Hur fungerar vacciner, exakt?

Krediterad för att orsaka drastiska minskningar av farliga sjukdomar som mässling och polio är vacciner allmänt känt som en av de största folkhälsoprestaten i modern historia. Men hur fungerar de? Hur kan ett enkelt skott skydda oss från att bli sjuk?

Vaccin tränar din kropps immunsystem för att identifiera och bekämpa specifika sjukdomar. Det är mycket som att prepping din armé innan ett krig börjar. Du redo dina soldater och lär dem att upptäcka och ta ut fienden innan de någonsin ser ett slagfält. Det låter enkelt, men det är faktiskt en mycket komplex och samordnad insats av kroppens naturliga försvar.

Immunsystemet

För att förstå hur vacciner fungerar, är det bra att ta ett steg tillbaka och titta på kroppens immunsystem. När patogener som virus och bakterier kommer in i våra kroppar, går de på offensiven. Vänster obekant, de kan multiplicera och sprida sig, vilket ofta leder till att vi blir sjuka.

Människokroppen har flera försvar att skydda sig mot sjukdomar och bekämpa infektioner. Vissa delar av immunsystemet skyddar mot eller angriper någonting som inte redan är en del av människokroppen, medan andra är mycket riktade. Vår hud är till exempel den första försvaret mot bakterier. Det är i huvudsak vår kroppspansar, avsedd att hålla bakterier från att komma in. Nedskärningar eller skrap kan försvaga den rustningen, så att inkräktare kan hitta ett sätt och naturliga öppningar, som våra näsborrar eller munnen, kan också vara portar. Kemikalier som saliv i munnen eller magsaften i magen kan bryta ner eller döda bakterier och feber är kroppens sätt att vrida temperaturen i rummet för att döda eller försvaga invaders som bara överlever i svalare miljöer.

När en infektion uppstår börjar kroppen också göra olika typer av vita blodkroppar. Dessa celler fungerar som soldater och samordnar attacker mot invaderaren genom att söka specifika mål som kallas antigener.

antigener

Ett antigen är en bit eller biprodukt av ett patogen-liknande ett protein som finns på virusets yta, till exempel, som immunsystemet letar efter i händelse av en infektion. Vita blodkroppar och antikroppar sniffar ut specifika antigener och låsar på och sätter igång en attack för att ta ner mikroberna och hindra dem från att multiplicera. När slaget har vunnit, och infektionen har rensat, kommer våra immunsystems celler att komma ihåg vad man ska leta efter om de kommer i kontakt med patogenen igen. Att veta vilka antigener immunsystemet detekterar och svarar på är nyckeln till att utveckla ett effektivt vaccin.

Vaccination

Vacciner fungerar mycket som en vild infektion. Faktum är att vår kropps försvar ser ut exakt densamma. Vacciner består av antigener som är lika som eller liknar varandra antigener som finns på vilda patogener. När dessa vaccinantigener träder in i kroppen, sätter de av samma typ av larm för att skapa samma typ av vita blodkroppar och antikroppar som behövs för att söka och förstöra en invaderare. Kroppen kommer ihåg vad man ska se efter, så det kan mobilisera mycket snabbare om det någonsin kommer över invaderaren igen. Till skillnad från en vild infektion, kommer vacciner inte att försöka få dig sjuk. De ger fördelarna med en infektion - det vill säga immunitet - men med betydligt mindre risk, och det beror på hur de görs.

Typer av vacciner

Alla använda antigener hjälper till att stimulera ett immunsvar, men inte alla vacciner görs på samma sätt. Vilka antigener och hur många varierar beroende på vaccintypen och den sjukdom som den är avsedd att skydda mot.

• Levande, dämpade vacciner: Dessa vacciner använder ett helt levande virus som har "dämpats" eller försvagats, på ett sätt som gör det praktiskt taget ofarligt för personer med hälsosamma immunförsvar. Eftersom det är levande kan det replikera och sprida sig i hela kroppen, precis som en vildvirus skulle. Det är det närmaste med en naturlig infektion, och är därför extremt effektiv för att ge ett starkt immunsvar. Med detta sagt bör människor med försvagade immunsystem som transplantatmottagare eller personer som genomgår cancerbehandling - inte få dessa typer av vacciner eftersom de kanske inte kan bekämpa dem, trots att de har försvagats. Exempel är vaccinerna för MMR (mässling, får och rygglapp) och varicella (eller "vattkoppor").
• Inaktiverade vacciner: På samma sätt som levande vacciner använder inaktiverade vacciner hela viruset, bara de lever inte. De är inaktiverade - eller "dödade" - i laboratoriet. Eftersom de inte kan replikera och spridas i hela kroppen krävs det ofta flera doser för att få samma slags skydd som uppkommit av levande vacciner, och ibland krävs boosterdoser för att upprätthålla immunitet. Exempel innefattar poliovaccinet och många influensavaccinformuleringar.

• Subenhetsvacciner: Subenhetsvacciner använder bara valda antigener, som ett stycke av bakterien eller lite protein, för att gnista ett immunsvar. Eftersom de inte använder hela viruset eller bakterierna, är biverkningar inte lika vanliga som med levande eller inaktiverade vacciner, men flera doser behövs ofta för att vara effektiva. Exempel är pertussis (eller "kikhosta") -komponenten i DTaP och Tdap-vaccinerna.
• Konjugerade vacciner: Dessa vacciner är utformade för att skydda mot en grupp bakterier som har en slags sockerliknande beläggning runt dem. Under en vild infektion skjuter detta skikt antigenen från vårt immunsystem, så konjugatvacciner binder antigener till beläggningen så att kroppens försvar kommer att veta vad man ska leta efter och är bättre att söka och förstöra bakterierna i händelse av infektion. Exempel innefattar meningokockkonjugatvaccin, som kan skydda mot en bakterie som kan orsaka hjärnhinneinflammation.
• Toxoid vacciner: Ibland är det inte bakterien eller viruset du behöver skydd mot, utan snarare ett toxin som patogen gör när det är inne i kroppen. Dessa typer av vacciner använder en försvagad version av toxinet som kallas en toxoid för att hjälpa kroppen att lära känna igen och bekämpa dessa toxiner innan de kan orsaka skada. Exempel innefattar tetanuskomponenten i DTaP- och Tdap-vaccinerna.

Leveransmekanismer

Vacciner är utformade för att administreras på mycket specifika sätt för att säkerställa maximal effektivitet och minimera skador. Vissa vacciner är till exempel avsedda att injiceras i musklerna i 90 graders vinkel medan andra ska ges i 45 graders vinkel i fettvävnaden mellan muskeln i huden. För vuxna kan det innebära att man får skottet i armen, medan barn ofta får injektionerna i lårmusklerna. Vissa vacciner är inte avsedda att injiceras alls; i stället bör de administreras via näsan eller oralt, och så vidare.

Hur, när och var vaccin administreras bestäms av omfattande forskning, erfarenhet och teoretiska risker. Ett vaccin mot en diarrésjukdom, som rotavirus, kan ges oralt, till exempel, så att den kan närma sig en naturlig infektion. Vacciner som ges felaktigt kan resultera i att de är mindre effektiva eller mer sannolika att resultera i onödiga biverkningar.

Det bör dock noteras att inget vaccin någonsin ges intravenöst, det vill säga direkt i blodet.

Vaccinprovning

Trots vaccinberättelser kan vi se på sociala medier eller myter vi kanske hör av vänner, vacciner är otroligt säkra och effektiva för att skydda mot sjukdomar. Under hela utvecklingsprocessen finns det flera tester vaccin kandidater måste passera innan de någonsin gör det till läkarens kontor eller lokalt apotek. Innan licensieras av Food and Drug Administration i USA måste tillverkarna bevisa att vaccinet är effektivt och säker hos människor. Det tar ofta år och innebär att man först testas i tusentals frivilliga. Även efter att vaccinet godkänts fortsätter det att övervakas för säkerhet och effektivitet av forskare.

När vaccinet är officiellt licenserat granskas undersökningen av Rådgivande kommittén för immuniseringspraxis, en frivillig panel för folkhälsa och medicinska experter, för att avgöra om det är lämpligt att rekommendera att vaccinet ges. Dessa rekommendationer uppdateras årligen och tar hänsyn till ett brett spektrum av data, inklusive hur säkert och effektivt vaccinet har visat sig vara. Om vaccinens fördelar överhuvudtaget överstiger riskerna, återställer panelen sin rekommendation, och vaccinet dras vanligtvis från marknaden. Lyckligtvis är detta mycket sällsynt.

Processen är extremt rigorös. Det beror på att, till skillnad från många mediciner, är vacciner inte typiskt utformade för att behandla någon som redan är sjuk. De är utformade för att skydda din hälsa genom att förhindra sjukdomar i första hand. Till följd av detta hålls vacciner till en högre säkerhetsstandard än många andra medicinska produkter på marknaden, inklusive kosttillskott.

Flockimmunitet

Vaccination kan vara en individuell aktivitet, men dess fördelar - och i slutändan, dess framgång - är gemensam. Ju fler individer som vaccineras i en viss gemenskap, desto färre människor är mottagliga för infektioner och därför sprider sjukdomen. Många bakterier behöver människor att överleva.Men om tillräckligt många människor i ett samhälle vaccineras, har de bakterierna ingenstans att gå och de dör därför. Så här utplånade vi som en art smittkoppor, inte genom att få enskilda individer vaccinerade nödvändigtvis, utan genom att säkerställa att hela samhällen var.

Vissa individer gör inte eller kan inte skapa ett immunsvar även efter att de fått ett vaccin. Andra är för unga eller för sjuka för att bli vaccinerade i första hand. Dessa individer kan inte skydda sig från vissa infektioner, men det betyder inte att vaccination inte kan hjälpa till att skydda dem. Genom att säkerställa att alla som kan vaccineras säkert blir vaccinerade, kan ett samhälle bilda ett slags barriär mot sjukdom som håller de utsatta bland dem säkra.

Harm Mitigation

Även om en person är vaccinerad betyder det inte att de är immuniska eller helt skyddade vid ett utbrott. Även om vissa kommer mycket nära, är inte alla vacciner 100 procent effektiva. Det beror på att medicin inte är en storlek passar alla.

Vaccination hjälper till att förbereda kroppen med lämpliga vita blodkroppar och antikroppar, men det garanterar inte nödvändigtvis livslång immunitet. Dessa försvar kan blekna eller vara mindre effektiva övertid utan hjälp av booster doser. Den goda nyheten är dock att eftersom soldater redan är på plats, om du do bli sjuk med en sjukdom som du har vaccinerats mot, din sjukdom kommer sannolikt att vara kortare och mindre allvarlig än om du inte hade vaccinerats alls.