Koncom roku 2020 k nám pricestovala prvá vakcína proti covidu-19. Príchod pripomínal návštevu významnej osobnosti politického sveta, všade striehli objektívy novinárov, na hosťa čakala špeciálna transportná služba. Prvé podanie vakcíny sprevádzal mediálny ošiaľ, po dlhých rokoch dostala vakcinácia potlesk na otvorenej scéne. V skutočnosti by si potlesk zaslúžili všetky vakcíny, ktoré ľudstvo ochránili pred nebezpečnými infekciami. Na to si však ešte budeme musieť počkať.
Celé stáročia bol najväčším postrachom ľudstva vírus pravých kiahní. Do Európy po prvý raz pricestoval v období starovekého Ríma, neskôr ich pravidelný import zabezpečovali križiacke výpravy. Pravé kiahne prepisovali históriu, epidémia zastavila kočovných Húnov pred vstupom do Ríma a tiež ukončila existenciu slávnej ríše Aztékov. V minulosti sa na ochranu pred infekciou používali vírusy získané z pľuzgierov pacientov, bol to však nebezpečný postup, keďže vírus si mohol zachovať svoje zlé vlastnosti a namiesto ochrany mohol spôsobiť aj smrť.
Od pochybnosti k úspechom
Prvá skutočná vakcína proti vírusu pravých kiahní uzrela svetlo sveta už v roku 1798. Edward Jenner používal na imunizáciu vírus kravských kiahní, ktorý vškrabal do kože zdravých ľudí. Jeho postup bol oveľa bezpečnejší, ale nepodarilo sa mu úplne eliminovať nežiaduce účinky. Našťastie, v tom čase nebolo antivaxerské hnutie natoľko organizované, aby zabránilo vzniku novej preventívnej metódy, hoci kritikov bolo aj v tom čase neúrekom. V roku 1877 sa Louis Pasteur venoval výskumu baktérie Pasteurella multocida, ktorá spôsobuje choleru hydiny. Pred odchodom na dovolenku požiadal svojho asistenta, aby infikoval experimentálne sliepky baktériami, ktoré choval vo svojom laboratóriu. Asistent snívajúci o svojej vlastnej dovolenke úplne zabudol na žiadosť svojho nadriadeného a ponechal baktérie svojmu osudu. Keď sa Pasteur vrátil oddýchnutý po dovolenke, s údivom zistil, že jeho kolega zanedbal svoju prácu. Za ten čas sa baktérie výrazne zmnožili, ale ich podmienky neboli optimálne, a tak sa museli prispôsobiť novej situácii. Ich premena viedla okrem iného aj k strate schopnosti zabíjať a ničiť.
Oslabené baktérie podané sliepkam vyvolali len mierne príznaky ochorenia, čím sa otvorila cesta vedúca k objaveniu tzv. inaktivovaných živých vakcín. Vakcíny so živými patogénmi však naďalej predstavovali potenciálne riziko, najmä pre nedostatočne prebádané metódy ich inaktivácie. Vedci skúšali, či mŕtve telá baktérií môžu vyvolať rovnako intenzívnu imunitnú reakciu, ktorá by viedla k dlhodobej imunite. V roku 1896 sa objavila prvá vakcína obsahujúca mŕtve baktérie Salmonella typhi, ktorá spôsobuje týfus. Vďaka tomu sa patogén nemohol v organizme ďalej množiť a slúžil len ako návnada pre imunitný systém. Skutočný rozmach vo vývoji vakcín prinieslo až 20. storočie. Odborníkom sa podarilo eradikovať vírus pravých kiahní a výrazne eliminovať aktivitu vírusu detskej obrny. Západný svet sa v súčasnosti stretáva s nebezpečnými infekciami len veľmi zriedkavo, a to vďaka preventívnej imunizácii detí. Úmrtnosť detí na infekčné ochorenia sa výrazne zredukovala, čoho výsledkom je, paradoxne, vzrastajúci odpor proti vakcinácii. Ľudia často väčšmi obdivujú to, čo ich zabíja, ako to, čo ich chráni. V čase upadajúceho záujmu o vakcíny prišiel covid-19 a zrazu sme si uvedomili, že sme zraniteľní proti neviditeľným mikroskopickým zločincom. Odporcovia vakcín vytasili kopije svojich pier a klávesníc a pustili sa do ľúteho boja proti covidovým vakcínam. Vo svojich snahách však celkom pozabudli poskytnúť alternatívne riešenie možno práve preto, lebo búrať je jednoduchšie ako tvoriť.
Kolektívna imunita
Okrem toho, že nás vakcíny chránia proti nebezpečným baktériám a vírusom (čiastočne aj parazitom), vytvárajú aj prostredie pre kolektívnu imunitu. Práve kolektívna imunita bráni ľudstvo pred návratom patogénov do nášho života a tiež poskytuje ochranné krídla pre tých, ktorých imunitný systém nie je v optimálnej forme. Na kolektívnej imunite sa často zvezú aj tí, ktorých rodičia sa rozhodli odmietnuť povinné očkovanie. Práve (kontra)revolučne naladení rodičia si často neuvedomujú, že ich deti budú v budúcnosti cestovať. A možno sa dostanú aj do krajín, kde neexistuje kolektívna imunita, a tak sa stanú ľahkým terčom nebezpečných infekcií. Povinné očkovanie teda nie je štátom dotované inkaso určené farmaceutickým firmám, ale skôr zdravotné poistenie na celý život.
Miera kolektívnej imunity sa líši od ochorenia k ochoreniu a závisí od rýchlosti a spôsobu šírenia. Čím šikovnejší je patogén, tým väčšiu mieru kolektívnej imunity potrebujeme dosiahnuť. Pre rýchlo sa šíriace patogény (vírus osýpok, baktéria Bordetella pertussis ako pôvodca čierneho kašľa, norovírus) je nevyhnutné dosiahnuť 95 % kolektívnu imunitu. V prípade vírusových ochorení, ktoré spôsobujú červienku, detskú obrnu alebo príušnice, je dostatočná aj úroveň nižšia ako 86 %. Kolektívna imunita má zmysel na ochranu proti infekciám, ktoré sa šíria medzi ľuďmi. Vakcíny proti bakteriálnym ochoreniam (Clostridium tetani), kde k infekcii dochádza pri kontakte s patogénom nachádzajúcim sa v pôde, chránia len tých, ktorí boli vakcinovaní. Tieto baktérie sú schopné žiť dlhé roky v podobe spór, ktoré majú minimálne nároky na život, ale v okamihu, keď sa dostanú do ľudského tela, sa prebudia k životu a začnú produkovať toxíny. Tetanus sa vyskytuje takmer výhradne u ľudí, ktorí odmietli vakcínu alebo nedodržali vakcinačnú schému.
Po stope patogénov
Vakcína využíva základné princípy imunitného systému, pripravuje podmienky na príchod nepozvaného hosťa oveľa skôr, ako zaklope na bránu imunitného systému. Vakcína imituje baktériu alebo vírus, stimuluje aktiváciu lymfocytov, ktoré sa sústredia na likvidáciu infikovaných buniek (T cytotoxické bunky) alebo na samotný patogén (B lymfocyty produkujúce protilátky). Niektoré vakcíny vytvárajú protilátkovú odpoveď, ktorá nás chráni počas celého života (vakcína proti žltej zimnici alebo osýpkam). Mnohé vakcíny stimulujú protilátkovú odpoveď, ktorá časom postupne klesá, až sa dostane pod hranicu ochrany. V takom prípade sa imunitný systém môže spoliehať na svoje pamäťové lymfocyty, ktoré si vďaka vakcíne zapamätali podobu potenciálneho nepriateľa. Produkcia ochranného množstva protilátok trvá pamäťovým B lymfocytom približne tri až štyri dni, čo je dostatočne krátky čas na zvládnutie infekcií s dlhším inkubačným časom (napr. hepatitída B). Bakteriálne infekcie s krátkym inkubačným časom sú podstatne rýchlejšie ako proces prebudenia pamäťových buniek. Preto je potrebné dlhodobo udržiavať hladinu ochranných protilátok prostredníctvom pravidelných preočkovaní v dospelosti (napr. záškrt, tetanus). Aj imunológia má svoj prvotný hriech, ale namiesto Adama, Evy a hada pokušiteľa sa ho dopúšťajú bunky imunitného systému. Termín prvotný antigénny hriech definoval v 60. rokoch Thomas Francis (1900 – 1969) a popisuje akúsi tvrdohlavosť imunitného systému pri eliminácii vírusov chrípky a horúčky dengue. Princíp tohto hriechu je postavený na tom, že po vakcinácii sa imunitný systém nastaví na vybraný kmeň vírusu. Oba RNA vírusy však majú tendenciu sa časom antigénne meniť. V niektorých prípadoch je potom imunitný systém slepý proti novej podobe vírusu, ktorá sa objaví v prírode, čo môže mať za následok horší priebeh ochorenia, keďže imunitný systém vytrvalo ignoruje prítomnosť nového vírusového kmeňa. Vakcína potom nechráni, ale skôr bráni imunitnému systému, aby sa pokúsil zneškodniť votrelca. Riešením sú pomocné adjuvantné látky, ktoré nastavia imunitný systém tak, aby bol viac flexibilný. Ďalšou možnosťou je používanie viacerých kmeňov vírusu pri výrobe vakcín. S týmto prístupom sa stretávame pri niektorých chrípkových vakcínach.
Prebúdzanie odolnosti
Účinnosť vakcín ovplyvňuje celé množstvo faktorov, či už je to genetické pozadie, prostredie, v ktorom žijeme, materské protilátky, vek, dávka a imunizačná schéma. Jednou z najväčších výzev je starnutie imunitného systému – imunosenescencia. Starší ľudia často nedostatočne reagujú na imunogén, ktorý so sebou prináša vakcína. Súvisí to s nedostatočným množstvom tzv. naivných lymfocytov, ktoré sú nepopísanou tabuľou. Na túto tabuľu je možné pripísať akýkoľvek nový patogén, ktorý vstúpi do ľudského tela. V ostatných rokoch sa čoraz viac diskutuje o tom, že DNA vírusy – predovšetkým cytomegalovírus zo skupiny herpesvírusov, ktoré celoživotne prežívajú v ľudskom tele – spôsobujú vyčerpanie imunitného systému. Nepretržitým dráždením ho nútia k imunologickej inflácii, čím sa vyčerpáva pokladnica naivných T lymfocytov, ktorá, žiaľ, nie je bezodná. Vakcinácia starších ľudí si vyžaduje alternatívne prístupy, používajú sa vyššie dávky, alebo sa pridávajú adjuvantné látky, ktoré prebúdzajú imunitný systém z letargie.
Norbert Žilka
Neuroimunologický ústav SAV v Bratislave