Что такое вакцины и как они работают

Каждый из нас хотя бы раз в жизни получал прививку, но далеко не все задумывались о том, как именно работают вакцины. Сразу отметим, что вакцины — это огромная тема, но в этой статье мы постараемся разложить основную информацию по полочкам.

Вакцина — это препарат, который помогает организму научиться защищаться от инфекционных болезней. Она «тренирует» иммунную систему, чтобы та заранее распознавала и боролась с настоящей инфекцией, если она появится в поле зрения.

Как работает вакцина? Препарат содержит ослабленные или обезвреженные части вируса или бактерии (или их копии), которые не вызывают болезнь, но запускают иммунный ответ. После прививки организм запоминает «врага» и при встрече с настоящей инфекцией реагирует быстро и эффективно. Гораздо быстрее и эффективнее, чем делал бы это, если бы подобная встреча была первой.

Если лекарства лечат болезнь, когда она уже началась, то вакцины предотвращают болезнь — они работают до заражения, снижая риск заболеть или облегчая течение болезни. Отчасти это и есть ответ на вопрос, который часто задают некоторые пациенты: зачем мне прививаться, если я не болею? Вероятно, это происходит именно благодаря ранее сделанным прививкам и коллективному иммунитету, который формируется, когда привито большинство.

Для начала давайте поймем разницу между «вакциной» и «прививкой», чтобы в дальнейшем не путаться. Первое — это сам препарат, второе — это процесс введения его в организм. То есть вакцина — это «что», а прививка — «действие».

Когда препарат попадает в организм, иммунная система распознает ее как нечто чужеродное и начинает реагировать:

Вакцинация — элегантный метод, придуманный во времена, когда люди еще не имели ни малейшего понятия ни о клетках иммунной системы, ни о вирусах и бактериях. Он основан на наблюдении, что если человек ранее уже встречался с той или иной инфекцией, переболел, то второй раз не заболевает. Прививка заменяет собой первую встречу, чтобы при второй встрече с настоящей опасностью человек не заболел.

При первой встрече организм тратит время на то, чтобы распознать антиген (чужеродное вещество), иммунные клетки «учатся» бороться с этой угрозой и создавать против нее оружие (антитела). Это процесс медленный: может занять 7-14 дней и даже больше.

Вторичная иммунная реакция — это повторная встреча с уже знакомым «врагом»:

Клетки памяти быстро его узнают.

Иммунная система реагирует быстрее и сильнее.

Антитела уже готовы ринуться в бой, их много и становится еще больше.

Человек либо совсем не заболевает (в большинстве случаев), либо переносит болезнь легко.

Именно на этом принципе основаны вакцины: они создают первичную реакцию без болезни, чтобы в случае реальной инфекции сработала вторичная — быстрая и эффективная.

Состав вакцин часто вызывает беспокойство, но если разобраться, все становится понятным и логичным.

Что может входить в состав?

• Антиген. Главный компонент — это ослабленный, убитый или синтетический фрагмент вируса или бактерии (например, белок или его часть). Именно он «учит» иммунную систему распознавать угрозу. Антиген — то, что есть во всех вакцинах.
• Адъювант. Это вещество, которое усиливает иммунный ответ на антиген. Благодаря ему иммунитет формируется быстрее и надежнее. Например, гидроксид или фосфат алюминия. Содержится только в неживых вакцинах и то не всегда.
• Консерванты. Защищают вакцину от загрязнения, особенно если флакон содержит не одну, а несколько доз вакцины. Мертиолят – органическое соединение ртути — один из консервантов, который применяется в вакцинах. Это нетоксичное вещество, которого к тому же содержится в одной дозе вакцины очень мало. Если вообще содержится. В большинстве современных вакцин его нет, так как они выпускаются в упаковках на одну дозу.
• Стабилизаторы. Помогают сохранить вакцину в стабильном виде при хранении и транспортировке. Например, желатин, сахароза, аминокислоты. Тоже есть далеко не во всех вакцинах.
• Жидкая основа. Обычно это стерильная вода с солью (физиологический раствор), в которой все смешано.

Адъюванты и консерванты тщательно проверяются в ходе клинических исследований, а их количество строго регулируется, поэтому они безопасны.

Препараты классифицируют по тому, что является их действующим веществом. Принципиально все вакцины можно разделить на живые и неживые. В первых содержится ослабленный вирус или бактерия, имитирующие инфекционный процесс в облегченном, чаще всего незаметном для человека, виде. Во вторых действующее вещество представлено убитыми патогенами или их структурными частями.

Живые (аттенуированные) вакцины

Что это: содержат живой, но сильно ослабленный вирус или бактерию.

Как работают: «обучают» иммунитет почти как настоящая инфекция, но без реальной болезни.

Примеры: корь, краснуха, паротит (КПК), вакцина от ветрянки, желтой лихорадки, туберкулеза.

Эффективность и безопасность: дают сильный и долгий иммунитет, но не подходят людям с сильно ослабленным иммунитетом.

Неживые вакцины

Инактивированные 

Что это: содержат убитые (инактивированные) вирусы или бактерии.

Как работают: организм «видит» мёртвого возбудителя и учится на нем, не рискуя заболеть.

Примеры: вакцина от полиомиелита (ИПВ), гепатита A, бешенства, клещевого энцефалита, цельноклеточная вакцина от коклюша.

Эффективность и безопасность: Препараты безопасны даже для людей с ослабленным иммунитетом, часто требуют введения нескольких доз для достижения защитного эффекта.

Субъединичные 

Что это: содержат только отдельные части патогена (вируса или бактерии), чаще всего белки.

Как работают: иммунитет учится распознавать конкретные «фрагменты» патогена.

Примеры: , бесклеточная вакцина от коклюша, пневмококковые вакцины, менингококковые вакцины от серотипов ACYW.

Эффективность и безопасность: Они безопасны, часто содержат адъювант для усиления реакции, так как на отдельные антигены иммунная система не реагирует с необходимой силой.

Частным случаем субъединичных вакцин являются рекомбинантные вакцины.

Что это: содержат только отдельные части патогена (вируса или бактерии), чаще всего белки, полученные не из убитых патогенов, а при помощи биотехнологий. Например, в клетках бактерий, дрожжей и даже насекомых.

Как работают: иммунитет учится распознавать конкретные «фрагменты» патогена.

Примеры: вакцина от гепатита В, ВПЧ (папилломавируса), гемофильной инфекции типа b.

мРНК-вакцины

Что это: содержат молекулу мРНК — это инструкция для клеток, как сделать характерный для патогена белок-антиген (например, белок шипа у коронавируса).

Как работают: клетки организма читают инструкцию и синтезируют белок, иммунная система замечает его и запускает защитную реакцию, саму мРНК организм быстро разрушает.

Примеры: Pfizer/BioNTech, Moderna (вакцины от COVID-19).

Такие препараты не содержат вируса, не могут изменить ДНК (мРНК не проникает в ядро клетки), а для их разработки применяются современные, быстроразрабатываемые технологии.

Векторные 

Что это: используют другой, безопасный вирус (вектор) для доставки гена вируса-мишени.

Как работают: вектор проникает в клетки и «запускает» синтез вирусного белка, иммунитет реагирует на этот белок.

Примеры: вакцина «Спутник V», Johnson & Johnson, AstraZeneca. Они похожи на мРНК-вакцины по принципу, но используют «перевозчика».

Давайте посмотрим на небольшое сравнение классических и мРНК-вакцин:

	Классические вакцины	мРНК-вакцины
Что вводится	Готовый антиген (или вирус)	Инструкция для создания антигена
Производство	Требует выращивания вирусов	Быстрее и проще синтезировать
Скорость реакции	Медленнее разработка	Можно быстро адаптировать
Риск заражения	Очень низкий / нулевой (особенно у инактивированных)	Нулевой: вируса нет вообще

Даже если вы переболели, вакцинация все равно может быть важной. Почему? Давайте разберемся:

• Иммунитет после болезни может не формироваться вообще. Естественный иммунитет к столбняку недостижим, так как необходимая для этого доза столбнячного токсина смертельна.
• Иммунитет после болезни может быть слабым или краткосрочным.
• Не все болезни оставляют стойкий «пожизненный» иммунитет. Иногда защита ослабевает уже через несколько месяцев (как, например, после легкой формы COVID-19). Коклюш дает иммунитет на несколько лет. Зафиксированы повторные случаи уже через 3.5-4 года.
• Тяжесть болезни влияет на иммунный ответ.
• Лёгкая или бессимптомная форма может не сформировать достаточную защиту. Поэтому переболевших дифтерией, например, все равно прививают от этой инфекции.
• Инфекция может мутировать.
• Например, вирусы гриппа и коронавируса со временем меняются. Вакцина обновляется и помогает организму сражаться новыми штаммами.
• Вакцина защищает от нескольких разновидностей, а человек переболевает только какой-то одной.

Сезонного гриппа циркулирует три разновидности (два гриппа А и один грипп В). Вакцина дает иммунитет ко всем трем вирусам, а переболев, иммунитет будет только к одному. Получается, нужно переболеть трижды, чтобы получить сопоставимый с вакциной эффект. Аналогичная картина для полиомиелита (вакцина защитит от 3 разновидностей), пневмококк (от 13 до 23), менингококк (до 5).

После вакцинации могут возникать разные реакции — это нормально, потому что организм учится распознавать и бороться с потенциальной угрозой. Вот как можно различить обычную реакцию и повод для обращения к врачу:

Нормальные реакции (обычно проходят за 1–3 дня):

• Они показывают, что иммунная система реагирует на вакцину.
• Боль, покраснение или припухлость в месте введения вакцины
• Недомогание, слабость
• Повышение температуры до 38°C
• Головная боль
• Мышечные или суставные боли
• Озноб
• Увеличение лимфоузлов (например, подмышкой со стороны прививки)

Поводы обратиться к врачу:

• Температура выше 39°C, особенно если не сбивается жаропонижающими
• Сильная или нарастающая боль, отек, покраснение в месте укола (может быть признаком инфекции)
• Сыпь по телу, зуд, отек губ, языка, лица или затрудненное дыхание
• Спутанность сознания, обморок, судороги
• Значительное ухудшение самочувствия, которое не проходит через 2–3 дня
• Одышка, боль в груди, сердцебиение

Далеко не все из перечисленных симптомов — это следствие вакцинации. Это могут быть и параллельные, не связанные с ней события, которые требуют внимания доктора.

Наверное, самый популярный миф заключается в том, что прививки вызывают бесплодие или аутизм. Но это неправда.

Этот миф пошел с публикации в 1998 году, где автор якобы нашел связь между вакциной от кори, краснухи и паротита и аутизмом.

Однако это исследование оказалось фальсифицированным — его отозвали, а самого автора лишили медицинской лицензии.

С тех пор было проведено множество надежных исследований, которые не нашли связи между вакцинами и аутизмом.

Что касается бесплодия, то этот страх усилился во время пандемии COVID-19 — особенно вокруг мРНК-вакцин. Некоторые люди думали, что вакцина может повлиять на репродуктивную систему. При этом нет научных доказательств, что вакцины влияют на фертильность у мужчин или женщин.

Более того, перенесенная тяжелая инфекция может повредить репродуктивную функцию — у мужчин особенно, из-за жара, воспалений и других факторов. Так что вакцинация скорее защищает, чем вредит.

Также некоторые считают, что лучше просто переболеть, чтобы получить крепкий иммунитет. Это тоже не так: прививка дает организму «инструкции» по распознаванию вируса — и делает это без риска тяжелых последствий, как при настоящей болезни. Переносить инфекцию опасно: даже у молодых и здоровых могут быть осложнения — от слабости и потери обоняния до пневмонии и долгосрочных проблем, если мы говорим от ковиде. Другие вакциноуправляемые инфекции также небезобидны. Поэтому от них и появились вакцины.

Вакцинация — это безопасный способ защититься, а не «обман» иммунитета. Болеть специально точно не нужно.

Вакцинация — это надежный способ защитить себя и окружающих от тяжелых заболеваний. Она позволяет сформировать иммунитет без риска серьезных осложнений, характерных для болезней, сохранить здоровье, привычный ритм жизни и заботиться о самых уязвимых — детях, пожилых, людях с ослабленным иммунитетом. Это разумный, научно обоснованный выбор, который помогает нам не бороться с болезнью в одиночку, а действовать вместе — ответственно и осознанно.