Szczepionki są obowiązkowym elementem profilaktyki w walce z wieloma zakaźnymi chorobami. Czy możliwe jest uniknięcie nieprzyjemnych zastrzyków? Już wkrótce może się okazać, że zamiast podskórnej iniekcji wystarczy porcja sałaty czy ziemniaki. Wielką nadzieją są bowiem szczepionki jadalne.

Czym są tradycyjne szczepionki?

Są to preparaty zawierające określone składniki pochodzenia biologicznego, które podane do organizmu człowieka wywołują odpowiedź układu immunologicznego i indukują powstanie limfocytów B pamięci. Komórki te są elementem układu odpornościowego, związane z produkcją ściśle określonych przeciwciał, czyli tajnej broni, zwalczającej patogeny i infekcje. Dzięki podaniu szczepionki, otrzymujemy niewielką dawkę tego, co pobudza organizm do walki i wytwarzania komórek pamięci. W rezultacie podczas ponownego kontaktu z tym samym patogenem, nasz układ odpornościowy aktywuje limfocyty B pamięci i bardzo szybko zwalcza inwazję drobnoustrojów, więc nie dochodzi do rozwoju objawów choroby.

Co zawierają szczepionki i jak je klasyfikujemy?

W skład szczepionek mogą wchodzić całe, ale osłabione lub pozbawione chorobotwórczości drobnoustroje najczęściej wirusy, bakterie. Mówimy wtedy o szczepionkach żywych atenuowanych. Przykładami takich szczepionek są te przeciwko ospie wietrznej, gruźlicy, różyczce, rotawirusom. Stosuje się też dawki zawierające martwe, pełne komórki drobnoustrojów ? np. wścieklizna, WZW typu A, krztusiec, dur brzuszny, cholera. Często są to tylko fragmenty lub charakterystyczne, najbardziej chorobotwórcze elementy drobnoustrojów ? antygeny, które rozpoznaje i przeciw którym walczy nasz układ odpornościowy. Wtedy mówimy o szczepionkach podjednostkowych. Warto tez pamiętać o szczepionkach zawierających toksoidy ? inaktywowane toksyny bakteryjne, które są podstawowymi substancjami wywołującymi objawy chorobowe w przebiegu np. tężca, błonicy.

Jadalne szczepionki ? jak je wyprodukować?

Idea wyprodukowania jadalnych szczepionek jest stosunkowo nowym pomysłem w świecie nauki. Zrodziła się z połączenia metod inżynierii genetycznej, które umożliwiają transfer elementów genomu z wykorzystaniem bakterii Agrobacterium tumefaciens i dążeń współczesnej wakcynologii do możliwości skutecznego podawania szczepionek doustnie. Obecnie tylko nieliczne mogą być aplikowane w ten sposób, dla pozostałych ta droga jest nieskuteczna. Nie indukują bowiem odpowiedniej reakcji ze strony układu odpornościowego, co więcej wędrówka przez układ trawienny częściowo uszkadza podawany antygen (niskie pH, kwas żołądkowy).
Agrobacterium tumefaciens jest bakterią atakującą korzenie roślin. W jej cyklu życiowym odnaleziono interesującą właściwość, stosowaną w eksperymentalnych pracach hodowli roślin. Agrobacterium bytując na częściach podziemnych, ?wstrzykuje? do nich fragment swojego DNA. Dzieje się to za pośrednictwem wielu różnych czynników i genów zawartych w bakterii.
Pierwszym etapem produkcji szczepionki jadalnej metodą inżynierii genetycznej jest wprowadzenie do komórki bakterii fragmentu DNA, który koduje dany antygen, ten sam, który może być podawany w tradycyjnej szczepionce. Następnie inkubujemy tak przygotowane bakterie z fragmentem rośliny, która ma być ?producentem? antygenów. Używamy skrawków liści lub organów, z których będziemy mogli wyhodować całą roślinę. Kolejnym etapem jest selekcja eksplantatów. Ma ona na celu wyodrębnienie tych, które przyjęły fragment genomu bakterii. W dalszych krokach procedury odtwarzamy roślinę ze skrawków, w warunkach in vitro lub poprzez rozmnażanie wegetatywne. W efekcie młoda roślina rozwijając się, wytwarza jednocześnie antygeny szczepionkowe. Pobudzają one układ odpornościowy w taki sam sposób jak tradycyjne szczepionki, z tą tylko różnicą, że zamiast podskórnych iniekcji, spożywamy antygeny wraz z rośliną. W taki sposób skonstruowano m.in. bulwy ziemniaka z antygenami przecinkowca cholery, sałatę z antygenami HBV szpinak z antygenami wirusa wścieklizny.

Za czy przeciw?

• ?Immunologia? J.Gołąb, PWN, Warszawa 2007
• ?Świat Nauki?, grudzień 2000
• Materiały własne