Śnimy o powrocie do świata sprzed pandemii. Od prawie roku zmagamy się z konsekwencjami pojawienia się koronawirusa SARS-CoV-2 wywołującego groźną chorobę o nazwie COVID-19. Dzięki mobilizacji naukowców na całym świecie opracowana została szczepionka. W grudniu rozpoczął się proces dobrowolnej immunizacji ludzi. Czym są szczepionki, jak działają i czy należy się ich bać, wyjaśnia dr Katarzyna Kasperkiewicz, immunolog z Wydziału Nauk Przyrodniczych UŚ.
Warto obejrzeć
Kontakt
dr Katarzyna Kasperkiewicz | Wydział Nauk Przyrodniczych – katarzyna.kasperkiewicz@us.edu.pl
Dr Małgorzata Kłoskowicz: Najpierw gorączkowo śledziliśmy statystyki nowych, potwierdzonych przypadków zachorowań na COVID-19, potem powoli przyzwyczajaliśmy się do kolejnych zasad bezpieczeństwa, maski stały się naszą codziennością, jak również dystans wobec innych ludzi. Wyczekiwaliśmy też z nadzieją jakichkolwiek dobrych wiadomości. Wydawało się, że informacja o rozpoczęciu powszechnego szczepienia przeciw COVID-19 w Wielkiej Brytanii pozwoli odetchnąć z ulgą. Tymczasem pojawiło się wiele nowych wątpliwości. Co wiemy o tej szczepionce?
Dr Katarzyna Kasperkiewicz: Temat jest trudny i wielowątkowy. Zacznijmy od najważniejszych kwestii. Szczepionka wprowadzona na rynek przez firmy Pfizer/BioNTech oraz Modernę ma sprawić, że nasz układ immunologiczny znacznie szybciej i skuteczniej zareaguje na kontakt z wirusem SARS-CoV-2. Kluczowe jest to, że użyty w szczepionce preparat nie zabija wirusa, lecz ma zapobiec rozwinięciu się w naszym organizmie pełnoobjawowej, groźnej choroby, jaką jest COVID-19. W praktyce oznacza to, że powszechna immunizacja nie służy bezpośrednio wyeliminowaniu koronawirusa, lecz ma łagodzić skutki jego zjadliwości względem organizmu człowieka. W efekcie szczepienia wniknięcie koronawirusa do naszych komórek będzie o wiele trudniejsze.
M.K.: Jak działa szczepionka?
K.K.: Szczepionka to pewien określony preparat, który może być podawany domięśniowo lub podskórnie w celu wytworzenia odporności na dany mikroorganizm. Mówimy o szczepionkach przeciwbakteryjnych, przeciwwirusowych. Istotny jest skład takiej szczepionki. Musi ona zawierać nietoksyczny antygen, czyli substancję nieszkodliwą dla ludzkiego organizmu. Historia nauki o szczepieniach, czyli wakcynologii, zna różne przypadki. Już dawno odeszliśmy od podawania podczas immunizacji żywych drobnoustrojów (lub aktywnych – w przypadku wirusów). Takie rozwiązania stosowano na przykład przy produkcji szczepionki na polio. Podawano w szczepionce osłabiony i pozbawiony wirulencji, a zatem mniej zjadliwy wirus wywołujący tę chorobę, mimo to w organizmach o znacznie obniżonej odporności mogło dojść do jego przekształcenia, w wyniku czego skutek był odwrotny do zamierzonego i pacjent zachorował na polio. Chciałabym jednak mocno podkreślić, że dziś odchodzi się już od takich rozwiązań. Innym rodzajem antygenu stosowanego w szczepionce może być fragment mRNA drobnoustroju. Z taką technologią mamy do czynienia właśnie w przypadku szczepionki, o której rozmawiamy. Jest to stosunkowo nowy temat rozwijany w immunizacji od około dwudziestu lat.
M.K.: Wstrzyknięcie jakiegokolwiek fragmentu koronawirusa nie brzmi zachęcająco…
K.K.: Antygen w postaci mRNA to pewien odcinek kwasu rybonukleinowego, krótka informacja genetyczna koronawirusa SARS-CoV-2 podana domięśniowo, w formie zastrzyku. Nie trafia więc do krwiobiegu. Gdy zostaje wstrzyknięta, nasz organizm natychmiast rozpoczyna proces odczytania i „przepisania” informacji na rybosomach. Nie ma możliwości, aby mRNA przedostało się do jądra komórkowego i zaszkodziło w jakikolwiek sposób naszemu DNA – to nie te struktury i nie to miejsce, nie może nam więc zaszkodzić ani – z biologicznego i medycznego punktu widzenia – nie może wywołać choroby COVID-19.
M.K.: Wspomniała Pani Doktor, że technologia była rozwijana od lat. Co okazało się największym wyzwaniem?
K.K.: Antygen w postaci mRNA musi być stabilny. Zwykle po pobraniu materiału genetycznego z wirusa ulegał on szybkiej degradacji. Tymczasem naukowcy musieli mieć pewność, że po podaniu go w szczepionce przetrwa w naszym organizmie w niezmienionej formie do czasu, aż wykształcą się przeciwciała. Intensywne badania koncentrowały się zatem na poszukiwaniu czegoś, co zapewni antygenowi stabilność. Co stało się tym nośnikiem? Nanolipidy, czyli niewielkie cząsteczki lipidowe stanowiące osłonkę fragmentu mRNA, odpowiadające za stabilizację antygenu w szczepionce. W mojej ocenie jest to pomysłowa, bardzo nowoczesna technologia.
M.K.: Załóżmy zatem, że zdecydujemy się na immunizację i uzyskamy zgodę lekarza, w następstwie której zostaniemy zaszczepieni przeciw COVID-19. Co wydarzy się w naszym organizmie po wstrzyknięciu fragmentu informacji genetycznej koronawirusa SARS-CoV-2?
K.K.: Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw zrozumieć, jak działa układ odpornościowy człowieka. Po pierwsze, ludzki organizm może reagować na coś, co jest dla niego obce. Codziennie bombardują nas miliardy cząstek, z których zdecydowana większość nie uaktywnia mechanizmów odpornościowych. W związku z tym szczepienie wykonuje się jedynie w tych przypadkach, co do których wiemy, że taka reakcja może zachodzić. Tak jest w przypadku wirusa SARS-CoV-2. Podając konkretny antygen, oczekujemy, że otrzymamy docelowo dwa rodzaje odporności. Pierwsza, typu humoralnego, oznacza proces, w przypadku którego dochodzi do aktywacji limfocytów B. Tylko pobudzone limfocyty B (nazywane w tym stanie komórkami plazmatycznymi) mogą produkować przeciwciała. Na nich nam najbardziej zależy, ponieważ są specyficznymi białkami dedykowanymi właśnie dla tego antygenu. Reakcję antygen–przeciwciało moglibyśmy porównać do zależności między zamkiem a kluczem. Jedno musi pasować do drugiego w stu procentach. Innymi słowy, w przypadku szczepionki przeciw COVID-19 wprowadzany jest fragment mRNA koronawirusa SARS-CoV-2 kodujący tylko jedno wybrane białko wirusa (sic!), który skłania komórki naszego organizmu do produkcji antygenu wirusowego, dzięki czemu powinniśmy efektywniej i szybciej odpowiadać na to zakażenie. W szczepionce podsuwamy więc naszym komórkom to, co mają produkować. Pobudzony układ immunologiczny powinien zareagować aktywacją limfocytów B, które po pewnym czasie wytworzą przeciwciała właściwe tylko dla tego antygenu. Najpierw wytworzą się przeciwciała klasy IgM, które chronią nas zaledwie przez 4, może 5 dni, a potem zanikają. Jeśli antygen dalej stymuluje nasz układ immunologiczny, wytwarzają się przeciwciała klasy IgG. Na tych właśnie nam zależy. To tak zwana mocna, dłużej trwająca odpowiedź układu odpornościowego. Przeciwciało ma kluczowe znaczenie, ponieważ nie tylko rozpozna dany mikroorganizm w przyszłości, lecz również się z nim zwiąże, uniemożliwiając mu przeniknięcie do komórek i wywołanie choroby. Drugi typ odporności oparty jest na odpowiedzi komórkowej. Tym razem główną rolę odgrywać będą cytotoksyczne limfocyty T posiadające odpowiednie mechanizmy unieszkodliwiające bakterię lub właśnie wirus. Idealna szczepionka powinna więc działać na obu poziomach. Nie zawsze tak jest, wszystko zależy bowiem od rodzaju patogenu, z jakim mamy do czynienia.
M.K.: Od wielu miesięcy mówi się też dużo o ratującym ludzkie życie osoczu ozdrowieńców.
K.K.: Jest to tak zwana immunizacja bierna, czyli uznana w wakcynologii forma… szczepienia. Różnica polega na tym, że podajemy pacjentom gotowe przeciwciała zamiast antygenu. Rozwiązanie skutkuje niemal natychmiastową aktywacją mechanizmów obronnych w organizmie pacjenta, dzięki czemu reakcja na namnażające się struktury komórkowe wirusa zostaje przyspieszona i zintensyfikowana. Jest to szczególnie ważne w przypadku osób ciężko przechodzących chorobę COVID-19, gdy ich organizm jest zbyt osłabiony, by móc samodzielnie zwalczyć groźnego „obcego”. Ta metoda znana jest od dawna. Po pierwsze, znakomicie sprawdza się w przypadku szybko rozwijających się chorób zakaźnych, z ciężkim przebiegiem dla pacjenta, takich jak tężec czy wścieklizna. Po drugie, przeciwciała podawane są np. wtedy, gdy lekarz lub pielęgniarka mieli kontakt z krwią osoby chorej na przykład na wirusowe zapalenie wątroby. Wreszcie po trzecie, metoda ta ratuje osoby, których układ immunologiczny nie funkcjonuje prawidłowo. Podanie osocza ozdrowieńców pozwala zyskać na czasie w przypadku osób najciężej przechodzących COVID-19. Gotowe przeciwciała działają wtedy, gdy koronawirus wniknął już do naszych komórek i być może wytworzył miliony swoich kopii. W takiej sytuacji nie wiemy, czy podane przeciwciała zneutralizują wszystkie cząstki wirusa. Poza tym czas „życia” tak podanych przeciwciał w naszym organizmie jest dość krótki. Jeżeli cała podana pacjentowi pula została wykorzystana, to nic nas nie chroni. Tymczasem szczepienie ma stymulować nasz organizm do samodzielnego wytwarzania przeciwciał. Takie przeciwciała mogą być wytwarzane ciągle, jeśli tylko komórki są stymulowane antygenem. Zapobiega to przedostawaniu się koronawirusa do wnętrza organizmu i jego gwałtownemu namnażaniu, a co za tym idzie – rozwojowi pełnoobjawowej choroby.
M.K.: Szczepienie przeciwko COVID-19 trwa. Nie jest jednak obowiązkowe…
K.K.: Nie powinno być. Pierwsza decyzja będzie należała do nas. Druga – do lekarza kwalifikującego nas do szczepienia. Trudno mi sobie wyobrazić inny scenariusz. Lekarz powinien poznać historię naszych chorób, aby na tej podstawie odpowiedzieć, która droga jest bardziej wskazana. To on oceni szanse i zagrożenia. Wielu pacjentów już pyta swoich lekarzy, jak powinni postąpić. Czy pacjent ze zdiagnozowaną przewlekłą białaczką powinien zostać zaszczepiony? Jeśli zachoruje na COVID-19, prawdopodobieństwo, że nie przeżyje, jest bardzo duże. Prowadzący go lekarz weźmie to pod uwagę.
M.K.: Wątpliwości mają osoby starsze, kobiety spodziewające się dziecka, alergicy… Nie unikniemy też konfrontacji z tak zwanymi fake newsami.
K.K.: Jest to kolejny bardzo trudny temat. W moim przekonaniu żadna z firm wprowadzających szczepionkę na rynek – ani Pfizer, ani Moderna – nie zaryzykowałyby swojej reputacji, gdyby nie była pewna jakości produktu. Powinniśmy unikać zafałszowanych, niesprawdzonych informacji i nadinterpretowania danych. To, że nie ma w tym momencie wyników badań na temat niepożądanych odczynów poszczepiennych u kobiet w ciąży, nie oznacza, że immunizacja na pewno zaszkodzi im lub dzieciom. Co więcej, na stronach wymienionych firm znajdują się komentarze odnoszące się do wielu „popularnych” wątpliwości. Dotyczy to każdej z wymienionych grup. Strach jest naturalną reakcją. Zdaję sobie sprawę z tego, że to nowa choroba. Wakcynologia jest jednak nauką o kilkusetletnim doświadczeniu, a zaproponowana w szczepionce przeciw COVID-19 technologia była rozwijana przez niezależne grupy naukowców od wielu lat. Powtórzę więc raz jeszcze: zaufajmy naszemu lekarzowi. Na zaufaniu opiera się proces leczenia każdej z chorób. W walce z koronawirusem potrzebna będzie szczerość pacjenta i ogromna wiedza medyka, który powinien śledzić skrupulatnie wszelkie doniesienia naukowe (i odpowiednio je interpretować), aby zapewnić bezpieczeństwo swojemu pacjentowi.
M.K.: Nie unikniemy tematu niepożądanego odczynu poszczepiennego (NOP). O jakich reakcjach organizmu wiemy w przypadku szczepienia przeciwko COVID- 19?
K.K.: W miejscu iniekcji może się pojawić miejscowy stan zapalny objawiający się zaczerwieniem, któremu czasem towarzyszy lekki ból. Taka reakcja dotyczy większości szczepionek. Badania wskazują również możliwość wystąpienia bólu głowy czy ogólnego zmęczenia, ustępującego najczęściej następnego dnia. Po podaniu szczepionki zalecane jest pozostanie w placówce medycznej przez około 30 minut, aby monitorować, czy nie dojdzie do niepożądanej reakcji organizmu na podany preparat. W tym przypadku najczęściej mówimy o reakcji alergicznej. Jeśli cokolwiek dzieje się po podaniu szczepionki, należy to zgłosić do punktu szczepień, skąd te informacje zostaną przekazane do producenta. Na tej podstawie potem szacuje się częstotliwość występowania różnych NOP-ów i umieszcza takie dane w rekomendacjach dla lekarzy i opisie preparatów. Chcę podkreślić, że firmy mają obowiązek ujawniać takie dane. Niczego przed nami nie ukrywają.
M.K.: W praktyce tylko pewien procent społeczeństwa zostanie poddany immunizacji. Co to oznacza z perspektywy światowej walki z koronawirusem?
K.K.: Cała nadzieja w odporności stadnej. Wiemy już, że spory odsetek ludzi nie zostanie zaszczepiony. Część osób nie wyrazi zgody, inni nie zostaną zakwalifikowani przez lekarza. Co to oznacza? W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że gdy koronawirus „trafi” na osobnika silniejszego, zaszczepionego, będzie stopniowo się modyfikował. Z taką mniej zjadliwą formą powinny sobie poradzić organizmy niezaszczepione. Z czasem pandemia ustanie.
M.K.: Intuicja mi podpowiada, że to optymistyczny scenariusz, w który chyba wszyscy pragniemy wierzyć…
K.K.: Może sprawdzić się niestety i ten mniej optymistyczny. Jeśli osób niezaszczepionych będzie naprawdę dużo, wówczas koronawirus „wzmocni się” i ponownie będzie zagrażał wszystkim – zarówno tym, którzy się zaszczepili, jak i tym, którzy z różnych powodów nie przyjęli szczepionki. Rozmawiamy o nieprawdopodobnie skomplikowanych mechanizmach. Drobnoustroje nie pozostają w tej walce bierne i… mutują, dostosowując się do zmieniających się warunków. Chcą przetrwać, jak i my. To oznacza, że pandemia może potrwać dłużej, a immunizacja będzie sezonowa, jak to ma miejsce w przypadku szczepień przeciwko grypie. Wystarczy, że zmieni się jeden element w budowie koronawirusa, i nasz układ odpornościowy go nie rozpozna. Mówiłam już o zasadzie klucza i zamka: ta zgodność musi być stuprocentowa.
M.K.: Moja rozbudzona przed chwilą nadzieja właśnie zgasła…
K.K.: Myślę, że każdy z nas jest zmęczony pandemią… strachu. Przewlekły lęk i stres, które niewątpliwie towarzyszą nam od miesięcy, także negatywnie wpływają na sprawność układu odpornościowego. Jedną z przyczyn jego dysfunkcji jest wysoki poziom kortyzolu. Rozmawiałam ostatnio z pewną panią, która powiedziała mi, że ucieszyła się, gdy usłyszała o szczepionce. Myśl, że jest coś, co może ją chronić przed tym trudnym przeciwnikiem, daje nadzieję, poprawia samopoczucie, staje się źródłem komfortu psychicznego i przez to może wzmacniać naszą odporność. Mnie to również przekonuje. Z nadzieją więc patrzę na działania naukowców na całym świecie i na to, co rozpoczęło się w grudniu w Wielkiej Brytanii.
M.K.: Dziękuję za rozmowę.
Artykuł pt. „Wszystko, co chcielibyście wiedzieć o szczepieniu przeciw COVID-19” został opublikowany w styczniowym numerze „Gazety Uniwersyteckiej UŚ” nr 4 (284)