W świetle deklaracji prezydenta Obamy o „narodowej potrzebie” narzuconej przez wybuch wirusa H1N1, Zaskakująca nauka odkłada w tym tygodniu na omówienie historii i nauki o szczepionkach oraz ich znaczenia w zwalczaniu wirusów i chorób, w tym świńskiej grypy.
Ponad dwa tysiące lat temu w Chinach lub Indiach ktoś zauważył, że ludzie, którzy cierpieli i wyzdrowiali z pewnych chorób, nigdy nie zostali ponownie zarażeni. W skoku logiki osoba, która zauważyła połączenie, próbowała zapobiec chorobie, zaszczepiając się (lub może ktoś inny) odrobiną zainfekowanej materii.
Pomysł ten, zwany teraz szczepieniem, przeszedł do historii aż do 1796 roku. Wtedy angielski lekarz o nazwisku Edward Jenner zauważył, że mleczarnie rzadko chorują na ospę, chociaż często mają pęcherze od ospy krowiej, które złapali od swoich krów. Jenner pomyślał, że ospa krowa może zapobiec zachorowaniu na ospę u kobiet. Aby przetestować swój pomysł, wziął trochę materiału z blistra ospy krowiej służącej i zaszczepił 8-letniego Jamesa Phippsa. Sześć tygodni później Jenner wstrzyknął młodemu Phippsowi płyn z rany ospy; Phipps nie zachorował na ospę.
W ciągu następnych dziesięcioleci rozprzestrzeniły się szczepienia przeciw ospie i była to powszechna praktyka pod koniec XIX wieku. W tym czasie Louis Pasteur opracował jeszcze dwie szczepionki przeciwko wąglikowi i wściekliźnie. XX wiek przyniesie rozwój szczepionek dla kilkunastu innych chorób, w tym polio, odry i tężca.
Długo po pierwszym odkryciu Jennera biolodzy odkryliby, jak działają szczepionki, aby przygotować nasz układ odpornościowy do walki z infekcjami:
Chociaż w oryginalnej szczepionce przeciw ospie stosowano pokrewnego wirusa, ospa krowia, większość szczepionek wykorzystuje osłabioną lub martwą formę jakiejkolwiek choroby, której ma zapobiegać. Niektóre z tych szczepionek będą również zawierać substancję zwaną adiuwantem, która zwiększa skuteczność szczepionki. (Naukowcy odkryli działanie ałunu, jednego rodzaju adiuwanta, w zeszłym roku).
Po wstrzyknięciu szczepionki układ odpornościowy rozpoznaje ją jako obcą substancję. Komórki odpornościowe zwane makrofagami trawią większość obcego materiału, ale zatrzymują porcję, aby pomóc układowi odpornościowemu zapamiętać to. Te cząsteczki identyfikujące nazywane są antygenami, a makrofagi prezentują te antygeny w białych krwinkach zwanych limfocytami (które występują w dwóch typach: limfocytach T i limfocytach B) w węzłach chłonnych. Występuje łagodna odpowiedź immunologiczna, a nawet po zniszczeniu materiału szczepionki układ odpornościowy jest przygotowany na przyszły atak.
Następnym razem, gdy drobnoustrój z tymi antygenami dostanie się do organizmu, limfocyty są gotowe do szybkiego rozpoznania drobnoustroju jako obcego. Kiedy tak się dzieje, komórki B wytwarzają przeciwciała, które atakują atakującego drobnoustroju i oznaczają go do zniszczenia przez makrofagi. Jeśli drobnoustrój dostanie się do komórek, komórki T atakują te zainfekowane komórki i niszczą je, zanim choroba będzie mogła się namnażać i rozprzestrzeniać. Mikrob zostaje pokonany, zanim zdąży się dostać do ciała, zanim zachoruje.
Jutro - tydzień szczepień, dzień 2: historie sukcesu
