Kaj se zgodi v telesu, ko se cepimo?

Cepljenje velja za enega največjih medicinskih dosežkov sodobne civilizacije. Zaradi množične uporabe cepiv je bilo v zadnjih stoletjih rešenih izjemno veliko človeških življenj. Otroške bolezni, zaradi katerih je nekoč umrlo ogromno otrok, so postale zaradi cepiv bistveno manj pogoste.

S pomočjo cepiva proti črnim kozam je uspelo človeštvo povsem izkoreniniti zelo hudo nalezljivo bolezen, ki je povzročala kar 30-odstotno smrtnost. Cepljenje velja tudi za enega stroškovno najučinkovitejših ukrepov na področju javnega zdravja, saj so stroški cepiva bistveno manjši kot stroški zdravljenja bolezni in posledic, ki jih pusti prebolevanje bolezni.

Zato smo lahko izjemno veseli, da nam je uspelo zelo hitro razviti in proizvesti varna, učinkovita ter kakovostna cepiva proti covidu-19. A ker je veliko ljudi še vedno strah cepljenja, hkrati pa se ne bojijo okužbe s povzročiteljem bolezni, je dobro, da poskušamo čim bolj nazorno pojasniti, kaj sploh pomeni cepljenje in kaj se ob tem dogaja v človeškem telesu.

Cepljenje kot tečaj samoobrambe

S cepljenjem imunski sistem naučimo, kako naj se učinkovito spopade z nevarnim kužnim mikroorganizmom, ne da bi ob tem zboleli za boleznijo, ki jo organizem povzroča. Vbrizganje cepiva v telo lahko zelo poenostavljeno primerjamo s prijavo na tečaj samoobrambe, na katerem se naučimo prepoznati in premagati točno določenega nevarnega napadalca.

Na tečaju samoobrambe vadimo z lutkami, ki so zelo podobne nevarni osebi, ki straši po mestu. Ker med nekajtedenskim treningom napadalca dobro spoznamo in se naučimo zvijač, kako ga onesposobiti, se bomo znali v trenutku, ko ga bomo dejansko srečali na cesti, pravilno odzvati. Seveda bo spopad z napadalcem še vedno zahteven in tvegan, vendar bistveno manj, kot če ne bi predhodno obiskovali tečaja samoobrambe.

Primerjava treninga za samoobrambo pred točno določenim napadalcem in cepljenja za posamezno nalezljivo bolezen dobro povzame bistvo obeh postopkov. S cepivom imunski sistem soočimo z značilnim delom nevarnega mikroorganizma, ki sam po sebi ni nevaren, omogoči pa, da imunski sistem razvije obrambno strategijo za prav ta tujek. Ko se nato sooči z dejanskim nevarnim mikroorganizmom, ima že pripravljeno vojsko molekul, ki so posebej izurjene prav za spopadanje s konkretnim povzročiteljem bolezni.

Treba je zavihati rokave

Za cepivo je izjemno pomembno, da dobro posnema značilni del kužnega mikroorganizma, hkrati pa mora biti dovolj spremenjeno, da ne povzroči bolezni. A pri cepivu nikakor ni dovolj le to, da je podobno povzročitelju. Sprožiti mora tudi imunski odziv, kar pomeni, da mora imunski sistem vnos cepiva dojeti kot grožnjo.

Po naši analogiji s tečajem samoobrambe bi lahko rekli, da ni dovolj, da si ogledamo film, ki prikazuje napadalca in način obrambe pred njim. Bistveno je, da v resnici z lutko treniramo čim bolj realističen spopad z osebo, ki nas ogroža.

Pri pripravi cepiva je treba najti pravo mero, saj ne smemo povzročil bolezni, hkrati pa moramo sprožiti imunski odziv, sicer telo ne bo vzpostavilo zaščite. Prav iskanje pravega ravnovesja pri posameznem povzročitelju bolezni je eden od vzrokov za to, da cepiva ni tako enostavno narediti.

Naše telo se ves čas sooča z najrazličnejšimi tujki, a naš imunski sistem se nanje večinoma sploh ne odzove, saj mnogi tujki za naše telo niso nevarni. Imunski sistem se praviloma odzove šele takrat, ko zazna, da mu tujek lahko škodi. A kaj je tisti kriterij, po katerem se telo odloča, ali je nekaj potencialno nevarno?

Imunski sistem uporablja dve osrednji merili, s pomočjo katerih presoja, ali je neki tujek nevaren. Prvi kazalnik je vztrajna prisotnost tujka. Če se tuj organizem v telesu zadržuje dlje časa, se imunski sistem nanj odzove in poskuša najti način, kako bi ga odstranil. Drugi kazalnik nevarnega vdora tuje snovi v telo je nenadno povečanje njene koncentracije v telesu. Če se delež tuje snovi hitro povečuje, imunski sistem to zazna kot grožnjo in aktivira obrambo.

Ob tem velja omeniti, da je alergija primer, ko se imunski sistem z obrambno reakcijo odzove na nekaj tujega, kar v resnici ni nevarno. Pri alergiji gre za nekakšno napako v delovanju imunskega sistema, ko se sproži boj proti tujku, ki sicer ne povzroča težav. Po naši analogiji s samoobrambo bi lahko rekli, da začnemo napadati prijazne sosede, ki jih kot sovražnike prepoznamo zgolj zato, ker nosijo podobno obleko kot kateri od nevarnih razbojnikov. Še bolj nevarne so avtoimunske bolezni, ko začne imunski sistem napadati celice lastnega telesa.

Dodatek, ki zdrami imunski sistem

Pri klasičnih cepivih, pri katerih v telo vbrizgamo oslabljen mikroorganizem ali njegove značilne dele, moramo zraven praviloma dodati še snov ali adjuvans, ki povzroči, da se cepivo dlje časa zadržuje v tkivu. Adjuvans cepivu zagotovi obstojnost in mu prepreči, da bi se razgradilo ter izločilo iz telesa, še preden bi se sprožil imunski odziv.

Nova tehnologija cepljenja, pri kateri v telo vbrizgamo molekule mRNK, pa uspe sprožiti imunski odziv brez dodajanja adjuvansov. V celicah, v katere prodrejo molekule mRNK, začnejo nastajati beljakovine, ki so podobne značilnim bodicam iz ovojnice virusa.

Molekule mRNK nekaj časa proizvajajo delčke virusa, ki seveda ne morejo povzročiti bolezni, a ker se začne njihova koncentracija povečevati, jih imunski sistem zazna kot nevarnost in se nanje odzove. Cepiva mRNK s povečanjem koncentracije imunski sistem zelo učinkovito spodbudijo k ukrepanju, zato ustvari dobro zaščito tudi brez dodajanja adjuvansov.

Postopek poteka tako, da imunski sistem med množico svojih imunskih celic najde takšno, ki se prilega bodici iz ovojnice virusa. Ta celica se ob uspešni vezavi na virusno beljakovino aktivira in začne pomnoževati. Imunske B-celice začnejo proizvajati protitelesa, ki se lahko vežejo prav na to beljakovino. Tako jo označijo ali onesposobijo, imunske T-celice pa se naučijo prepoznavati in uničevati z virusom okužene celice.

Ko se dejansko okužimo z virusom, ki ima na svoji površini značilne beljakovine v obliki virusnih bodic, kakršne je telo že spoznalo po cepljenju, se nanje prilepijo protitelesa in tako onesposobijo virus. Če se virus zelo hitro razmnožuje in protiteles ni dovolj, da bi ga takoj onesposobila, so na voljo še T-celice ubijalke, ki znajo prepoznati z virusom okužene celice in jih uničiti. Prav ta specifična celična imunost je pomembna za preprečevanje hujšega poteka bolezni.

Malo spremenjena koničasta bodica virusa

Zanimivo je tudi, da cepiva Pfizer/BioNTech, Moderna in Janssen, ki so na voljo pri nas, ne tvorijo povsem enake virusne koničaste bodice, kakršno ima na svoji površini pravi virus sars-cov-2. Ko se koničasta beljakovina na površini virusa veže na receptor ACE2 na človeški celici, preide iz skrčene v iztegnjeno obliko oziroma iz predfuzijske v postfuzijsko konformacijo. Pri tem se podaljša in zavije, kar zelo spremeni njeno obliko.

Protitelesa, ki prepoznajo bodico v predfuzijski obliki, so pri preprečevanju okužbe veliko bolj učinkovita kot protitelesa, ki prepoznajo bodico v postfuzijski obliki, zato so znanstveniki pod vodstvom strukturnega biologa Jasona McLellana razvili način, kako beljakovini onemogočiti, da bi se iz skrčene spremenila v iztegnjeno obliko. Že pred časom so iznašli način, kako spremembo oblike preprečiti pri nekaterih drugih koronavirusih, marca 2020 pa so objavili še metodo, kako z zamenjavo dveh aminokislin onemogočiti takšno spremembo tudi pri bodici virusa sars-cov-2.

V genskih navodilih za izdelavo koničaste bodice, ki se nahaja v omenjenih cepivih, je tako navodilo za malo drugačno bodico, kot jo najdemo na površini virusa. Z našo prispodobo bi lahko rekli, da so lutke, na katerih telo trenira samoobrambo, malenkost spremenjene, da so ves čas v napadalni poziciji, kar je bolj priročno za najbolj učinkovit trening.

-