Починаючи зі знаменитого відкриття Едварда Дженнера в 1796 році людей хвилює одне й те саме питання: що таке вакцини та як вони працюють. Давайте розберемося.
Як працює імунітет
Те, як побудовані організми, записано послідовністю нуклеїнових кислот у клітинах. Фото: Brano / Unsplash
Щоб зрозуміти, як працюють вакцини, спочатку розглянемо, як працює імунітет.
Те, як влаштовані люди, птахи, звірі, риби, комахи, рослини, гриби, бактерії та інші організми, буквально записано послідовністю нуклеїнових кислот у клітинах. Їх називають ДНК і РНК, або генетичним кодом. Навіть віруси, які в рази менші за найменші одноклітинні створіння, мають у своїх ядрах РНК або ДНК.
Імунна система людини займається цим розпізнаванням «свій — чужий» і знищує чужинців.
Від зовнішнього світу наше тіло захищає надійний кордон — шкіра та слизові оболонки. Цей кордон патрулюють безстрашні рейнджери-прикордонники, яких називають «тканинними макрофагами». Вони не тільки знищують загарбників, але й водночас зберігають часточки їхньої генетичної інформації. А потім транспортують ці «трофеї» разом із собою до лімфатичних вузлів — захисних фортець нашого організму. Вони розташовані біля всіх органів і систем організму.
Найдрібніші частинки чужорідного організму, якому наш організм може дати імунну відповідь, називають антигенами.
У лімфатичному вузлі клітини імунітету — Т-лімфоцити та В-лімфоцити — вивчають принесені макрофагом антигени і виробляють захисну стратегію й тактику.
В-клітини виробляють антитіла — складні хімічні речовини, які зв'язуються з носіями антигенів, знерухомлюють і знешкоджують їх. Потім пов'язаний комплекс антиген-антитіло знищується тими сами тканинними макрофагами й іншими імунними клітинами, переважно нейтрофілами.
Т-клітини координують імунну відповідь. Т-хелпери створюють армії націлених на конкретний антиген озброєних клітин — Т-кілерів і закінчують «збройні конфлікти»: блокують створення «армій» Т-кілерів і масове виробництво антитіл, виділяють речовини, які запускають відновлення пошкоджених інфекцією тканин.
Після перенесених інфекцій залишаються так звані «клітини пам'яті» — Т і В-лімфоцити, які в разі повторної зустрічі з інфекцією одразу розмножаться в рази швидше і зроблять усе, щоб максимально швидко захистити організм від вторгнення.
Як діють віруси та бактерії
Віруси тисячоліттями винаходять способи оминути захист нашого організму. Фото: CDC / Unsplash
Різноманітні мікроорганізми – віруси та бактерії – тисячоліттями винаходять способи обійти захист нашого організму: «обманюють» чи «заспокоюють» на різних стадіях організації захисного процесу за допомогою різноманітних хімічних речовин. Одним із найстрашніших вірусів є вірус імунодефіциту людини — він вбудовується в Т-хелпери й назавжди робить їх недієздатними. Людина помирає від мікроорганізмів, які, наприклад, мешкають на її шкірі. Навіть антибіотики й інші ліки не допомагають. Зараз є препарати, які максимально скорочують життєдіяльність вірусу, заважають йому розмножуватися, й інфікована людина далі живе нормальним життям, але це не є повноцінним лікуванням.
Як зроблено вакцини проти коронавірусу
Вакцини створено так, щоб «розворушити» імунну систему. Фото: Hakan Nural / Unsplash
Препарати створено в такий спосіб, щоб «розворушити» імунну систему та змусити її зберегти інформацію у вигляді Т та В клітин пам'яті й не допустити нового зараження. Або принаймні зробити все, щоб у разі повторного зараження воно максимально швидко було знешкоджено.
Хімічні формули вакцин створювалися й покращувалися десятиліттями. Вакцини проти COVID-19, які зараз використовуються, не є абсолютно новими. За фактом взято перевірені часом коктейлі хімічних речовин і до них доєднано антиген вірусу SARS-CoV-2. А саме поверхневий S-антиген, за допомогою якого вірус потрапляє до клітин тіла людини.
В Україні зараз використовують 4 вакцини проти COVID-19: CoronaVac виробництва Sinovac, вакцину виробництва Pfizer, вакцину виробництва компанії Moderna та вакцину виробництва компанії AstraZeneka.
Як побудована та як діє вакцина CoronaVac
Як діє вакцина CoronaVac. Фото: Hakan Nural / Unsplash
CoronaVac – це інактивована вакцина, у якій використовується вбитий і частково зруйнований мікроорганізм – вірус або бактерія. Вони не можуть спричинити захворювання, але вимагають наявності хімічних стабілізаторів і підсилювачів імунної відповіді, а також багаторазового повторного проведення щеплень. Це потребує спеціальної апаратури для зберігання та транспортування вакцин і може збільшити ризик виникнення алергічних реакцій.
За таким принципом побудовано вакцини проти поліомієліту (можна вводити, починаючи з другого місяця життя), грипу, тифу, холери, чуми, кашлюку, гемофільної інфекції, токсинів дифтерії та правця.
Цю вакцину можна вводити дорослим людям віком від 18 до 90 років і старше навіть за наявності хронічних хвороб. Препарат вводять внутрішньом'язово з інтервалом 21 — 28 днів між першою та другою дозами.
Як побудована і як діє вакцина AstraZeneca
Як діє вакцина AstraZeneca. Фото: Hakan Nural / Unsplash
AstraZeneca належить до класу так званих «векторних вакцин». Основний принцип: у максимально ослаблений аденовірус, який не спричиняє хвороби, за допомогою генної інженерії поміщають антиген. У цьому носії вірусу буде лише антиген і не буде речовин для розмноження вірусу та потрапляння його в клітину. Живий вірус викликає активну і тривалу імунну відповідь. Так побудовані вакцини проти гепатиту В (до речі, вона є досить безпечною для того, щоб її вводили дітям, починаючи з першого дня життя), малярії та багатьох інших хвороб.
Цю вакцину можна вводити здоровим дорослим людям віком від 18 до 55 років. Щеплення проводять внутрішньом'язово з інтервалом 12 тижнів між першою та другою дозами.
За схожим принципом побудовано вакцини «Супутник V» і Johnson & Johnson, які не дозволені для використання в Україні.
Як побудовані та як діють вакцини Pfizer і Moderna
Як діють вакцини Pfizer та Moderna. Фото: Hakan Nural / Unsplash
Вакцини Pfizer і Moderna – це так звані мРНК-вакцини. У їхньому складі є речовина, яка після введення в організм людини змушує клітини м'язів виробляти антиген, й імунна система тренується на «манекенах власного виробництва». Жодна частина безпосередньо вірусу в організм не потрапляє.
Щодо особливостей вакцини Pfizer — вона вимагає складної спеціалізованої апаратури для заморожування та перевезення.
Ці вакцини можна вводити дорослим людям віком від 16 років до глибокої старості (у нашій країні – з 18 років). Ними можна щепити людей із хронічними, аутоімунними та онкологічними захворюваннями поза періодом хімієтерапії, а також людей після трансплантації органів.
Щеплення проводять внутрішньом'язово: Pfizer – з інтервалом 21 – 28 днів; Moderna – з інтервалом 28 днів.