ワクチンのしくみ：ラボでの開発から免疫保護まで

すべてのワクチンはテクノロジーに関係なく、同じ基本的なトリックに依存しています。それは免疫系が特定の病原体を認識するよう教えます。世界保健機関（WHO）によると、ワクチンには微生物の弱毒化または不活化部分（抗原）が含まれており、病気を引き起こさずに体の防御を刺激します。

ワクチン接種後に体内で何が起こるか

注射後、抗原（またはそれを生成するための遺伝的指示）は免疫細胞に取り込まれます。米国疾病予防管理センター（CDC）によると、このプロセスはB淋巴球を活性化させます。これらはウイルスに結合して中和する抗体を産生し、T淋巴球は応答を調整し、感染した細胞を破壊するのに役立ちます。

医療専門家向けのリファレンスマニュアルであるCDCのピンクブックでは、これはB細胞による抗体産生である液性免疫と、T細胞によって駆動される細胞性免疫を引き起こすものとして説明されています。初期反応後、いくつかのB細胞は血液と骨髄に残る長寿命の記憶細胞となり、後で実際の病原体が現れた場合に迅速に増殖する準備ができています。

これが、ワクチンまたは感染によって構築された能動免疫が数年または一生続く可能性がある理由です。これはCDCによると述べられています。これとは対照的に、新生児に母親から受け渡される抗体のような受動免疫は、体が自身で抗体を産生しなかったため、数週間から数ヶ月内に消え去ります。

WHOは完全な保護が即座には起こらないことに注意します。抗体と記憶細胞を産生するには免疫系に時間がかかり、いくつかのワクチンは耐久防御を構築するために数週間または数ヶ月間隔で複数の用量が必要です。CDCは、COVID-19ワクチンの場合、予防接種後に体が関連するT淋巴球およびB淋巴球を産生するまで通常数週間かかることを付け加えています。

ワクチンの背後にある異なるテクノロジー

すべてのワクチンが同じ方法で抗原を提供するわけではありません。CDCのピンクブックとWHOは、今でも使用されているいくつかの確立されたカテゴリーを説明しています。

mRNAワクチンはウイルスそのものの部分を含まないため、古い種類とは異なり機能します。CDCによると、ラボで製造されたmRNAは体自身の細胞に標的タンパク質の無害な部分を産生するよう指示します。COVID-19ワクチンの場合、スパイクタンパク質の断片です。免疫系はこのタンパク質を外来物として認識し、抗体を産生し、T細胞を活性化させます。その後、細胞はmRNAを分解し、廃棄物として除去します。

ノババックスのCOVID-19ワクチンなどのタンパク質サブユニットワクチンは、実際のスパイクタンパク質断片を直接注射します。これはアジュバント（免疫反応を強化するために特に添加された成分）と組み合わされています。CDCによると述べられています。

ワクチンがラボからクリニックにどのように移行するか

ワクチンが臨床試験に達する前に、探索および前臨床段階を経ます。この段階では、研究者は実験室および動物研究でそれをテストして、安全である可能性があるかどうかを判断し、有用な免疫応答を引き起こすかどうかを判断します。米国食品医薬品局（FDA）によると述べられています。開発者はその後、人間テストを開始する前にFDAに医療用治験薬申請書を提出します。

人間テストはFDAによって説明される3つの主要な臨床段階を進みます：

1. 第1段階 — 小規模な試験で、一般的に20～100人の健康なボランティアであり、主に安全性と免疫応答の早期兆候に焦点を当てています。
2. 第2段階 — 異なる健康プロフィールを持つ数百人の参加者に拡大し、異なる用量を比較し、一般的な副作用を監視します。
3. 第3段階 — 通常プラセボグループに対して数千人の参加者をテストし、実世界の有効性を測定し、より稀な副作用をキャッチします。

データがそれをサポートしている場合、メーカーは承認を与える前にFDAがレビューするための生物学的医薬品ライセンス申請を提出します。ワクチンが認可された後でさえ、FDAはワクチン有害事象報告システム（VAERS）などの市販後監視システムを通じてその安全性を監視し続けます。FDAは、ワクチンの複雑性と各段階で生成されたデータに依存するため、全体的なプロセスには固定されたタイムラインがないと述べています。

WHOは、歴史的には臨床試験に到達したワクチン候補のうち約5分の1だけが最終的に承認されることに注意します。