כיצד פועלים חיסונים: המדע, הסוגים הראשיים והיסטוריה מוסברת

חיסונים פועלים על ידי חשיפת מערכת החיסון לגרסה ללא סכנה של אנטיגן של הפתוגן — החלק של חיידק או וירוס שהגוף מזהה כזר — לפי משרד אירופה של ארגון הבריאות העולמי. חשיפה זו מאמנת את מערכת החיסון ללא גרימת המחלה עצמה.

מנגנון החיסון

כאשר מערכת החיסון פוגשת אנטיגן, תאי דם לבנים הנקראים לימפוציטים B מייצרים נוגדנים שעוצבו להיקשר לאנטיגן הספציפי הזה, כפי שמסביר משרד אירופה של ארגון הבריאות העולמי. נוגדנים אלה יכולים לחסום את הפתוגן ישירות או לסמן אותו להרסה על ידי תאי חיסון אחרים כגון פגוציטים.

מערכת החיסון שומרת גם על תאי «זיכרון» לאחר מפגש זה. משרד אירופה של ארגון הבריאות העולמי מציין כי ההדבקה הטבעית הראשונה של אדם שלא חוסן עשויה להימשך שבע עד שנים עשר ימים לפני שהגוף מוביל הגנה יעילה — עיכוב שבו עלול להתרחש מחלה קשה או מוות. חיסון מאפשר לתגובת הזיכרון להיווצר מראש, כך שמפגש מאוחר עם הפתוגן האמיתי מעורר תגובה מהירה ויותר חזקה. משרד אירופה של ארגון הבריאות העולמי מוסיף כי חסינות מזיכרון זה יכולה להימשך שנים, עשורים או כל החיים, אך הוא מדגיש כי חיסונים שגרתיים «יעילים מאוד» אך «אף אחד אינו יעיל 100 אחוז», וזו הסיבה שלחלק מהחיסונים נדרשות מנות מרובות.

חסינות פעילה לעומת חסינות פסיבית

ספר Pink Book של CDC, מדריך ההפניה של הסוכנות למחלות שניתן למנוע על ידי חיסון, מבחין בין שתי דרכים לחסינות. חסינות פסיבית באה מנוגדנים המיוצרים על ידי מקור אחר, כגון עובר המקבל נוגדנים מהצד האם במהלך ההיריון; הוא נותן הגנה מיידית אך זמנית שתידעך במשך שבועות לחודשים. חסינות פעילה מתפתחת כאשר מערכת החיסון של אדם — או לזיהום טבעי או לחיסון — ומכיוון לזיכרון אימונולוגי, היא בדרך כלל נמשכת שנים או למשך החיים.

סוגי החיסונים הראשיים

ספר Pink Book של CDC מקבץ את רוב החיסונים המסורתיים לשתי קטגוריות רחבות. חיסונים חיים מוחלשים מכילים צורה חלשה של וירוס או חיידק שעדיין משתנים בגוף, מייצרים תגובה חיסונית שספר Pink Book מתאר כ«זהה כמעט» לזיהום טבעי; אלה בדרך כלל צריכים רק מנה אחת במזרק. חיסונים לא פעילים לא יכולים להשתנות ובאים בכמה תת-סוגים: חיסונים בעלי תאים שלמים משתמשים בפתוגן שנהרג (דוגמאות כוללות שיתוק ילדים, הפטיטיס A וכלבת); חיסונים תת-יחידתיים משתמשים רק בחתיכות מגנות של האורגניזם (שפעת, פנאומוקוקיים); חיסוני טוקסואיד משתמשים בטוקסין בקטריאלי לא פעיל (דיפתריה, טטנוס); חיסונים צמודים צמודים כימית פוליסקריד לחלבון לשיפור התגובה בילדים קטנים; וחיסונים מרקומביננטים משתמשים בטכנולוגיית DNA לייצור אנטיגנים ספציפיים (הפטיטיס B, HPV).

שתי פלטפורמות חדשות יותר שימשו בהרחבה במהלך מגיפת COVID-19. ההנחיות של חיסון COVID-19 של CDC מסבירות כי חיסוני mRNA, המשמשים בחיסוני Pfizer-BioNTech ו-Moderna, משדרים הוראות גנטיות שנעשו בלבורטוריה המנחות את תאי השרירים לייצור קצר של חתיכה ללא סכנה של חלבון הקוצים של הוירוס; מערכת החיסון לאחר מכן מגיבה לחלבון שהוצג זה לפני שה-mRNA עצמו מתפרק ומנוקה על ידי הגוף. חיסוני תת-יחידת חלבון, כגון Novavax, במקום זאת מזריקים את חלבון הקוצים ישירות יחד עם עוזר המחזק את התגובה החיסונית.

מקורות: מ-variolation לחיסון ג'נר

הפרקטיקה של חשיפה מכוונת של אנשים לצורה קלה של מחלה כדי למנוע מקרה קשה קדמה לחיסון מודרני במאות שנים. משאב ההיסטוריה של חיסון של ארגון הבריאות העולמי מציין כי variolation — שימוש בחומר מפטריות קטע לעירור זיהום קלה יותר — אולי חוזר להשנת 200 לפני הספירה, עם טכניקות מתועדות בסין עד אמצע שנות 1500 ובהודו עד המאה ה-18. ליידי מרי ווורטלי מונטגו הציגה את התרגול לאירופה בשנת 1721 לאחר שראתה אותו בכיס העות'מני, ובמושבות האמריקאיות הטכניקה, הידועה דרך אפריקאים מערביים משועבדים, פורסמה על ידי כותון מתר במהלך התפרצות מסצ'וסטס בשנת 1721.

החיסון המודרני הופיע במאי 1796, כאשר הרופא האנגלי אדוארד ג'נר חסן את ג'יימס פיפס בן השמונה בחומר מפטריית קטע על יד מחלבת חלב שרה נלמס, לפי דף ההיסטוריה של ארגון הבריאות העולמי. שניים חודשים מאוחר יותר, ביולי 1796, ג'נר חשף בכוונה את פיפס לחומר קטע; פיפס לא חלה במחלה, מה שהופך אותו, בחשבון ארגון הבריאות העולמי, «האדם הראשון שחוסן נגד קטע». עד שנת 1801 בדיקה נוספת אישרה את יעילות השיטה.

מחיסון חובה להשמדה עולמית

לפי ארגון הבריאות העולמי, חיסון חובה לקטע החל בבריטניה וחלקים מ-ארה"ב בשנות 1840 ו-1850. בשנות 1950, גרסה יציבה וקפוצה של החיסון הסירה את הצורך בקירור מתמשך, בעזרת התפוצה הרחבה יותר. ארגון הבריאות העולמי קרא להשמדה עולמית של קטע בשנת 1958, ותוכנית הקטע המעוצמת החלה בשנת 1967 באמצעות חיסון קפוץ שפותח על ידי בריה"ס.

המחלה בוטלה אזור לאזור: מדרום אמריקה בשנת 1971, מאסיה בשנת 1975 ומאפריקה בשנת 1977, ציר הזמן של ארגון הבריאות העולמי. ארגון הבריאות העולמי הכריז רשמית על ביטול קטע בשנת 1980 — המחלה האנושית היחידה שבוטלה דרך חיסון עד כה, לפי חשבון ארגון הבריאות העולמי.