Το εμβόλιο είναι βιολογικό παρασκεύασμα που έχει ως στόχο την ευαισθητοποίηση του αμυντικού συστήματος του οργανισμού, ώστε να αποκτήσει ανοσία σε συγκεκριμένους παθογόνους μικροοργανισμούς.
Ιστορία των εμβολίων
To πρώτο εμβόλιο στην ιστορία ήταν κατά της ευλογιάς, το οποίο δημιουργήθηκε μετά από παρατηρήσεις του Άγγλου γιατρού Edward Jenner το 1796, κατά τη διάρκεια της μεγαλύτερης επιδημίας ευλογιάς του 18ου αιώνα στην Αγγλία, ενώ οι πρώτες εμπειρικές παρατηρήσεις ανοσοποίησης για ευλογιά είχουν καταγραφεί στην Κίνα του 10ου αιώνα μ.Χ. Ειδικότερα, ο Jenner εμβολίασε οκτάχρονο παιδί με υγρό από φλύκταινες γυναικών που άρμεγαν αγελάδες, στις οποίες εμφανιζόταν αρχικά η νόσος, γνωστή και ως δαμαλίτιδα. Στη συνέχεια το παιδί αποκτούσε ανοσία έναντι της ευλογιάς, γεγονός που άνοιξε μια νέα σελίδα στην αντιμετώπιση αυτής της σοβαρής μολυσματικής νόσου. Εδώ πρέπει να αναφερθεί ότι ο όρος vaccine (εμβόλιο) έχει ως βάση τη λατινική λέξη vacca (αγελάδα), ενώ απαράλλακτος χρησιμοποιήθηκε μετέπειτα για όλα τα εμβόλια και όχι μόνο της ευλογιάς. Ο σκοπός ύπαρξης των εμβολίων είναι η τεχνητή ευαισθητοποίηση του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος, ώστε να είναι σε θέση να αντιμετωπίσει εισβολή μικροβίων και εγκαθίδρυση σοβαρών, και ενίοτε απειλητικών για τη ζωή, λοιμωδών νοσημάτων.
Ο εμβολιασμός θεωρείται ιστορικά ως ένα από τα σημαντικότερα επιστημονικά επιτεύγματα στην ιστορία του ανθρώπου, προλαμβάνοντας άνω των 2-3 εκατομμυρίων θανάτων, όλων των ηλικιών, κάθε χρόνο στον πλανήτη. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (Π.Ο.Υ.) αναφέρει σε έκθεσή της ότι μόνο το εμβόλιο για την ιλαρά έχει σώσει 17 εκατομμύρια ζωές από το 2000 μέχρι και το 2015, ενώ διαχρονικά η συγκεκριμένη νόσος έχει προκαλέσει πάνω από 500 εκατομμύρια θανάτους.
Ο ρόλος των εμβολίων
Σκοπός των εμβολίων είναι να ισχυροποιήσουν το ανοσοποιητικό σύστημα εναντίον συγκεκριμένων μικροβίων, έτσι ώστε να είναι ικανός ο οργανισμός να αντισταθεί στα συγκεκριμένα μικρόβια όταν ξαναέρθει σε επαφή μαζί τους.
Ο εμβολιασμός αποτρέπει περίπου 3 εκατομμύρια θανάτους κάθε χρόνο, σώζει πάνω από 750.000 παιδιά από αναπηρία και αποτελεί μία από τις πλέον επιτυχημένες και αποδοτικές, από άποψη κόστους, παρεμβάσεις στον τομέα της δημόσιας υγείας.
Το μεγαλύτερο μέρος των εμβολίων παρασκευάζεται σε τρίτες χώρες και κυρίως την Ινδία. Αν και τα εμβόλια χορηγούνται, στις περισσότερες περιπτώσεις, ενδομυικά με ένεση, έχουν αναπτυχθεί και άλλες μορφές, κυρίως για ευκολότερη χορήγηση σε παιδιά, που με χάπι είναι από το στόμα, με ρινικό σπρέι από τη μύτη, ενώ τελευταία εξελίσσονται ακόμη και εμποτισμένα έμπλαστρα σε μέγεθος γραμματόσημου (νανοαυτοκόλλητα).
Τα εμβόλια χρησιμοποιούνται για την πρόληψη πολλών σοβαρών, και δυνητικά θανατηφόρων, νοσημάτων στα παιδιά όπως: γρίπη, ιλαρά, μηνιγγίτιδα, παρωτίτιδα, κοκίτης, μηνιγγίτιδα, διφθερίτιδα, Ηπατίτιδες Α και Β, HPV-καρκίνος τραχήλου μήτρας, πανώλη, πολιομυελίτιδα, τέτανος και ανεμοβλογιά.
Τύποι εμβολίων
Υπάρχουν πολλοί τύποι εμβολίων, με κοινό όμως στόχο, που είναι η ευαισθητοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος και η προστασία από μελλοντική λοίμωξη. Οι βασικές κατηγορίες είναι:
• Ζώντα εξασθενημένα: περιέχουν ζωντανούς αλλά εξασθενημένους μικροοργανισμούς, βακτήρια ή και ιούς (ΜΜR, ευλογιάς, κίτρινου πυρετού, ανεμοβλογιάς)
• Αδρανοποιημένα: περιέχουν αδρανοποιημένους μικροοργανισμούς, οι οποίοι ήταν ενεργοί στο παρελθόν και έχουν καταστραφεί από χημικές ενώσεις, θέρμανση, ακτινοβολίες ή αντιβιοτικά (Ηπατίτιδας Α, γρίπης, χολέρας, πανώλης, πολιομυελίτιδας, λύσσας)
• Τοξικογενή: παράγονται από αδρανοποιημένα τοξικά του μικροοργανισμού, τα οποία προκαλούν την ασθένεια (διφθερίτιδας, τετάνου)
• Υπομονάδων: χρησιμοποιούν μικρά μέρη του μικροοργανισμού για τη διέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως τμήματα της μεμβράνης ή της κάψας (ηπατίτιδας Β’, HPV-τραχήλου μήτρας, πανώλης).
• Σύζευξης: χρησιμοποιεί συστατικά των μικροοργανισμών (γλυκοπρωτείνες ή πολυσακχαρίτες) για την παρασκευή αντισωμάτων (μηνιγγίτιδας, αιμόφιλου γρίπης)
• Πειραματικά: σε στάδιο μελέτης βρίσκονται εξειδικευμένα εμβόλια ανασυνδυασμένου φορέα, δενδριτικών κυττάρων, DNA, T-κυττάρων, πεπτιδίων κ.ά., τα οποία χρησιμοποιούν τις τελευταίες εργαστηριακές τεχνικές μοριακής βιολογίας και γενετικής
Η παραγωγή των εμβολίων
Τα εμβόλια παράγονται σε μεγάλη κλίματα, της τάξεως των εκατομμυρίων δόσεων, και χορηγούνται σε παιδιά και ενήλικες σε όλο τον κόσμο, ως ένα από τα σημαντικότερα όπλα δημόσιας υγείας. Η μαζική παραγωγή, η οποία διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του εμβολίου, χωρίζεται σε γενικές γραμμές στα παρακάτω βήματα:
1. Παραγωγή του αντιγόνου
Αρχικά θα πρέπει να παραχθεί το αντιγόνο που θα προκαλέσει τη δημιουργία των αντισωμάτων στον ανθρώπινο οργανισμό. Για το σκοπό αυτό οι πρωτεΐνες, τμήματα DNA, οι εξασθενημένοι ιοί ή βακτήρια, οι τοξίνες ή άλλα συστατικά του παθογόνου μικροοργανισμού, θα πρέπει να αναπτυχθούν και να πολλαπλασιαστούν στο εργαστήριο, αφού αδρανοποιηθούν με χημικές ουσίες ή θερμότητα. Τα προαναφερόμενα αντιγόνα συλλέγονται με τους ακόλουθους μηχανισμούς:
• Οι ιοί καλλιεργούνται σε ειδικά κύτταρα, όπως είναι τα κύτταρα εμβρύου κότας ή απευθείας σε γονιμοποιημένα αυγά (π.χ. εμβόλιο γρίπης), κυτταρικές σειρές που καλλιεργούνται επί χρόνια στα εργαστήρια (π.χ. εμβόλιο Ηπατίτιδας Α) ή παράγονται από ανασυνδυασμένες πρωτεΐνες (π.χ. εμβόλιο Ηπατίτιδας Β) ή εξασθενημένους ιούς (π.χ. εμβόλιο ιλαράς)
• Τα βακτήρια αναπτύσσονται σε βιοαντιδραστήρες, που είναι συσκευές που χρησιμοποιούν ειδικά θρεπτικά υλικά, τα οποία πολλαπλασιάζουν τους μικροοργανισμούς και βελτιστοποιουν την παραγωγή των αντιγόνων (π.χ. εμβόλιο αιμόφιλου γρίπης)
• Οι ανασυνδυασμένες πρωτεΐνες λαμβάνονται από τον παθογόνο μικροοργανισμό, αναπτύσσονται σε ζύμες, βακτήρια ή καλλιέργειες κυττάρων
1α. Φάση Ι δοκιμών
Στο στάδιο αυτό (προκλινικό) το εμβόλιο, αφού παραχθεί στις αναγκαίες ποσότητες, δοκιμάζεται σε πειραματόζωα (συνήθως ποντίκια ή πιθήκους) και στη συνέχεια σε εθελοντές ανθρώπους, με σκοπό να διαπιστωθεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητά του (βαθμός παραγωγής αντισωμάτων). Η φάση Ι περιλαμβάνει τη χορήγηση σε 20-100 εθελοντές. Αν το εμβόλιο προορίζεται για παιδιά, πρώτα δοκιμάζεται σε ενηλίκους και στη συνέχεια σταδιακά σε μικρότερες ηλικίες. Σε αυτό το στάδιο, διάρκειας μέχρι και ενός έτους, συχνά διακόπτεται πρόωρα η προσπάθεια παραγωγής πολλών εμβολίων, λόγω φτωχής αντίδρασης του ανοσοποιητικού συστήματος.
1β. Φάση ΙΙ δοκιμών
Στη φάση ΙΙ συμμετέχουν μερικές εκατοντάδες εθελοντών. Σε ορισμένους χορηγείται το πειραματικό εμβόλιο, ενώ σε άλλους εικονικό ανενεργό φάρμακο (placebo), χωρίς αμφότεροι να το γνωρίζουν. Σε αυτή τη φάση, που διαρκεί 1-3 χρόνια, μελετάται εκτενέστερα η ασφάλεια του εμβολίου, η αποτελεσματικότητα, η δοσολογία, το σχέδιο ανοσοποίησης, οι τρόποι χορήγησής του, καθώς και οι ανεπιθύμητες ενέργειές του.
1γ. Φάση ΙΙΙ δοκιμών
Η επιτυχία της φάσης ΙΙ ανοίγει το δρόμο για τη φάση ΙΙΙ, που περιλαμβάνει χιλιάδες ή και δεκάδες χιλιάδες άτομα, στα οποία χορηγείται είτε το πειραματικό εμβόλιο, είτε εικονικό φάρμακο και διαρκεί συνήθως παραπάνω από 3 χρόνια. Έχει, δε, ως στόχο τη μελέτη της ασφάλειας του σκευάσματος σε μεγαλύτερους πληθυσμούς, γεγονός που αποκτά ιδιαίτερη σημασία όταν η πιθανότητα εμφάνισης μιας παρενέργειας είναι μικρή και κινδυνεύει να παραμεληθεί στον εμβολιασμό λίγων ατόμων, αλλά και της προκαλούμενης ανοσιακής απάντησης. Οι τυχόν παρατηρήσεις και τροποιήσεις των προηγούμενων φάσεων ενσωματώνονται στο σκεύασμα, ενώ μετά τη θετική έκβαση της φάσης ΙΙΙ το εμβόλιο καταθέτει αναλυτικό φάκελο, ώστε να λάβει αδειοδότηση από διεθνείς και εθνικούς φαρμακευτικούς οργανισμούς.
1δ. Φάση ΙV δοκιμών
Στην τέταρτη φάση των δοκιμών, η παρασκευάστρια εταιρεία εκτελεί προαιρετικά κυλιόμενους ελέγχους ασφάλειας και αποτελεσματικότητας του σκευάσματος, αλλά και ελέγχει τα νέα δεδομένα και τυχόν προβλήματα, για το επόμενο μακρό διάστημα από την κυκλοφορία του σκευάσματος.
2. Απελευθέρωση και απομόνωση του αντιγόνου
Ο σκοπός του δεύτερου βήματος είναι να συγκεντρωθεί η μεγαλύτερη δυνατή ποσότητα του αντιγόνου του ιού ή του βακτηρίου, αφού απομονωθεί από τα καλλιεργητικά υλικά, με εξειδικευμένα μηχανήματα και τεχνικές.
3. Καθαρισμός
Στο τρίτο στάδιο το αντιγόνο καθαρίζεται από τα θρεπτικά υλικά και άλλες μη χρήσιμες ουσίες, προκειμένου να παραχθεί υψηλής ποιότητας και καθαρότητας προϊόν, ενώ απενεργοποιούνται τυχόν παραμένοντες βλαπτικοί παράγοντες, με τη βοήθεια μηχανημάτων και τεχνικών υψηλής τεχνολογίας, όπως είναι η χρωματογραφία, η ηλεκτροφόρηση και η υπερδιήθηση.
4. Προσθετικοί παράγοντες
Το τέταρτο στάδιο περιλαμβάνει την πρόσθεση ανοσοενισχυτικών ουσιών, οι οποίες δυναμώνουν την ανοσιακή απάντηση του οργανισμού προς το αντιγόνο, αλλά και σταθεροποιητικών και συντηρητικών ουσιών, προκειμένου να σταθεροποιηθεί η σύσταση και να αυξηθεί η περίοδος φύλαξης του εμβολιαστικού σκευάσματος. Μερικές από τις ουσίες αυτές είναι:
• Αντιβιοτικά: αποφυγή επιμολύνσεων
• Άλατα αλουμινίου: ενίσχυση ανοσιακής απάντησης
• Αλβουμίνη: προστίθεται στα εμβόλια που αναπτύσσονται σε αυγά κότας
• Φορμαλδεΰδη: απενεργοποίηση βακτηριακών προϊόντων και ιών
• Γλουταμικό μονονάτριο (MSG)/2-φαινοξυαιθανόλη: σταθεροποιητές
• Θειομερσάλη: αντιμικροβιακή δράση, εγκαταλείφθηκε λόγω περιεκτικότητας σε υδράργυρο και πιθανής τοξικότητας
• Polysorbate 80: γαλακτωματοποιητής
5. Πακετάρισμα – κυκλοφορία
Σε αυτό το στάδιο, το σκεύασμα του παραχθέντος εμβολίου αποστειρώνεται και συσκευάζεται σε φιαλίδιο ή σύριγγα μιας χρήσης, για αποφυγή επιμόλυνσης από στοιχεία του εξωτερικού περιβάλλοντος, σημαίνεται με την κατάλληλη ετικέτα, ενώ ακολουθεί λεπτομερής έλεγχος για την ορθή τήρηση των διαδικασιών παραγωγής και προώθησης.
Στα περισσότερα εμβόλια αφαιρείται το νερό και μετατρέπονται σε μορφή σκόνης, για ασφαλέστερη διατήρηση.
Στο τέλος της διαδικασίας το εμβόλιο διανέμεται σε όλο τον κόσμο, μέσω των εμπορικών δικτύων της παρασκευάστριας φαρμακευτικής εταιρείας.
Επίλογος
Οι διαδικασίες παρασκευής των εμβολίων διαρκούν συνήθως από 6 μήνες έως και παραπάνω από 3 χρόνια, με το μεγαλύτερο μέρος του διαστήματος αυτού (περίπου 70%) να αφιερώνεται στον ενδελεχή ποιοτικό έλεγχο του παραγόμενου προϊόντος.
Σε επείγουσες, πάντως, καταστάσεις, όπως είναι οι πανδημίες που προκαλούν εκατοντάδες χιλιάδες θανάτους, τα στάδια παρασκευής συρρικνώνονται και συντομεύονται, ώστε να παραχθεί το συντομότερο δυνατό κάποιο αποτελεσματικό, αλλά και ασφαλές, εμβόλιο.
Σήμερα, οι μέθοδοι παραγωγής αναπτύσσονται και εξελίσσονται, ενώ οι ερευνητές σε όλο τον κόσμο εργάζονται αδιάκοπα για την παρασκευή νέων εμβολίων για ασθένειες αιχμής, όπως οι πανδημίες από κορονοϊό, αλλά και άλλα σοβαρά νοσήματα, όπως ο καρκίνος, η φυματίωση, η ελονοσία, ο σακχαρώδης διαβήτης, το AIDS, η νόσος Alzheimer, η ρευματοειδής αρθρίτιδα, ο ερυθηματώδης λύκος και η σκλήρυνση κατά πλάκας.
Τα εμβόλια ήταν στο παρελθόν και παραμένουν ακόμη και σήμερα ο καλύτερος και φθηνότερος τρόπος πρόληψης και αποτροπής εμφάνισης επικίνδυνων νοσημάτων που ανακαλύφθηκε ποτέ στην ιστορία της ανθρωπότητας.
