Primele vaccinuri umane împotriva virusurilor s-au bazat pe utilizarea unor virusuri mai slabe sau atenuate pentru a genera imunitate. Vaccinul antivariolic folosea variola vacii, un poxvirus care era suficient de asemănător cu variola pentru a proteja împotriva acesteia, dar care de obicei nu provoca boli grave. Rabia a fost primul virus atenuat în laborator pentru a crea un vaccin pentru oameni.
Vaccinurile sunt fabricate folosind mai multe procese diferite. Ele pot conține virusuri vii care au fost atenuate (slăbite sau modificate astfel încât să nu provoace boala); organisme sau virusuri inactivate sau ucise; toxine inactivate (pentru bolile bacteriene în care toxinele generate de bacterii, și nu bacteriile în sine, provoacă boala); sau pur și simplu segmente ale agentului patogen (aceasta include atât vaccinurile subunitare, cât și cele conjugate).
| Tipul de vaccin | Vaccinuri de acest tip pe piața americană. Calendarul de imunizare recomandat pentru copilărie (0-6 ani) |
| Vii, atenuate | Mesteacăn, oreion, rubeolă (vaccin combinat ROR) Varicella (varicelă) Influența (spray nazal) Rotavirus |
| Inactivat/ucidere | Polio (IPV) Hepatita A |
| Toxoid (toxină inactivată) | Difterie, tetanos (parte a imunizării combinate DTaP) |
| Subunitate/conjugat | Hepatita B Influența (injectabilă) Haemophilus influenza tip b (Hib) Pertussis (parte a imunizării combinate DTaP imunizare) Pneumocococic Meningocococic |
|
Tip de vaccin |
Alte vaccinuri disponibile |
|
Vaccin viu, atenuat |
Zoster (zona zoster) Febră galbenă |
|
Inactivat/moarte |
Rabia |
|
Subunitate/conjugat |
Papilomavirusul uman (HPV) |
Vii, atenuate recomandate în prezent în cadrul programului de vaccinare din SUA.S. U. A. Programul de imunizare a copiilor le includ pe cele împotriva rujeolei, oreionului și rubeolei (prin intermediul vaccinului combinat ROR), varicelei (varicelă) și gripei (în versiunea cu spray nazal a vaccinului antigripal sezonier). În plus față de vaccinurile vii, atenuate, calendarul de imunizare include vaccinuri de fiecare alt tip major – a se vedea tabelul de mai sus pentru o defalcare a tipurilor de vaccinuri din calendarul recomandat pentru copilărie.
Diferitele tipuri de vaccinuri necesită fiecare tehnici de dezvoltare diferite. Fiecare secțiune de mai jos abordează unul dintre tipurile de vaccin.
Vaccinuri vii, atenuate
Vaccinurile atenuate pot fi realizate în mai multe moduri diferite. Unele dintre cele mai comune metode implică trecerea virusului care cauzează boala printr-o serie de culturi de celule sau embrioni de animale (de obicei embrioni de pui). Folosind embrionii de pui ca exemplu, virusul este cultivat în diferiți embrioni într-o serie. Cu fiecare trecere, virusul devine mai bun la replicarea în celulele de pui, dar își pierde capacitatea de replicare în celulele umane. Un virus vizat pentru a fi utilizat într-un vaccin poate fi cultivat prin – „trecut” prin – până la 200 de embrioni sau culturi celulare diferite. În cele din urmă, virusul atenuat va fi incapabil să se reproducă bine (sau deloc) în celulele umane și poate fi utilizat într-un vaccin. Toate metodele care implică trecerea unui virus printr-o gazdă non-umană produc o versiune a virusului care poate fi încă recunoscută de sistemul imunitar uman, dar care nu se poate replica bine într-o gazdă umană.
Când virusul vaccinal rezultat este administrat unui om, acesta va fi incapabil să se reproducă suficient pentru a provoca boala, dar va provoca totuși un răspuns imunitar care poate proteja împotriva unei viitoare infecții.
O preocupare care trebuie luată în considerare este potențialul ca virusul vaccinal să revină la o formă capabilă să provoace boala. Mutațiile care pot apărea atunci când virusul vaccinal se replică în organism pot avea ca rezultat o tulpină mai virulentă. Acest lucru este foarte puțin probabil, deoarece capacitatea de replicare a virusului vaccinal este limitată; cu toate acestea, este luat în considerare atunci când se dezvoltă un vaccin atenuat. Este demn de remarcat faptul că mutațiile sunt oarecum frecvente în cazul vaccinului antipoliomielitic oral (OPV), un vaccin viu care este ingerat în loc să fie injectat. Virusul vaccinal poate suferi mutații într-o formă virulentă și poate duce la cazuri rare de poliomielită paralitică. Din acest motiv, OPV nu mai este utilizat în Statele Unite și a fost înlocuit în Calendarul recomandat de imunizare a copiilor cu vaccinul antipoliomielitic inactivat (IPV).
Protecția oferită de un vaccin viu, atenuat, depășește de obicei pe cea oferită de un vaccin omorât sau inactivat.
Vaccinuri omorâte sau inactivate
O alternativă la vaccinurile atenuate este un vaccin omorât sau inactivat. Vaccinurile de acest tip sunt create prin inactivarea unui agent patogen, de obicei cu ajutorul căldurii sau al unor substanțe chimice precum formaldehida sau formalina. Acest lucru distruge capacitatea agentului patogen de a se replica, dar îl păstrează „intact”, astfel încât sistemul imunitar să îl poată recunoaște în continuare. („Inactivat” este în general folosit mai degrabă decât „ucis” pentru a se referi la vaccinurile virale de acest tip, deoarece virușii nu sunt în general considerați a fi vii.)
Pentru că agenții patogeni uciși sau inactivați nu se pot replica deloc, ei nu pot reveni la o formă mai virulentă capabilă să provoace boli (așa cum s-a discutat mai sus cu vaccinurile vii, atenuate). Cu toate acestea, acestea tind să ofere o durată de protecție mai scurtă decât vaccinurile vii și este mai probabil să necesite rapeluri pentru a crea o imunitate pe termen lung. Vaccinurile omorâte sau inactivate din calendarul recomandat de imunizare a copiilor din SUA includ vaccinul antipoliomielitic inactivat și vaccinul antigripal sezonier (sub formă de injecție).
Toxoizi
Câteva boli bacteriene nu sunt cauzate direct de o bacterie în sine, ci de o toxină produsă de bacterie. Un exemplu este tetanosul: simptomele sale nu sunt cauzate de bacteria Clostridium tetani, ci de o neurotoxină produsă de aceasta (tetanospasmina). Imunizările pentru acest tip de agent patogen pot fi realizate prin inactivarea toxinei care provoacă simptomele bolii. Ca și în cazul organismelor sau virușilor utilizați în vaccinurile omorâte sau inactivate, acest lucru se poate face prin tratare cu o substanță chimică, cum ar fi formalina, sau prin utilizarea căldurii sau a altor metode.
Imunizările create cu ajutorul toxinelor inactivate se numesc toxoizi. Toxoizii pot fi considerați de fapt vaccinuri omorâte sau inactivate, dar uneori li se dă o categorie proprie pentru a evidenția faptul că ele conțin o toxină inactivată și nu o formă inactivată de bacterie.
Imunizările toxice din calendarul de imunizare recomandat pentru copii din SUA includ imunizările împotriva tetanosului și difteriei, care sunt disponibile într-o formă combinată.
Vaccinurile subunitare și conjugate
Atât vaccinurile subunitare, cât și cele conjugate conțin doar bucăți din agenții patogeni împotriva cărora se protejează.
Vaccinurile subunitare folosesc doar o parte dintr-un agent patogen țintă pentru a provoca un răspuns din partea sistemului imunitar. Acest lucru poate fi realizat prin izolarea unei proteine specifice dintr-un agent patogen și prezentarea acesteia ca antigen de sine stătător. Vaccinul pertussis acelular și vaccinul antigripal (sub formă de injecție) sunt exemple de vaccinuri subunitare.
Un alt tip de vaccin subunitar poate fi creat prin inginerie genetică. O genă care codifică o proteină vaccinală este inserată într-un alt virus, sau în celulele producătoare în cultură. Când virusul purtător se reproduce sau când celula producătoare se metabolizează, se creează și proteina vaccinală. Rezultatul final al acestei abordări este un vaccin recombinant: sistemul imunitar va recunoaște proteina exprimată și va oferi protecție viitoare împotriva virusului țintă. Vaccinul împotriva hepatitei B utilizat în prezent în Statele Unite este un vaccin recombinant.
Un alt vaccin realizat cu ajutorul ingineriei genetice este vaccinul împotriva papilomavirusului uman (HPV). Sunt disponibile două tipuri de vaccin HPV – unul oferă protecție împotriva a două tulpini de HPV, celălalt împotriva a patru – dar ambele sunt realizate în același mod: pentru fiecare tulpină, se izolează o singură proteină virală. Atunci când aceste proteine sunt exprimate, se creează particule de tip virus (VLP). Aceste VLP-uri nu conțin material genetic de la virusuri și nu pot provoca boli, dar determină un răspuns imunitar care asigură o protecție viitoare împotriva HPV.
Vaccinurile conjugate sunt oarecum asemănătoare vaccinurilor recombinate: ele sunt realizate folosind o combinație de două componente diferite. Cu toate acestea, vaccinurile conjugate sunt realizate folosind bucăți din învelișurile bacteriilor. Aceste învelișuri sunt legate chimic de o proteină purtătoare, iar combinația este utilizată ca vaccin. Vaccinurile conjugate sunt utilizate pentru a crea un răspuns imunitar combinat mai puternic: de obicei, „bucata” de bacterie prezentată nu ar genera un răspuns imunitar puternic de una singură, în timp ce proteina purtătoare ar face-o. Bucata de bacterie nu poate provoca boala, dar, combinată cu o proteină purtătoare, poate genera imunitate împotriva unei viitoare infecții. Vaccinurile utilizate în prezent pentru copii împotriva infecțiilor bacteriene pneumococice sunt realizate folosind această tehnică.
Mai multe informații
Cercetătorii continuă să dezvolte noi tipuri de vaccinuri și să îmbunătățească abordările actuale. Pentru mai multe informații despre vaccinurile experimentale și tehnicile de administrare, consultați articolul nostru Viitorul imunizării.
.