Как разрабатываются вакцины и как они работают?
Вакцины являются основой хорошего здоровья населения. Мы видели, как это настроение проявлялось, когда мир столкнулся с COVID-19 — было стремление к внедрению безопасных и эффективных вакцин, чтобы помочь взять пандемию под контроль.
И не зря — вакцины ежегодно спасают миллионы жизней от смертельных болезней, вызываемых вирусами или бактериями.
«Такие болезни, как оспа и полиомиелит, которые были смертоносными столетие или два назад, теперь почти не замечаются в нашей совести», — отмечает пульмонолог Дэниел Калвер, DO.
Они имеют решающее значение для борьбы с инфекционными заболеваниями, но о вакцинах до сих пор ходит много дезинформации.
Чтобы помочь устранить любую путаницу, д-р Калвер объясняет, что вам следует знать о том, как разрабатываются вакцины и как они работают.
Как действуют вакцины?
Каждый день вы сталкиваетесь с тысячами микробов. В то время как ваша иммунная система может бороться с большинством из них самостоятельно, вакцины помогают ей бороться с болезнетворными (патогенами), с которыми она не может справиться.
Итак, из чего делают вакцины?
Быстрый ответ? Возбудители. Вакцины знакомят вашу иммунную систему, которая вырабатывает антитела для защиты вашего тела от вредоносных захватчиков, с определенным патогеном, чтобы она знала, что делать, если вы заразитесь этим патогеном в будущем.
По словам доктора Калвера, существует несколько различных способов, с помощью которых вакцины могут вызвать такое срабатывание вашей иммунной системы. Они содержат либо:
Ослабленная (аттенуированная) форма возбудителя.
Инактивированная форма возбудителя.
Определенные части возбудителя, такие как его белки.
Ослабленный токсин, вырабатываемый патогеном.
Ингредиенты вакцины могут также содержать адъюванты, которые помогают повысить иммунный ответ вашего организма на вакцину, и стабилизаторы, которые поддерживают работу активных ингредиентов после изготовления вакцины.
Важно отметить, что вакцины не заражают вас патогенами, от которых они призваны вас защищать. Скорее, они дают вашей иммунной системе возможность попрактиковаться в уничтожении более слабой, инактивированной или частичной версии патогена.
Очень редко вакцины могут вызывать серьезные физические реакции, но обычно они бывают легкими — например, некоторая болезненность в месте введения вакцины, субфебрильная температура или болезненность.
«На самом деле это означает, что иммунная система замечает вакцину», — объясняет доктор Калвер.
В некоторых случаях, например, в случае с вакциной MMR, вам потребуется более одной дозы вакцины для создания сильного иммунитета. С другими, такими как вакцина против столбняка, ваш иммунитет со временем ослабевает, и вам время от времени требуются «бустерные» вакцины.
В случае с вакциной против гриппа основные мишени иммунного ответа немного меняются из года в год, в зависимости от того, какие штаммы вируса гриппа циркулируют больше всего в этом году, поэтому вам нужна вакцина каждый год.
Как вакцины защищают вас (и других)
Большинство вакцин не защитят вас от заражения определенным патогеном. Скорее, они позволяют вашему организму остановить инфекцию до того, как вы заболеете, или предотвратить серьезное заболевание, когда вы заразитесь.
Например, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), прививка от гриппа снижает риск заражения гриппом на 40-60%. Это может показаться не таким уж большим, но исследования также показывают, что после вакцинации от гриппа у вас на 82% меньше шансов попасть в отделение интенсивной терапии с заболеванием, связанным с гриппом, чем у тех, кто не был вакцинирован.
Это поможет вам, а также окружающим вас людям, в том числе людям в вашем сообществе, которые не могут быть вакцинированы из-за серьезной аллергии или заболевания, ослабляющего их иммунную систему. Возбудители могут быстро распространяться от человека к человеку. Когда вакцинировано большое количество людей в сообществе, патоген не может распространяться так легко.
«Если это число станет достаточно высоким, у нас будет так называемый коллективный иммунитет, когда в сообществе недостаточно людей, которые могут значительно его распространить», — объясняет доктор Калвер.
Какие вакцины нам нужны?
В США CDC рекомендует вакцинировать детей против:
Гепатит Б.
Дифтерия, столбняк и коклюш (коклюш).
Гемофильная инфекция типа б.
Полиомиелит.
Пневмококковые бактерии.
Ротавирус.
Грипп.
Ветряная оспа.
Гепатит А.
Корь, эпидемический паротит и краснуха.
Менингококковая инфекция.
Вирус папилломы человека.
COVID-19.
Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) рекомендуют взрослым делать обычные прививки от:
COVID-19.
Грипп.
Дифтерия, столбняк и коклюш (коклюш).
Взрослые в возрасте от 50 до 64 лет также должны пройти вакцинацию против опоясывающего лишая.
Доктор Калвер говорит, что вам следует поговорить со своим лечащим врачом о том, какие вакцины вам рекомендуются. Рекомендуемые CDC графики иммунизации для детей и взрослых доступны на его веб-сайте.
Как разрабатываются вакцины?
Как и лекарства, вакцины проходят долгий процесс исследований, разработки и утверждения, прежде чем они станут доступными для широкой публики.
«Обычный срок для разработки вакцин, безусловно, составляет более 10 лет и, вероятно, ближе к 15 или 20 годам», — говорит доктор Калвер.
Поисковые и доклинические исследования
Разработка вакцины и тестирование вакцины начинаются в лаборатории, где ученые работают над тем, чтобы понять патоген и выяснить, как они могут заставить иммунную систему вырабатывать антитела против него. Когда они идентифицируют вещество, которое, по их мнению, может работать (антиген), они начинают с тестирования его на клеточных культурах, а затем на животных.
В США спонсор новой вакцины должен подать заявку в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), прежде чем они смогут начать ее испытания на людях.
Клинические испытания
Разработчики вакцины должны пройти трехэтапный процесс клинических испытаний, чтобы показать, что их продукт безопасен и эффективен, прежде чем он может быть одобрен. Это включает в себя:
Фаза 1. Небольшое количество людей (обычно здоровых) получают вакцину. Цель испытания фазы 1 — выяснить, вызывает ли вакцина иммунный ответ у людей и вызывает ли она какие-либо потенциально опасные побочные эффекты, и если да, то каким образом.
Фаза 2. Вакцину вводят большему количеству людей (не менее нескольких сотен) разного возраста и уровня здоровья. Исследования фазы 2 позволяют исследователям лучше оценить, насколько безопасна и эффективна вакцина, и узнать, какова идеальная дозировка.
Фаза 3. Сотни или тысячи людей получают вакцину, и ее безопасность и эффективность контролируются в течение более длительного периода времени.
Регуляторный обзор
В США FDA также должно одобрить новую вакцину, прежде чем она станет доступной для населения.
«Регулирующие органы изучают все данные о безопасности и эффективности, собранные в ходе лабораторных и клинических испытаний, а затем принимают решение о том, будет ли этот продукт действительно полезен для населения», — отмечает доктор Калвер.
После одобрения вакцина должна быть изготовлена и распространена, что является сложным и трудоемким процессом. Но не многие вакцины на самом деле доходят до этого.
«Вакцины очень сложно разрабатывать», — добавляет он. «Иногда они могут выглядеть очень хорошо на ранних этапах испытаний, но затем могут оказаться неэффективными в испытаниях фазы 3».
Если вакцина одобрена, регулирующие органы и фармацевтические компании продолжают следить за ее безопасностью и эффективностью, поскольку ее принимает все больше людей.
Недавно разработанные вакцины
Возможно, мы все привыкли получать вакцину против гриппа или прививать детей от ветряной оспы, но недавно были разработаны и одобрены FDA более новые вакцины, такие как COVID-19 и RSV.
COVID-19 вакцина
Работа над вакцинами для защиты от COVID-19 шла молниеносно.
«Биофармацевтические компании и академическая индустрия — при большой поддержке со стороны организаций и правительств по всему миру — работали в партнерстве, чтобы очень быстро осуществить это», — заявляет доктор Калвер.
Это не обязательно означает, что важные шаги были пропущены по пути. FDA предоставило производителям разрешение на использование в чрезвычайных ситуациях (EAU), что помогло ускорить процесс.
«Процесс разработки этих вакцин был очень тщательным», — говорит он. «Многие из этих шагов были просто свернуты, чтобы они не пересекались».
С декабря 2020 года вводятся вакцины против COVID-19, причем Moderna и Pfizer являются наиболее часто используемыми вакцинами в США. Обе имеют полное одобрение FDA.
вакцина РСВ
Хотя вы, возможно, думали, что респираторно-синцитиальный вирус, или RSV, распространен только среди младенцев и детей, любой может заразиться RSV.
В мае 2023 года FDA одобрило вакцину против RSV для однократного введения взрослым в возрасте 60 лет и старше с целью развертывания осенью 2023 года.
Испытания показывают, что вакцина на 83% эффективна в предотвращении заболеваний нижних дыхательных путей, в то время как данные показывают, что вакцина на 94% эффективна в предотвращении тяжелых заболеваний, которые могут привести к потребности в дополнительном кислороде или аппарате ИВЛ.
«У пожилых людей иногда развиваются тяжелые осложнения РСВ. Недавно одобренная вакцина заметно снизила вероятность развития симптомов РСВ в легких или тяжелых осложнений инфекции РСВ, таких как пневмония или госпитализация», — говорит доктор Калвер. «Это еще один шаг вперед в более широкой защите пожилых людей от вирусных заболеваний, которые могут привести к смерти».
В целом, вакцины жизненно важны для сохранения нашего здоровья и безопасности. А понимание того, как разрабатываются вакцины и как они работают, поможет вам отделить факты от дезинформации.
«Вакцины сыграли ключевую роль в увеличении продолжительности жизни, которой мы наслаждаемся сегодня. Мы склонны забывать, что инфекционные заболевания приводят к очень высокой вероятности преждевременной смерти до того, как вакцины станут широко доступными», — утверждает доктор Калвер. «Это не просто теоретические возможности, а скорее исторические факты».
Анонсы наших новых статей в Телеграме