Szczepienia ochronne w profilaktyce chorób zakaźnych u dzieci - ebook

Rozdział 1 SZCZEPIENIA OCHRONNE W PROFILAKTYCE CHORÓB ZAKAŹNYCH U DZIECI Anna Bednarek, Małgorzata Bartkowiak-Emeryk, Jacek Wysocki

Zapobieganie chorobom zakaźnym metodą szczepień ochronnych jest obecnie bardzo ważnym elementem polityki zdrowotnej każdego państwa. W historii ludzkości schorzenia infekcyjne zawsze stanowiły problem globalny.

Jeszcze w XIX wieku epidemie, a także pandemie różnych chorób zakaźnych, powiązane z biedą i niedożywieniem, były przyczyną połowy przedwczesnych zgonów u dzieci oraz młodych osób czy ich trwałego kalectwa. Od najdawniejszych czasów ludzie podejmowali liczne próby ochrony przed chorobami zakaźnymi, często o charakterze zabobonnym, na przykład poprzez palenie w domach aromatycznego drzewa lub ziół. Szansą na uniknięcie zakażenia było również opuszczenie miejsca, w którym panowała epidemia choroby zakaźnej, jednak czasami takie postępowanie przyczyniało się do rozprzestrzenienia się epidemii na obszar nią nieobjęty.

Do drugiej połowy XIX wieku istniały dwie teorie co do przyczyn chorób infekcyjnych. Po pierwsze, uważano, że w powietrzu i wodzie znajdują się niewidzialne żyjątka, tak zwane miazmaty (wyziewy gnilnego powietrza pochodzące z wnętrza ziemi i wdzierające się do ciała, związane z miejscami występowania wysokiego narażenia na chorobę) odpowiedzialne za powstanie chorób zakaźnych. Po drugie, sądzono, że ich źródłem są brud, uciążliwe warunki życia, głód i bagnisty klimat.

Pandemie chorób zakaźnych wymuszały potrzebę znalezienia skutecznych form obrony przed zachorowaniem. Sytuacja ta zaczęła się zmieniać od 1796 roku, kiedy wprowadzono pierwsze masowe szczepienia ochronne przeciwko ospie prawdziwej. Od tamtego czasu naukowcy i lekarze rozpoczęli intensywne badania mające na celu poznanie nowych metod uodporniania. Efektem tych prac są szczepionki, które zapewniają skuteczną ochronę przed chorobami zakaźnymi.

Szczepienia ochronne odegrały szczególną rolę w zwalczaniu chorób zakaźnych, czego dowodem jest eradykacja ospy prawdziwej. Wprowadzone na skalę światową programy szczepień przyczyniły się do niemal całkowitej eliminacji chorób o dużej śmiertelności, takich jak poliomyelitis. Od momentu wprowadzenia szczepień ochronnych została osiągnięta kontrola zachorowań na błonicę, tężec, poprawie uległa także sytuacja epidemiologiczna gruźlicy i wielu innych chorób zakaźnych.

1.1. RYS HISTORYCZNY SZCZEPIEŃ OCHRONNYCH I PERSPEKTYWY ROZWOJU NOWYCH SZCZEPIONEK

Pierwsze próby zapobiegania zachorowaniom na ospę prawdziwą przez sztuczne przeniesienie zakażenia z osoby chorej na zdrową w celu wywołania u niej odporności podjęto najprawdopodobniej w X wieku, najpierw w Indiach, a potem w Chinach.

Od łacińskiego określenia variola vera – „ospa prawdziwa” metodę tę nazwano wariolizacją. Polegała ona na zakażeniu zdrowego człowieka wirusem ospy prawdziwej poprzez wprowadzenie do jego organizmu ropnej zawartości pęcherzyków ospowych lub sproszkowanych strupów pochodzących od ludzi chorych na ospę przez nozdrza lub nakłucie skóry. W Indiach zakładano dzieciom ubrania po osobach chorych na ospę. W wielu przypadkach był to zabieg skuteczny w stosunku do osoby „zaszczepionej ospą”, jednak czasami powodował ciężki przebieg choroby, która kończyła się zgonem. Człowiek poddawany wariolizacji stawał się też źródłem nowych zachorowań na ospę, prowadzących do kolejnych epidemii. Jednak metoda ta była powszechnie stosowana na terenach Azji Mniejszej i w Europie Zachodniej. Tureckim niewolnicom, które miały być sprzedane do haremu, nacinano skórę i do rany wprowadzano ropę z pęcherzy ospy. Miało to chronić kobiety przed zachorowaniem na ospą prawdziwą – chorobę, która „odbierała urodę”.

Do Europy Zachodniej wariolizacja trafiła w XVIII wieku za sprawą lady Mary Wortley Montagu, żony brytyjskiego ambasadora w Konstantynopolu, która korzystając z doświadczeń Turków, w 1718 roku nakazała zaszczepić swego syna przeciwko ospie. Chłopiec przez kilka dni gorączkował, ale szybko powrócił do zdrowia i nigdy nie zachorował na tę chorobę.

Po powrocie do Anglii lady Mary zainteresowała sprawą szczepień króla Jerzego I, który jednak uzależnił wprowadzenie powszechnych szczepień od wyników eksperymentu na dwóch osobach skazanych na szubienicę. Próba się powiodła, a skazani zostali ułaskawieni. Wtedy ta metoda szczepień szybko się rozpowszechniła nie tylko wśród dzieci monarchów, ale także tych z sierocińców. Również król pruski Fryderyk Wielki wprowadził zalecenie zaszczepienia całego kraju, a nawet wydał pouczającą broszurkę na temat szczepienia, napisaną prostym, zrozumiałym językiem. Nasilenie wariolizacji, które nastąpiło w XVIII wieku, znacznie jednak później osłabło, również ze względów etycznych.

Erę szczepień ochronnych zapoczątkował Edward Jenner, angielski lekarz praktykujący na wsi. Przez 20 lat prowadził badania nad uodpornieniem ludzi na ospę prawdziwą. Na podstawie obserwacji zauważył, że kobiety, które doiły krowy chore na ospę krowią, objawiającą się krostami na wymionach, są odporne na ospę prawdziwą. W 1796 roku Jenner przeprowadził eksperyment, w trakcie którego wprowadził do organizmu 8-letniego chłopca treść pęcherzyka pobranego od dojarki, która chorowała na ospę krowią. Na ramieniu pacjenta dokonał dwóch nacięć, a następnie wtarł w nie niewielką ilość ropy. Zabieg się powiódł, a chłopiec nie zachorował. Po kilku tygodniach lekarz ponowił próbę zakażenia chłopca, ale tym razem ospą prawdziwą. Okazało się, że ośmiolatek pozostał zdrowy. Z tego swój początek wzięły nazwy szczepionka (ang. vaccines) i wakcynologia (dziedzina zajmująca się szczepionkami).

Przełomowy charakter odkrycia Jennera polegał na wykazaniu, że w celu uodpornienia człowieka przeciwko ospie prawdziwej wystarczy tylko szczepienie ospy krowiej (krowianki – variola vaccina), która w odróżnieniu od ludzkiej, przebiega łagodnie i nigdy nie kończy się śmiercią. Doświadczenie Jennera początkowo spotkało się z niechęcią i oburzeniem ze strony świata medycznego. Dopiero kiedy Ludwik Pasteur, francuski chemik i prekursor mikrobiologii, w 1881 roku wynalazł szczepionkę przeciwko wąglikowi, a w 1885 roku przeciwko wściekliźnie, słuszność odkrycia Edwarda Jennera została potwierdzona, a szczepienia krowianką zyskały częściową akceptację.

Ospa prawdziwa przed wprowadzeniem szczepień należała do chorób powszechnie występujących. Ocenia się, że w ciągu 100 lat poprzedzających wynalezienie szczepionki z jej powodu zmarło na świecie 60 000 000 osób. Odkrycie szczepionki przeciwko ospie prawdziwej nie zmieniło jednak sytuacji epidemiologicznej tej choroby. Ze względu na krytykę ze strony lekarzy i opór ludności masowe szczepienia nie były początkowo możliwe. Mimo to w 1800 roku dowództwo brytyjskiej marynarki wprowadziło pierwsze przymusowe szczepienia przeciwko ospie, a rok później (w 1801 roku) takie szczepienia w Polsce rozpoczęli August Dziarkowski i Wojciech Boduszyński. Do czasu I wojny światowej były one przeprowadzane w ramach zorganizowanych akcji i z różną intensywnością, w zależności od zaboru. W 1919 roku, zaraz po odzyskaniu przez Polskę niepodległości, wprowadzono przymusowe szczepienia przeciwko ospie prawdziwej dla dzieci w 1. i 7. roku życia.

Masowe szczepienia doprowadziły do wyeliminowania ospy prawdziwej w wielu państwach Europy. Jednak nadal panowała ona w krajach Afryki, Azji i Ameryki Południowej. Kraje endemicznej ospy były głównym źródłem zachorowań eksportowanych do Europy.

W 1958 roku Światowe Zgromadzenie Zdrowia (WHO, World Health Organization) uchwaliło rezolucję w sprawie wyeliminowania ospy na świecie poprzez masowe szczepienie całej populacji ludzkiej. Jednak przez pierwsze 10 lat akcji rezultaty zwalczania ospy były niezadowalające. Dlatego w 1967 roku taktyka zwalczania ospy prawdziwej została zmodyfikowana poprzez wprowadzenie ścisłego nadzoru epidemiologicznego i koncentrowanie szczepień ochronnych ludności wokół ognisk choroby. Udoskonalono szczepionkę oraz technikę szczepienia. Działania te w znacznym stopniu przyczyniły się do powodzenia akcji zlikwidowania ospy na świecie.

W Polsce ostatni przypadek rodzimego zachorowania na ospę prawdziwą stwierdzono w 1937 roku. Po tym okresie ospa była trzykrotnie zawlekana do Polski z Indii: w 1953, 1962 i 1963 roku. Ostatnie przypadki zachorowania na ospę prawdziwą na świecie zanotowano w Somalii w 1977 roku, a w 1978 roku doszło do dwóch zakażeń laboratoryjnych w Wielkiej Brytanii. Po 178 latach szczepień ochronnych, podczas XXXIII Światowego Zgromadzenia Zdrowia 8 maja 1980 roku, został potwierdzony akt eradykacji ospy prawdziwej na świecie. Był to pierwszy i największy sukces szczepień ochronnych.

Likwidacja ospy prawdziwej udowodniła, że masowe stosowanie szczepień ochronnych ma istotne znaczenie w profilaktyce chorób zakaźnych. Dzięki szybkiemu rozwojowi umiejętności w rozpoznawaniu czynników etiologicznych chorób zakaźnych oraz osiągnięciom w zakresie immunologii, które pozwoliły zrozumieć mechanizmy powstawania odporności, opracowano nowe szczepionki przeciwko różnym chorobom zakaźnym. Szczepienia stały się częścią polityki zdrowotnej WHO. Wyrazem tego było zatwierdzenie w 1974 roku rozszerzonego programu szczepień, którego głównym celem było objęcie szczepieniami wszystkich dzieci na świecie.

Program ten wprowadził rutynowe szczepienia przeciwko sześciu chorobom zakaźnym wieku dziecięcego: gruźlicy, błonicy, tężcowi, krztuścowi, poliomyelitis i odrze. Do polskiego Programu Szczepień Ochronnych (PSO) wprowadzono je (z wyjątkiem odry, która została wdrożona w 1976 roku) jako obowiązkowe dla wszystkich dzieci w latach 1956–1960.

Krótki przegląd innych, przełomowych wydarzeń w rozwoju medycyny i wakcynologii:

• W 1882 roku Robert Koch, niemiecki uczony, lekarz i bakteriolog, odkrył zarazki prątka gruźlicy, co stało się dla niego inspiracją do poszukiwania szczepionki przeciwko gruźlicy. Pierwsza próba, którą podjął w 1890 roku, okazała się nieudana. Ostatecznie, po 13 latach doświadczeń, szczepionka ta (BCG, Bacillus Calmette-Guérin) została opracowana we Francji w 1921 roku przez doktora medycyny Alberta Calmette’a oraz lekarza weterynarii Camille’a Guérina i – jak dotąd – stanowi największy sukces w zakresie uodporniania przeciwko gruźlicy.

• W 1885 roku Ludwik Pasteur, po raz pierwszy, zmuszony koniecznością, podał ciężko pogryzionemu chłopcu szczepionkę przeciwko wściekliźnie, która uratowała mu życie.

• W 1890 roku Emil Adolf von Behring, niemiecki bakteriolog, razem z japońskim lekarzem i bakteriologiem Shibasaburō Kitasato dowiedli, że surowica pobrana z krwi uodpornionego zwierzęcia ma właściwości lecznicze wobec chorego człowieka, a następnie z powodzeniem zastosowali surowicę przeciwbłoniczą u małej dziewczynki, której stan był bardzo ciężki. W ten sposób zostały opracowane dwa preparaty, które nazwano surowicą przeciwbłoniczą i surowicą przeciwtężcową. Tym samym udowodniono możliwość biernego uodpornienia przeciwko niektórym chorobom zakaźnym.

• W 1886 roku Odo Feliks Kazimierz Bujwid – pionier polskiej bakteriologii, higieny i produkcji szczepionek, po kilkumiesięcznym pobycie w Paryżu w Instytucie Ludwika Pasteura założył w Warszawie, drugi w świecie, Instytut Zapobiegania Wściekliźnie oraz przeprowadził pierwsze szczepienia. W 1890 roku otworzył w Warszawie stację badania produktów spożywczych, a w 1894 roku w Krakowie własną wytwórnię surowic i szczepionek.

• W 1892 roku Waldemar Mordechai Wolff Haffkine – rosyjski i francuski lekarz bakteriolog żydowskiego pochodzenia, pracownik Instytutu Pasteura, wynalazł szczepionkę przeciwko cholerze. Od 1896 roku zorganizował w Indiach masowe szczepienia przeciwko tej chorobie, co pozwoliło opanować jej częste epidemie na kontynencie azjatyckim.

• W 1919 roku Rudolf Weigl – polski zoolog i bakteriolog, profesor Uniwersytetu Lwowskiego, opracował pierwszą skuteczną szczepionkę przeciwko tyfusowi (durowi) plamistemu. Światowy rozgłos przyniosła mu akcja masowych szczepień przeciwko durowi plamistemu w katolickich misjach belgijskich w Chinach. Dzięki temu uchronił od zachorowania wielu misjonarzy i tysiące Chińczyków. Otrzymał za to najwyższe odznaczenie papieskie – order św. Grzegorza. Jego Instytut we Lwowie odwiedzali naukowcy z niemal całego świata, aby poznawać arkana wiedzy biologicznej i uczyć się metod badawczych.

• W 1923 roku Thorwald Madsen z duńskiego Instytutu Serologicznego w Kopenhadze po wielu latach badań opublikował wyniki swoich prac nad szczepionką przeciwko krztuścowi, zawierającą całe martwe komórki bakteryjne. Jej skuteczność sprawdził rok później w czasie dużej epidemii na Wyspach Owczych. Masowe szczepienia rozpoczęte w Stanach Zjednoczonych po 1944 roku, a następnie w innych krajach na całym świecie, przyczyniły się do znacznego spadku zachorowań na krztusiec w latach 50. i 60. XIX wieku. Z końcem lat 60. szczepionkę Madsena zastąpiono preparatem skojarzonym Di-Per-Te, czyli szczepionką błoniczo-tężcowo-krztuścową.

• W 1937 roku amerykański lekarz Max Theiler, pochodzący z Afryki Południowej bakteriolog, epidemiolog i specjalista medycyny tropikalnej, opracował szczepionkę przeciwko żółtej febrze, która uchroniła przed śmiercią żołnierzy walczących w tropikach podczas II wojny światowej. Wcześniej, w 1927 roku, udowodnił, że żółta febra jest wywoływana przez wirusa. Za odkrycia dotyczące żółtej febry i sposobów jej zwalczania został w 1951 roku uhonorowany Nagrodą Nobla.

• W 1937 roku Jonas Edward Salk, amerykański wirusolog, opracował szczepionkę przeciwko grypie z całymi wirusami inaktywowanymi formaldehydem lub beta-propiolaktonem. W 1941 roku wykazał u żołnierzy armii amerykańskiej 70-procentową skuteczność tej szczepionki w zabezpieczeniu przed zbliżającą się epidemią grypy A.

• W 1949 roku John Franklin Enders, amerykański wirusolog i bakteriolog, profesor Uniwersytetu Harvarda, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny, nazwany „ojcem nowoczesnych szczepionek”, po wielu latach prób otrzymał szczepionkę przeciwko śwince, która zawierała zabite wirusy. W kolejnym etapie pracy nad szczepionką wyhodował wirusa świnki w kulturze tkanek z kurzych embrionów. W wyniku powtarzających się pasaży otrzymał osłabionego wirusa, a w efekcie – żywą szczepionkę przeciwko śwince.

• W 1950 roku doustna szczepionka przeciwko polio (chorobie Heinego-Medina), z dobrym rezultatem, została podana po raz pierwszy małemu dziecku. Następnie szczepionkę, z pozytywnym skutkiem, zastosowano w grupie dwudziestorga dzieci. Prekursorem opracowanej szczepionki był polski mikrobiolog i immunolog – profesor Hilary Koprowski, który najpierw podał preparat sobie, aby się upewnić, że jest on całkowicie bezpieczny i zdolny do indukowania specyficznych przeciwciał. Te udane doświadczenia były początkiem masowych szczepień w Kongo Belgijskim (obecnie Zairze) i w Ruandzie. W latach 1952–1953, kiedy największa epidemia poliomyelitis ogarnęła również Polskę, Hilary Koprowski (przebywający na stałe w Stanach Zjednoczonych) ofiarował 9 000 000 dawek szczepionek przeciwko polio, które uratowały przed śmiercią i trwałym kalectwem wiele tysięcy polskich dzieci oraz całkowicie wyeliminowały chorobę z obszarów naszego kraju, a także kontynentu. W Polsce szczepienia przeciwko poliomyelitis rozpoczęto na przełomie 1959 i 1960 roku.

• W 1954 roku w Stanach Zjednoczonych profesor medycyny Jonas Edward Salk opracował szczepionkę przeciwko polio przeznaczoną do wstrzyknięć i zawierającą martwe wirusy. Najpierw podał ją sobie, potem żonie, a następnie trzem synom. Rezultaty były pomyślne. Za zgodą rodziców szczepieniom poddano prawie 2 000 000 dzieci. Do 1962 roku zaszczepiono przeszło połowę ludności amerykańskiej do 40. roku życia i dzięki temu zachorowalność na chorobę Heinego-Medina spadła w Stanach Zjednoczonych o 86%.

• W 1954 roku ponownie John Franklin Enders, we współpracy z pediatrą Thomasem Chalmersem Peeblesem wynalazł kolejną szczepionkę, tym razem przeciwko różyczce.

• W 1962 roku Albert Sabin, amerykański lekarz polsko-żydowskiego pochodzenia, opracował żywą (atenuowaną), mniej reaktogenną, doustną szczepionkę przeciwko poliomyelitis, która całkowicie zlikwidowała wirusa polio powodującego chorobę Heinego-Medina. Za zgodą premiera Nikity Chruszczowa przeprowadził na terenie byłego Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich (ZSRR) szczepienia na ogromną skalę.

• W 1964 roku John Franklin Enders wyizolował wirusa odry i przygotował trzecią już w swojej karierze szczepionkę przeciwwirusową, tym razem przeciwko odrze.

• W 1968 roku Emil Claus Gotschlich, niemiecko-amerykański lekarz i bakteriolog, wynalazł szczepionkę przeciwko meningokokom typu C, a w 1971 roku przeciwko meningokokom typu A. Były to pierwsze skuteczne szczepionki oparte na oczyszczonych polisacharydach otoczkowych opracowane w Instytucie Armii Waltera Reeda. Szczepionki dwuwartościowe (serogrupy A i C) oraz czterowalentne (A, C, W-135, Y) są dostępne od lat 70. XX wieku.

• W 1976 roku w Orth nad Dunajem (pod Wiedniem) uruchomiono produkcję pierwszej szczepionki przeciwko kleszczowemu zapaleniu mózgu. Opracował ją wirusolog profesor Christian Kunz z Uniwersytetu Wiedeńskiego, a odsetek osób szczepiących się przeciwko tej chorobie jest największy w Austrii.

• W 1978 roku opracowano pierwszą skuteczną szczepionkę przeciwko pneumokokom.

• W 1979 roku amerykański zespół mikrobiologów i wakcynologów pod kierunkiem Mauricea Ralpha Hillemana przygotował dwie szczepionki w profilaktyce wirusowego zapalenia wątroby typu A (WZW A). Pierwsza zawierała żywe atenuowane wirusy, a druga wirusy inaktywowane (zabite). Podstawą do rozwoju prac nad produkcją szczepionek stała się możliwość replikacji wirusa zapalenia wątroby typu A (HAV, hepatitis A virus) w hodowlach komórkowych. W latach 80. XX wieku uzyskano pozytywne wyniki testu szczepionek na organizmie ludzkim, a z początkiem lat 90. XX wieku wprowadzono je do masowego użycia.

• W 1980 roku opracowano szczepionkę przeciwko Haemophilus influenzae typu b, która chroni głównie przed ciężkimi zakażeniami inwazyjnymi.

• W 1981 roku Maurice Ralph Hilleman, amerykański mikrobiolog i wakcynolog, twórca ponad trzydziestu szczepionek, razem z Philippe Maupasem, francuskim wirusologiem i profesorem mikrobiologii, opracował szczepionkę przeciwko wirusowi zapalenia wątroby typu B. Wykazano, że zmniejsza ona prawdopodobieństwo zakażenia WZW typu B o 92%.

• W 1981 roku w Japonii opracowano pierwszą bezkomórkową szczepionkę przeciwko krztuścowi, charakteryzującą się przede wszystkim większym profilem bezpieczeństwa niż preparaty pełnokomórkowe, co było przełomem w uzyskiwaniu wysoce skojarzonych szczepionek.

• W 2006 roku w Stanach Zjednoczonych, Meksyku, a także w Polsce wprowadzono szczepionkę przeciwko ludzkiemu wirusowi brodawczaka (HPV, human papillomavirus) wywołującego raka szyjki macicy. W badaniach klinicznych dowiedziono, że szczepionka ma największą skuteczność u osób, które nie miały jeszcze kontaktu z wirusem HPV. Szczepionkę chroniącą przed wirusami powodującymi 95% zachorowań na raka szyjki macicy udało się opracować dzięki pracom profesora Haralda zur Hausena, niemieckiego lekarza, wirusologa, laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny, wieloletniego prezesa rady Niemieckiego Centrum Badań nad Rakiem.

1.2. NOWE PERSPEKTYWY WSPÓŁCZESNEJ WAKCYNOLOGII

Ostatnie dekady przyniosły nowe rozwiązania w wakcynologii, które umożliwiają poszukiwanie najbardziej immunogennych antygenów. Przyszłością stają się szczepionki nowej generacji oparte na rekombinowanych antygenach lub wektorach bakteryjnych i wirusowych oraz szczepionki DNA. W poszukiwaniu nowych szczepionek coraz większą rolę odgrywa inżynieria genetyczna połączona z immunologią.

Początek XXI wieku przyniósł wdrożenie nowych preparatów szczepionkowych lub doprowadzenie ich do zaawansowanych testów klinicznych dzięki zastosowaniu „odwrotnej wakcynologii”, która pozwala na wyodrębnienie antygenów protekcyjnych na bazie sekwencji jednego genomu. Przykładem wykorzystania tej techniki jest opracowanie szczepionki wywołującej odpowiedź przeciwko bakterii Neisseria meningitidis serogrupy B (MenB, meningitis B), która – w przeciwieństwie do meningokoków innych typów – jest zbudowana z polisacharydu wykazującego duże podobieństwo do węglowodanów obecnych w ludzkich tkankach.

Znaczne poszerzenie wiedzy immunologicznej z zakresu prezentacji antygenu i indukcji trwałej pamięci immunologicznej umożliwia badanie skuteczności nowych licznych szczepionek przeciwko takim patogenom, jak: ludzki wirus nabytego niedoboru odporności (HIV, human immunodeficiency virus), malaria, Mycobacterium tuberculosis (prątek gruźlicy), Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty), w opracowaniu których nie sprawdziły się konwencjonalne metody. Wyniki przeprowadzonych badań klinicznych wskazują, że ważna jest nie tylko siła zachodzącej odpowiedzi poszczepiennej oraz miejsce jej indukcji, ale przede wszystkim trwałość generowanej pamięci immunologicznej.

Zastosowanie nowych wektorów oraz adiuwantów dla antygenów szczepionkowych może przyczynić do odkrycia preparatów terapeutycznych w leczeniu chorób nowotworowych, przewlekłych infekcji czy chorób autoimmunizacyjnych.

Do tej pory nie udało się opracować skutecznej i trwale immunizującej szczepionki przeciwko mikroorganizmom, które charakteryzuje bardzo duże tempo mutacji, takim jak wirusy HIV czy wirus zapalenia wątroby typu C (HCV, hepatitis C virus). Jednak badania naukowe prowadzone w licznych ośrodkach na całym świecie dają nadzieję na przygotowanie szczepionek przeciwko chorobom, z którymi – jak dotąd – medycyna nie jest w stanie sobie poradzić.

PIŚMIENNICTWO

1. Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W. (red.).: Immunologia. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2002, 358–371.

2. Hilleman M.R., Buynak E.B., Roehm R.R. i wsp.: Purified and inactivated human hepatitis B vaccine: progress report. Am. J. Med. Sci., 1975, 270, 401–404.

3. Luca S., Mihaescu T.: History of BCG Vaccine. Mædica, 2013, 8 (1), 53–58.

4. Maupas P., Chiron J.P., Barin F. i wsp.: Efficacy of hepatitis B vaccine in prevention of early HBsAg carrier state in children. Controlled trial in an endemic area (Senegal). Lancet, 1981, 1, 289–294.

5. Oshinsky D.M.: Polio. Historia pokonania choroby Heinego-Medina. Wydawnictwo Prószyński i S-ka, Warszawa 2015.

6. Plotkin S.A., Plotkin S.L.: The development of vaccines: how the past led to the future. Nat. Rev. Microbiol., 2011, 9 (12), 889–893.

7. Roeske K., Stachowiak R., Bielecki J.: Założenia i perspektywy wykorzystania żywych wektorów bakteryjnych we współczesnej wakcynologii. Post. Mikrobiol., 2016, 55 (1), 27–44.

1.3. JEDNOSTKOWE I POPULACYJNE ZNACZENIE SZCZEPIEŃ OCHRONNYCH

Szczepienia ochronne to skuteczna i bezpieczna metoda zapobiegania chorobom zakaźnym na każdym etapie życia oraz najbardziej ekonomicznie opłacalna interwencja medyczna. Szczepienia są niezbędne do podtrzymania zdrowia – bez względu na wiek i płeć szczepionego.

Dzieci, zwłaszcza te najmłodsze, poniżej 2. roku życia, stanowią grupę podwyższonego ryzyka poważnych zakażeń wirusowych i bakteryjnych z powodu niedojrzałości układu odpornościowego. Dlatego ważne jest, aby zapewnić im jak najszerszą ochronę i zabezpieczyć je przed chorobami zakaźnymi poprzez szczepienia ochronne.

Wyróżnia się dwa główne efekty realizowanych szczepień ochronnych – jednostkowy i populacyjny (zbiorowiskowy, gromadny; herd immunity). Indywidualną korzyścią szczepień ochronnych jest przede wszystkim zapobieganie chorobom (również śmiertelnym) oraz ich powikłaniom, a także profilaktyka wykluczenia z powodu choroby i jej następstw.

Systematycznie prowadzone szczepienia ochronne przynoszą efekt populacyjny w postaci poprawy jakości życia rodzinnego i społecznego, zmniejszenia ryzyka epidemicznego szerzenia się chorób zakaźnych, oszczędności gospodarczych dla systemu opieki zdrowotnej, między innymi dzięki redukcji liczby wizyt lekarskich i zmniejszeniu nakładów poniesionych na hospitalizację, a także dzięki eliminacji lub eradykacji schorzenia, przyczyniając się do zmiany sytuacji epidemiologicznej w zakresie chorób zakaźnych zarówno w danym kraju, jak i na świecie.

Skuteczne zapobieganie transmisji choroby wymaga zaszczepienia dużego odsetka w populacji. Dlatego wpływ szczepień na odporność zbiorowiskową należy uwzględniać przede wszystkim w analizach ekonomicznych, ale także rozważaniach etycznych związanych ze szczepieniami.

Odsetek dzieci zaszczepionych w Polsce w zakresie szczepień obowiązkowych wynosi około 95% populacji, co skutecznie chroni nie tylko zaszczepionych, ale również osoby, które z powodu przeciwwskazań zdrowotnych nie mogły zostać poddane szczepieniu.

Ochrona zbiorowiskowa wynika z realizowanych programów szczepień w danej populacji i w zależności od rodzaju zastosowanych szczepionek może bardziej lub mniej skutecznie zapewniać odporność na daną chorobę zakaźną.

Pojęcie odporności zbiorowiskowej wywodzi się z obserwacji, że osoby nieuodpornione, przebywające wśród osób odpornych, mają zmniejszone ryzyko zachorowania na niektóre choroby zakaźne. Po raz pierwszy termin ten został użyty przez Williama Whitemana Carltona Topleya i Grahama Selby’ego Wilsona w 1923 roku w odniesieniu do monitorowanej hodowli myszy laboratoryjnych poddanych eksperymentowi medycznemu – badacze ci uznali, że odporność jako cechę zbiorowiska należy traktować wieloczynnikowo, w sposób odmienny od immunizacji indywidualnych osób.

Odporność zbiorowiskową można uzyskać poprzez masowe szczepienie przeciwko tym czynnikom, dla których człowiek jest jedynym lub najważniejszym rezerwuarem zakażenia (np. odra, błonica). Natomiast niemożliwe jest wytworzenie odporności zbiorowiskowej na zakażenia, które nie są przenoszone z człowieka na człowieka (np. tężec, wścieklizna).

Próg odporności zbiorowiskowej może być modelowany przez różne czynniki, które go podwyższają lub obniżają. Zalicza się do nich:

• odporność przezłożyskową, która dopóki nie zaniknie, powoduje, że oszacowanie progu odporności zbiorowiskowej będzie zaniżone;

• wiek, w którym wykonuje się szczepienia – odporność zbiorowiskowa wzrasta, gdy szczepienia ochronne wprowadza się we wczesnym okresie życia;

• związane z wiekiem różnice w częstości kontaktów lub ryzyku zakażenia, które sprawiają, że prawdziwy próg odporności zbiorowiskowej będzie niższy od jego oszacowania, gdy nastąpi spadek częstości kontaktów;

• sezonowe zmiany w częstościach kontaktów, co sprawia, że rzeczywisty próg odporności zbiorowiskowej obniża się w porównaniu z jego oszacowaniem w okresie obniżonej zaraźliwości sezonowej;

• heterogenność geograficzną, która teoretycznie powoduje, że przy zróżnicowanej geograficznej dystrybucji ryzyka można uzyskać większy efekt odporności populacyjnej, stosując mniejszą liczbę szczepień przez koncentrowanie się na obszarach podwyższonego ryzyka;

• strukturę społeczną (tj. nierównomierność rozkładu ryzyka w różnych grupach społecznych) – oznacza to, że występowanie grup o dużym ryzyku kontaktu, a niskim pokryciu szczepieniami sprawia, że eradykacja choroby może się nie powieść mimo ogólnego pokrycia szczepieniami w liczbie nawet przekraczającej próg odporności zbiorowiskowej, oszacowany na podstawie danych globalnych.

Szczepienia zmniejszają częstość występowania zachorowań w wyniku bezpośredniej ochrony wynikającej z zaszczepienia oraz pośredniej ochrony osób nieimmunizowanych, która wpływa także na redukcję transmisji zakażenia.

Z upływem czasu obserwuje się zmniejszenie ochronnego stężenia przeciwciał, dlatego zaleca się podanie dawek przypominających szczepionki. Czas, jaki upływa od podania ostatniej dawki do obniżenia poziomu przeciwciał poszczepiennych, jest różny dla poszczególnych chorób, na przykład u dzieci ochrona przed zachorowaniem na krztusiec zanika stopniowo w ciągu 5 lat od podania piątej dawki szczepionki przeciwko błonicy, tężcowi i krztuścowi (DTPa, diphtheria, tetanus, pertussis). Należy przyjąć, że brak rewakcynacji w ciągu życia powoduje zwiększenie ryzyka zachorowania proporcjonalnie do czasu, jaki upłynął od przyjęcia ostatniej dawki szczepionki, ale szczegółowe dane dotyczące poszczególnych szczepionek są bardzo zróżnicowane.

Wzorzec matematyczny szerzenia się zakażeń związanych z progiem epidemii, a opisywany przez tak zwany model SIR (S – susceptible, I – infected, R – removed) opiera się na podziale populacji na osoby podatne, zakażone oraz odporne. Zgodnie z takim podejściem kluczowe czynniki wpływające na odporność zbiorowiskową wynikają z podstawowej liczby odtwarzania, to jest średniej liczby osób, które zostają zakażone przez jedną chorą osobę w populacji wrażliwej na daną chorobę.

Rozprzestrzenianie się zakażenia w społeczności zależy od właściwości biologicznych drobnoustroju, liczby kontaktów między ludźmi, przemieszczania się ludzi, możliwości zakażenia przy pojedynczym kontakcie i odsetka osób podatnych w populacji. Teoretycznie najbardziej ekonomicznym działaniem zapobiegającym szerzeniu się zakażeń byłoby zaszczepienie 75% osób z grupy bardzo ryzykownych zachowań.

Na podstawie systematycznych badań pośredniej ochrony uzyskanej dzięki nowym szczepionkom i tym stosowanym od wielu lat opracowuje się hipotetyczne analizy matematyczne odporności zbiorowiskowej dla realizowanych szczepień. Jeżeli odporność zbiorowiskowa zostanie ustalona i utrzymana w populacji przez wystarczająco długi czas, eliminacja, a następnie całkowita eradykacja choroby staje się możliwa.

PIŚMIENNICTWO

1. Bernatowska E.: Szczepionki wysokoskojarzone – nowy plan strategiczny dla szczepień obowiązkowych w Programie Szczepień Ochronnych. Standardy Medyczne/Pediatria, 2011, 6 (8), 895–908.

2. Bucholc B., Górska P., Janaszek-Seydlitz W.: Liczba wykonanych szczepień a układ odpornościowy. Przeg. Epidemiol., 2011, 65, 629–634.

3. Fine P., Eames K., Heymann D.L.: Herd immunity: a rough guide. Clin. Infect. Dis., 2011, 52, 911–916.

4. Grzegorczyk-Maślanka K.: Szczepienia a odporność zbiorowiskowa. Medycyna Praktyczna/Szczepienia, 2012, 4, 33–41.

5. Topley W.W.C., Wilson G.S.: The spread of bacterial infection. The problem of herd immunity. J. Hyg., 1923, 21, 243–249.

6. Zieliński A.: Pojęcie odporności zbiorowiskowej w zastosowaniu do oceny efektywności szczepień ochronnych. Przeg. Epidemiol., 1999, 53 (3–4), 245–255.