I lys av president Obamas erklæring om "nasjonal nødsituasjon" pålagt ved utbruddet av H1N1-viruset, setter Surprising Science denne uken til side for å diskutere historien og vitenskapen om vaksiner og deres betydning i bekjempelse av virus og sykdommer, inkludert svineinfluensa.
For mer enn to tusen år siden i Kina eller India, la noen merke til at mennesker som led og ble frisk av visse sykdommer aldri ble gjeninfisert. I et sprang av logikk prøvde personen som la merke til forbindelsen å forhindre sykdommen ved å inokulere seg selv (eller kanskje noen andre) med litt smittet stoff.
Den ideen, nå kalt vaksinasjon, humlet gjennom historien til 1796. Det var da en engelsk lege ved navn Edward Jenner la merke til at melkepike sjelden fikk kopper, selv om de ofte hadde blemmer fra kopp-kopper, som de fanget fra kuene sine. Jenner trodde at koppen kunne hindre kvinnene i å få kopper. For å teste ideen sin, tok han noe materiale fra cowpox-blemmen til en melkepike og inokulerte 8 år gamle James Phipps. Seks uker senere injiserte Jenner unge Phipps med væske fra en koppevann. Phipps fikk ikke kopper.
I løpet av de neste tiårene spredte koppevaksinasjonen seg, og det var en vanlig praksis på slutten av 1800-tallet. Rundt den tiden ble ytterligere to vaksiner utviklet - av Louis Pasteur - mot miltbrann og rabies. På 1900-tallet ville utviklingen av vaksiner for mer enn et dusin andre sykdommer, inkludert polio, meslinger og stivkrampe.
Lenge etter Jenners første oppdagelse, ville biologer oppdage hvordan vaksiner fungerer for å primere immunforsvaret vårt for å bekjempe infeksjoner:
Selv om den opprinnelige koppevaksinen brukte et beslektet virus, kopper, bruker de fleste vaksiner en svekket eller død form for uansett hvilken sykdom de er ment å forhindre. Noen av disse vaksinene vil også inneholde et stoff som kalles en adjuvans som øker vaksinens effektivitet. (Forskere regnet ut virkningen av alun, en type hjelpestoff, i fjor.)
Når vaksinen injiseres, gjenkjenner en persons immunsystem den som et fremmed stoff. Immunceller kalt makrofager fordøyer det meste av fremmed materiale, men de holder en del for å hjelpe immunforsvaret med å huske det. Disse identifiserende molekylene kalles antigener, og makrofager presenterer disse antigenene for hvite blodlegemer kalt lymfocytter (som kommer i to typer: T-celler og B-celler) i lymfeknuter. En mild immunrespons oppstår, og selv etter at vaksinematerialet er ødelagt, blir immunsystemet grunnet for et fremtidig angrep.
Neste gang en mikrobe med disse antigenene kommer inn i kroppen, er lymfocyttene klare til å raskt gjenkjenne mikroben som fremmed. Når det skjer, lager B-celler antistoffer som angriper den invaderende mikroben og markerer den for ødeleggelse av makrofager. Hvis mikroben kommer inn i celler, angriper T-celler de infiserte cellene og ødelegger dem før sykdommen kan formere seg og spre seg. Mikroben er beseiret før den kan få fotfeste i kroppen, før personen blir syk.
I morgen - Vaksineuke, dag 2: Suksesshistorier
