przeciwko krztuścowi, błonicy, tężcowi, WZW typu A i B, polio, haemophilus typ B, żółtej febrze, durowi brzusznemu, grypie, czy wściekliźnie;
• Biomed-Lublin Wytwórnia Surowic i Szczepionek – przedsiębiorstwo polskie, producent szczepionek na błonicę, tężec, krztusiec, czy dur.

Najlepsze szczepionki na choroby zakaźne

Współcześnie szczepionki stosowane są już nawet u noworodków, w pierwszych chwilach ich życia. Chronią one dzieci przed groźnymi konsekwencjami wielu chorób, których można łatwo uniknąć.

Pacjenci dorośli również szczepią się na niektóre choroby nieprzebyte w dzieciństwie lub takie, na które szczepionki dopiero się pojawiają (np. na covid-19). Przykłady powszechnie stosowanych w Polsce preparatów to:

• szczepionka na grypę - Vaxigrip Tetra, Influvac Tetra,
• na ospę wietrzną - Varilrix,
• na różyczkę, odrę i świnkę - M-M-RVAXPRO, Priorix,
• na tężec - Tetana, Clodivac, DT, DTP i inne,
• na rotawirusy - Rotarix, RotaTeq,
• na pneumokoki - Prevenar 13® Synflorix®,
• na meningokoki - Meningitec, NeisVac C Baxter, Menveo i inne,
• na kleszczowe zapalenie mózgu - FSME-IMMUN,
• na boreliozę - szczepionka została wytworzona, ale wycofano ją, podważając kwestię jej bezpieczeństwa,
• na HPV (a tym samym na raka szyjki macicy) - Cervarix, Gardasil, Gardasil 9,
• na wściekliznę - Verorab, Rabipur,
• na gruźlicę - BCG 10, BCG Szczepionka SSI,
• na dur brzuszny - Ty, Typhim Vi, TyT,
• na cholerę - Dukoral,
• na Hib - ActHiB, Hiberix, Menitorix i inne,
• na polio - Imovax Polio, Poliorix, Boostrix Polio i inne,
• na malarię - dopiero 6 października 2021 roku WHO przekazało rekomendację powszechnego zastosowania pierwszej szczepionki na malarię.

Bibliografia:

• Szczepionki, Agencja Oceny Technologii Medycznych i Taryfikacji [dostęp online: 21.06.2022]
• Co to jest szczepionka?, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego [dostęp online: 21.06.2022]
• Historia szczepień w pigułce – Szczepienia.Info, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego, [dostęp online: 21.06.2022]
• Jakie substancje pomocnicze wchodzą w skład szczepionek?, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego [dostęp online: 21.06.2022]
• Jakie są rodzaje szczepionek?, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego [dostęp online: 21.06.2022]
• WHO rekomenduje powszechne wprowadzenie pierwszej szczepionki przeciw malarii u dzieci, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego [dostęp online: 21.06.2022]
• Szczepienia – profilaktyka chorób zakaźnych, Ośrodek Rozwoju Edukacji, Warszawa, 2021, opr. Wydział Wychowania i Profilaktyki Ośrodka Rozwoju Edukacji Główny Inspektorat Sanitarny.
• I. H. Hussein i inni: Vaccines Through Centuries: Major Cornerstones of Global Health, w: Frontiers in Public Health, 3 (263), 2015.
• Krótka historia szczepionek. Jak na przestrzeni dziejów ratowano ludzkość?, Serwis Rzeczypospolitej Polskiej [dostęp online: 21.06.2022].
• Szczepionki dostępne w Polsce, Serwis Ministerstwa Zdrowia i Narodowego Funduszu Zdrowia [dostęp online: 21.06.2022].
• Na czym polega innowacyjność zastosowania mRNA w szczepionkach przeciw COVID-19?, Stacje sanitarno-epidemiologiczne , [dostęp online: 21.06.2022].
• K. L. Krzystyniak, Krótka historia szczepionek mRNA, w: ALMANACH Vol.15 NR 4´ 2020 [dostęp online: 21.06.2022].