Vrste cepiv in zaščite

Vrste cepiv

Cepiva so strogo nadzorovani biološki pripravki za učinkovito in varno ustvarjanje zaščitnega imunskega odziva na okužbo, proti kateri se cepimo. Pripravljena so tako, da po vnosu v telo ne povzročijo bolezni, temveč spodbudijo imunski sistem, da razvije specifično zaščito. Zato pozneje ob morebitnem stiku s pravim povzročiteljem bolezni ne zbolimo, saj je organizem nanj odporen. Naš imunski sistem ima namreč pomembno lastnost, da lahko hitreje prepozna in uniči tiste povzročitelje bolezni, s katerimi se je že srečal.

Snov v cepivu, ki povzroči imunski odziv, imenujemo antigen. Cepiva se glede na način priprave vsebujočega antigena delijo na:

živa (oslabljena ali atenuirana)
mrtva (inaktivirana).

Cepiva so lahko tudi:

samostojna (monovalentna), ta ustvarijo zaščito proti določenemu povzročitelju bolezni, ali
mešana (večvalentna ali kombinirana) cepiva, ki omogočajo imunost proti več različnim povzročiteljem bolezni.

Cepiva lahko delimo tudi glede na vrsto mikroba, proti kateremu nas ščitijo, in sicer na:

bakterijska cepiva (davica, tetanus, oslovski kašelj, meningokokne in pnevmokokne okužbe, hemofilus influence tipa b in tifus) in
virusna cepiva (ošpice, rdečke, mumps, otroška paraliza, gripa, norice, hepatitisa A in B, HPV, rotavirusne okužbe, klopni meningoencefalitis, herpes zoster, respiratorni sinicijski virus, steklina, rumena mrzlica).

Živa, oslabljena (atenuirana) cepiva

Živa cepiva so običajno virusna in vsebujejo oslabljene viruse. Ti so obdelani tako, da ne morejo več povzročiti bolezni, a se lahko še vedno razmnožujejo v telesu. Po vbrizganju cepiva se virus razseje po krvi, podobno kot pri naravni virusni okužbi. Ko virus pride v stik s celicami imunskega sistema, te prepoznajo virusne delce in sprožijo imunski odziv. Ker se zaradi razsoja virusa po krvi to dogaja hkrati po vsem organizmu, je imunski odziv na živo virusno cepivo zelo močan. Zato so koncentracije zaščitnih protiteles, ki nastanejo, običajno dovolj velike, da preidejo iz krvi tudi v sluznice in tam dolgoročno preprečujejo naselitev povzročitelja bolezni.

Mrtva (inaktivirana) cepiva

Pri mrtvih cepivih bakterije ali viruse onesposobijo z vročino ali s kemičnimi snovmi. Povzročitelji bolezni so tako mrtvi in se ne morejo več razmnoževati, še vedno pa spodbudijo imunski sistem, da se odzove in začne tvoriti protitelesa. Ta vrsta cepiv običajno ne zagotavlja vseživljenjske imunosti, zato moramo za zagotavljanje zaščite prejeti obnovitvene odmerke cepiva.

Komponentna (sub-unit) cepiva

Ta vrsta cepiv, ki spada med mrtva cepiva, vsebuje zelo majhen, površinski delček bakterije ali virusa, ki ga s posebnimi postopki izolirajo in očistijo. Površinske antigene večine virusov in bakterij imunski sistem namreč najprej spozna in se odzove nanje. »Čiščenje« lahko poteka:

s proteinsko tehnologijo, s katero dobimo tako imenovana adsorbirana cepiva, ali
z gensko tehnologijo, s katero dobimo tako imenovana rekombinantna cepiva.

Z gensko tehnologijo lahko znanstveniki oblikujejo tudi nove kombinacije molekul, ki jih med seboj povežejo (konjugirajo) tako, da so sposobne sprožiti močnejši odziv imunskega sistema. Takšna cepiva imenujemo konjugirana cepiva.

Toksoidi

Toksoidi so podvrsta komponentnih cepiv. Nekatere bakterije namreč izločajo strup (toksin), ki ga lahko spremenimo v neškodljivega, če ga obdelamo s primerno koncentracijo formaldehida. Tako spremenjene strupe imenujemo toksoidi ali anatoksini in čeprav niso več nevarni, se ob vbrizganju cepiva naš imunski sistem nanje še vedno odzove in začne tvoriti protitelesa. Tudi toksoidi sodijo med mrtva cepiva.

Nove vrste cepiv

mRNA CEPIVA

Cepiva mRNA so postala splošno znana ob izbruhu epidemije covida-19, vendar molekule mRNA znanstveniki poznajo že 60 let. Kot orodje jih preučujejo in skušajo uporabiti že 30 let, klinične raziskave mRNA cepiv pa so pred covidom-19 potekale že 15 let. Pred pandemijo so preučevali predvsem možnosti uporabe tehnologije mRNA v borbi proti raku.

Molekule mRNA so naravna navodila za izdelavo beljakovin v naših celicah. Zato jih lahko uporabimo tudi tako, da vanje zapišemo navodilo za nastanek virusne beljakovine. Ko s cepljenjem v telo vnesemo molekulo mRNA s takšnim navodilom, naše lastne celice začnejo izdelovati delčke virusa. Tako ta virus na neškodljiv način »predstavimo« našemu imunskemu sistemu. Slednji ga zato ob naslednjem stiku (okužbi) lažje prepozna in ustvari ustrezno zaščito.

Življenjska doba mRNK je kratka, od nekaj dni do nekaj tednov. Iz cepiv ne vstopa v celično jedro, se v v naših celicah ne razmnožuje in se hitro razgradi v celicah na mestu cepljenja. Zato so ta cepiva zelo varna. Da se ne bi prehitro razgradila, mora biti mRNA celo "zapakirana" v maščobne kroglice.

Cepiva z mRNA predstavljajo velik razvojni dosežek. Molekule mRNA lahko izdelujemo hitro in industrijsko v skoraj neomejenih količinah, cepiva pa so zelo »čista« in nimajo bioloških primesi, kot jih imajo klasična cepiva zaradi gojenja antigenov na celičnih kulturah.

VEKTORSKA CEPIVA

Vektorska cepiva vsebujejo za nas nenevaren virus, imenujemo ga tudi modelni virus ali vektor. Eden izmed takšnih virusov je, denimo, adenovirus. Vanj nato vstavijo genski zapis, denimo za beljakovino S virusa SARS-CoV-2. Po cepljenju naše celice ta zapis uporabijo za tvorbo beljakovine S in tako se naš imunski sistem »spozna« z njo. Zato se lahko ob naslednjem stiku z beljakovino S (okužbi) odzove hitreje in ustvari ustrezno zaščito.

Lastnosti vektorskih cepiv so zelo podobne inaktiviranim cepivom, ki vsebujejo mrtev virus ali bakterijo. Je pa prednost vektorskih cepiv možnost hitre prilagoditve in množične, industrijske proizvodnje, saj priprave, gojenja in čiščenja vektorjev oziroma modelnih virusov ni treba na novo izumljati.

Najbolj znana so vektorska cepiva proti covidu-19, enako tehnologijo pa uporabljajo tudi cepiva proti eboli.

Vrste zaščite

Poznamo dve vrsti zaščite (imunizacije) pred nalezljivimi boleznimi:

1. Aktivna zaščita

Aktivno zaščito lahko sprožita samo naravna okužba (prebolela bolezen) ali vnos cepiva, ki vsebuje:

oslabljene viruse ali bakterije (živa cepiva),
mrtve viruse ali bakterije (mrtva cepiva),
obdelane delce virusov ali bakterij (komponentna cepiva)

Ko cepivo pride v telo, se imunski sistem odzove ter prične boriti proti posameznemu povzročitelju bolezni, ne da bi nam bilo treba za to zares zboleti. Ko smo nato naslednjič izpostavljeni okužbi z bakterijo ali virusom, proti katerim smo bili cepljeni, imunski sistem nevarnost že pozna in začne avtomatično ustvarjati protitelesa, ki izbruh bolezni preprečijo ali pa potek bolezni omilijo.

2. Pasivna zaščita

Pri pasivni zaščiti protiteles ne ustvari naš imunski sistem, temveč jih prejmemo. Gre torej za prenos protiteles iz enega posameznika na drugega. Do tega lahko pride na dva načina:

S prehodom materinih protiteles na plod: pospešen prehod materinih protiteles se prične okrog 32. tedna nosečnosti in novorojenčki imajo enako ali celo višjo raven protiteles kot mati. To pomeni, da so v prvih mesecih "odporni" na bolezni, ki jih je mama prebolela ali pa se proti njim cepila. A novorojenčki imunost hitro izgubljajo, saj ima večina protiteles ima razpolovni čas od šest do osem tednov, zato se cepljenje otrok proti nalezljivim boleznim pri nas začne pri 3. mesecu starosti.
Z vnosom imunoglobulinov: imunoglobulin je koncentrirana raztopina protiteles, ki jo pridobijo iz krvne plazme darovalcev, ki imajo v krvi visoke vrednosti protiteles, ker so bolezen preboleli ali so bili proti njej cepljeni. Zaščito z imunoglobulini uporabimo, kadar smo izpostavljeni okužbi, a proti tej bolezni nismo bili cepljeni - ko torej potrebujemo takojšnjo zaščito (denimo po ugrizu stekle živali). Pri cepljenju s klasičnimi cepivi imunski sistem namreč potrebuje čas, da razvije protitelesa, v takšnih primerih pa protitelesa potrebujemo takoj. Pasivna imunizacija z imunoglobulini zagotavlja le začasno zaščito, ki traja nekaj tednov. Zato se običajno izvede tudi cepljenje proti dotični bolezni. V Sloveniji imamo na voljo humane imunoglobuline proti tetanusu, hepatitisu B in steklini.