Jak szczepionki chroniły przed epidemiami

Szczepionki to jeden z głównych czynników, którym zawdzięczamy opanowanie chorób zakaźnych. Pierwszą, przeciwko ospie, opracowano w XVIII wieku. Obecnie najbardziej oczekiwaną jest ta przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2. Prace nad nią trwają w wielu laboratoriach na świecie.

Obecny rozwój technik rekombinacji DNA i nowych koncepcji szczepionek pozwala zwalczać kolejne choroby, natomiast sztuczna inteligencja sprawia, że już w kilka godzin po opublikowaniu genomu koronawirusa SARS-CoV-2 powstała pierwsza koncepcja skierowanej przeciw niemu szczepionki. Jednak realizacja projektu, badania kliniczne i masowa produkcja to nadal kwestia wielu miesięcy.

Przez stulecia zatłoczone i brudne miasta były świetnym środowiskiem dla szerzących się chorób zakaźnych. Najbardziej narażone były dzieci, w przypadku których przebieg był najcięższy, a powikłania - najczęstsze. W XVI wiecznej Anglii aż 30 proc. wszystkich dzieci umierało przed 15 rokiem życia, prawdopodobnie z powodu czerwonki, szkarlatyny, krztuśca, grypy, ospy i zapalenia płuc. To, że dziś epidemie postrzegane są jako nieoczekiwane zagrożenie, a nie coś oczywistego zawdzięczamy postępowi higieny, szczepieniom i antybiotykom.

Już tysiąc lat temu zaobserwowano, że osoby, które przeżyły chorobę zakaźną - na przykład czarną ospę - nie chorowały na nią ponownie. Jak wielkie znaczenie miała odporność wynikająca z kontaktu z patogenem wykazały nowe odkrycia geograficzne. Gdy w roku 1492 Krzysztof Kolumb odkrył Amerykę wraz Europejczykami trafiły tam nieznane dotychczas rdzennym mieszkańcom choroby - ospa, odra, krztusiec, dżuma czy tyfus. Według szacunków specjalistów w ciągu 150 lat zginęło 80-95 proc. rdzennej populacji.

Metodę wariolizacji (od łac. variola vera, czyli ospa prawdziwa) będącą pierwowzorem szczepienia prawdopodobnie wymyślono w Indiach, skąd przez Chiny i Azję Mniejszą dotarła w XVIII wieku do Europy. Choć ryzykowna, była znacznie bezpieczniejsza od „naturalnego” zakażenia ospą, w przypadku którego umierało od 15 do nawet 50 proc. chorych.

Wariolizacja to zabieg polegający na podaniu osobie, którą chciano uchronić przed zakażeniem, sproszkowanych strupów lub ropy od chorego, u którego ospa miała łagodny przebieg. W ten sposób próbowano wywołać chorobę o łagodnym przebiegu, aby wytworzyć odporność. Bywało, że wariolizowany umierał, a nawet dochodziło do spowodowanej przez zabieg epidemii ospy. Niemniej wariolizacja rozpowszechniła się w Chinach, zwłaszcza gdy w XVII wieku wypromował ją cesarz K’ang (jego ojciec padł ofiarą ospy). Wkrótce metoda dotarła do Turcji i zdobyła popularność XVIII wiecznej Anglii.

Jednak pierwszą godną tej nazwy szczepionkę opracował w roku 1796 Brytyjczyk, doktor Edward Jenner. Zaobserwował, że dojące krowy kobiety, które przeszły łagodną ospę krowią nie chorowały na ospę prawdziwą. W ramach eksperymentu wstrzyknął ośmioletniemu Jamesowi Phippsowi płyn z krosty ospy krowiej (Vaccinia - stąd angielska nazwa szczepionki „vaccine”). Sześć tygodni później wszczepił chłopcu ospę prawdziwą - nie zachorował. Choć Royal Society było sceptyczne, metoda Jennera zwana „wakcynacją” rozpowszechniła się w niedługim czasie niemal na całym świecie.

Kolejnych przełomowych odkryć dokonał urodzony na rok przed śmiercią Jennera Francuz Louis Pasteur, twórca skutecznych szczepionek przeciwko wąglikowi i wściekliźnie. Pasteur jako pierwszy stworzył szczepionkę w laboratorium (szczepionka przeciwko cholerze kurcząt). Z kolei Niemiec Robert Koch odkrył bakterie wąglika, cholery i gruźlicy i sformułował tak zwane postulaty Kocha, dzięki którym można ustalić, czy dany mikroorganizm rzeczywiście jest czynnikiem chorobotwórczym.

Poznanie przyczyn występowania chorób i opracowanie skutecznych szczepionek doprowadziło do całkowitej likwidacji zachorowań na ospę prawdziwą (ostatnie miało miejsce w roku 1978) i niemal całkowitej w przypadku wirusa polio. W przypadku błonicy, tężca, krztuśca, odry, różyczki i wielu innych chorób znacznie zmniejszyły się śmiertelność i zachorowalność. Na początku XX wieku powstały szczepionki przeciwko gruźlicy, błonicy, krztuścowi, tężcowi, durowi wysypkowemu, żółtej gorączce. Po II wojnie światowej dzięki metodom hodowli wirusów w laboratoriach wprowadzone zostały do użytku szczepionki przeciwko polio, odrze, śwince, różyczce, ospie wietrznej, wzw typu B i wzw typu A i grypie (przy czym ta ostatnia musi być podawana wciąż na nowo, bo wirus ciągle mutuje).

W Polsce w latach 60. XX w. wprowadzono Program Szczepień Ochronnych z podziałem na szczepienia obowiązkowe i zalecane. Wcześniej profilaktyka opierała się na akcjach szczepień - na przykład przeciwko durowi brzusznemu, czerwonce (pracowników służby zdrowia oraz przemysłu i handlu spożywczego) czy durowi wysypkowemu. Prowadzone w latach 50. szczepienia dzieci, choć masowe, były prowadzone niesystematycznie i bez odpowiedniej dokumentacji.

Prace nad nowymi szczepionkami oraz ulepszeniem istniejących nadal trwają. Wciąż nie ma bezpiecznej i skutecznej szczepionki przeciwko takim chorobom jak HIV, malaria, wzw typu C, denga czy niektóre zakażenia szpitalne - jak Clostridium difficile czy Pseudomonas aeruginosa. Trwają prace nad modyfikującymi działanie układu odpornościowego szczepionkami przeciwko chorobom niezakaźnym, jak alergie czy nowotwory, a nawet szczepionkom zapobiegającym uzależnieniom.

PAP/ as/