Hopp til innhold

Valgte elementer er lagt i handlekurven

Gå til handlekurv
Vaksinasjonsveilederen

01. Hvordan vaksiner virker

Hopp til innhold

1.1 Hva er immunitet?

Første gang kroppen smittes med en mikrobe (virus, bakterie, parasitt eller sopp), stimuleres den til å danne to viktige celler i immunforsvaret, T-celler og B-celler. Noen av disse cellene vil være spesielle hukommelsesceller som «husker» mikroben (immunologisk hukommelse). I tillegg vil noen av B-cellene utvikle seg til plasmaceller. Plasmacellene produserer antistoffer som gjenkjenner og fester seg til akkurat denne mikroben. Neste gang kroppen blir utsatt for den samme mikroben, vil immunsystemet ”huske mikroben”. Immunresponsen kommer raskere og blir kraftigere, og kan forhindre at den smittede blir syk. Det har oppstått beskyttelse – immunitet etter gjennomgått sykdom. For noen sykdommer, f.eks. meslinger og kusma, varer denne immuniteten hele livet, mens andre sykdommer gir mer kortvarig immunitet.

Prinsippet for vaksinasjon

Muligheten til å forebygge sykdom ved å vaksinere, er basert på observasjonen av at mange sykdommer gir opphav til immunitet. Ved vaksinasjon tilføres kroppen en svekket mikrobe, deler av en mikrobe eller noe som ligner den mikroben det ønskes beskyttelse mot. Det dannes antistoffer og T- og B-celler som vil gjenkjenne den ekte mikroben. Hvis den vaksinerte senere smittes med denne mikroben, vil immunsystemet reagere raskere og gi en bedre immunrespons som kan forhindre sykdom. Det er oppnådd immunitet ved vaksinasjon [1].

Antistoffer og B-celler

Antistoff danner grunnlaget for beskyttelse ved de aller fleste vaksinasjoner. Antistoffer er proteiner (immunglobuliner) som sirkulerer i kroppen som frie molekyler eller finnes på overflaten av B-celler. Det finnes millioner ulike varianter av antistoffer. Dette gjør at immunsystemet kan kjenne igjen hver eneste mikrobe kroppen utsettes for.

Antistoffene inndeles i 5 ulike klasser (IgM, IgG, IgA, IgD og IgE) etter hvordan de er bygget opp. IgM-antistoff er det dominerende antistoffet ved første møte med en mikrobe (primær respons). IgG-antistoff produseres etter hvert, og dominerer ved senere immunresponser (sekundær respons). IgG er de viktigste antistoffene i vaksinesammenheng og ved de fleste infeksjoner. I serum er det mest antistoff av IgG-klasse. IgA er viktig i immunforsvaret på slimhinnene. Funksjonen til IgD er lite kjent. IgE er involvert i forsvaret mot parasittinfeksjoner og har en viktig rolle ved allergiske reaksjoner.

Hvert antistoffmolekyl har evnen til å kjenne igjen sitt spesielle antigen (som i vaksinesammenheng er en mikrobe eller del av en mikrobe) og kan uskadeliggjøre en mikrobe på mange ulike måter. Binding til mikroben alene eller til et giftstoff (toksin) som utskilles av en bakterie kan være nok til å hindre sykdom. Mange virusvaksiner og vaksinene mot difteri og tetanus virker på denne måten. Antistoffene kan også virke ved å binde seg til andre celler i immunsystemet (fagocytter), etter at de har bundet seg til antigenet. Fagocyttene blir da stimulert til å ta opp og drepe mikroben. Det er virkemåten for vaksinasjon mot pneumokokker. Antistoffer kan også føre til aktivering avkomplementsystemet. Komplement er en gruppe proteiner i blodet som kan hjelpe til å uskadeliggjøre mikrober. Noen antistoffer kan få komplementproteinene til å danne et proteinkompleks som kan drepe bakterier. Det er viktig for beskyttelse mot f. eks. meningokokksykdom. Ofte er det nødvendig med en kombinasjon av disse virkemåtene for å oppnå god immunitet.

T-celler og immunologisk hukommelse

T-celler kan også gjenkjenne mikrober og finnes i millioner av ulike varianter. T-celler er involvert i cellulære immunresponser. Cellulære immunresponser er særlig viktig for beskyttelse mot mikrober som lever inne i celler (intracellulært), der antistoffene ikke kommer til. Dette gjelder for mange virus, parasitter og intracellulære bakterier som f.eks. mykobakterier. BCG-vaksinasjon stimulerer cellulære immunresponser. Selv om antistoffer er viktigst for beskyttelse mot mange mikrober, trenger B-cellene hjelp fra T-celler for å produsere antistoffer i store mengder og av god kvalitet. Stimulering av T-cellene er også nødvendig for å oppnå immunologisk hukommelse.

T-celler inndeles i to hovedgrupper avhengig av om de har et CD8-protein eller et CD4-protein på overflaten. CD8-positive T-celler er cytotoksiske T-celler som kan drepe celler infisert med intracellulære mikrober (f .eks influensavirus). CD4-positive T-celler er hjelpeceller som bl.a. hjelper B-celler til å utvikle seg til antistoffproduserende celler.

Boosterrespons

Første dose av en vaksine induserer en primær respons. Det er en antistoffrespons som kommer langsomt og domineres av IgM. Det kan være nødvendig med to doser for å indusere en god primærrespons. Primærresponsen gir vanligvis ikke høyt antistoffnivå og blir ikke langvarig. Avhengig av vaksinens immunogenitet og hvor lang tid det går, vil senere vaksinedoser vanligvis føre til en respons som kommer raskt og gir høyt antistoffnivå. Denne responsen kalles boosterrespons (sekundær respons) og domineres av IgG. Etter en boosterrespons vil antistoffnivået holde seg høyt i måneder til år. Selv om antistoffmengden faller til under påvisbart nivå, vil immunsystemet kunne respondere med rask og høy antistoffstigning når en ny vaksinedose – boosterdose – gis etter flere år. Dette skyldes immunologisk hukommelse.

1.2 Hva er vaksiner?

Vaksiner kan inndeles i 3 hovedgrupper etter de aktive virkestoffene de inneholder:

  • levende, svekkede (attenuerte) bakterier eller virus
  • ikke-levende (inaktiverte) bakterier eller virus
  • subenheter (protein, toksoid, polysakkarid, polysakkaridkonjugat, DNA)

I prinsippet kan vaksiner tilføres på ulike måter: injeksjon, via slimhinner (dråper som svelges, nesedråper/spray o. a.), eller på hel hud. De fleste vaksinene gis som injeksjon.

Levende vaksiner

Levende vaksiner består av virus eller bakterier som er blitt svekket (attenuert) ved langvarig dyrking i kultur, vanligvis i flere år, slik at de har mistet sin sykdomsfremkallende evne. En levende vaksine kan formere seg i kroppen, og går vanligvis til grunne etter noen få celledelinger. Det er vanligvis nok med én dose injeksjonsvaksine (som MMR-vaksine, gulfebervaksine, BCG). For vaksiner gitt oralt (som oral poliovaksine og oral tyfoidvaksine) trengs flere doser. Levende vaksiner kan føre til livstruende infeksjon for personer med svekket immunforsvar, og er derfor kontraindisert hos disse pasientene. Levende vaksiner er oftest meget ømfintlige for lys og varme. Fordelen med levende vaksiner er at de stimulerer til immunrespons som ligner den som kommer ved en naturlig infeksjon, med god antistoffdannelse og god cellulær immunitet.

Inaktiverte (drepte) vaksiner

Ikke-levende vaksiner framstilles ved at virus eller bakterier dyrkes i kultur og deretter drepes (inaktiveres) med varme eller kjemikalier. Denne typen vaksiner formerer seg ikke i kroppen, derfor trengs vanligvis flere doser (f. eks. hepatitt A-vaksine, rabiesvaksine). Inaktiverte vaksiner stimulerer til antistoffdannelse, men ikke alle gir like god cellulær immunitet.

Subenhetvaksiner

I subenhetvaksiner brukes deler av mikroben som vaksine i stedet for hele mikroben. Det kan være et enkelt protein som i hepatitt B-vaksine, eller flere proteiner som i acellulær kikhostevaksine.

Det kan også være polysakkarid (karbohydrat) som i injeksjonsvaksinen mot tyfoidfeber og den 23-valente polysakkaridvaksinen mot pneumokokker. Her er det sukkermolekyler (polysakkarider) fra kapselen til bakterien som benyttes som vaksine. Ulemper med polysakkaridvaksiner er at de virker dårlig hos barn under 2 år, har relativt kortvarig effekt og gir dårlig immunologisk hukommelse.

Konjugatvaksiner er en forbedring av polysakkaridvaksinene. Konjugatvaksiner består av kapselpolysakkarid fra mikroben koblet til et bærerprotein. Disse vaksinene er svært effektive og gir gode immunresponser, også hos barn under 2 år. Hib-vaksine (vaksinen mot Haemophilus influenzae type b) var den første vaksinen på markedet av denne typen. Andre eksempler på konjugatvaksiner er pneumokokkonjugatvaksine, meningokokk C-konjugatvaksine og meningokokk ACWY-konjugatvaksine.

Toksoidvaksiner er laget av et produkt fra mikroben. Et toksoid er et avgiftet toksinprotein. Difteri- og tetanusvaksinene er toksoidvaksiner. Dette er svært effektive vaksiner.

Vanligvis må det gis flere doser av en subenhetvaksine, og mange subenhetvaksiner må tilsettes adjuvans for å virke godt.

Tabell 1: Levende og ikke-levende vaksiner, angitt etter sykdom

 

 

Virus-

vaksiner

Levende vaksiner:

Ikke- levende vaksiner:

Gulfeber

Influensa nasal

Meslinger

Kusma

Polio oral (OPV)

Rotavirussykdom

Røde hunder (rubella)

Varicella

Hepatitt A

Hepatitt B

Humant papillomavirus (HPV)

Influensa (injeksjonsvaksine)

Japansk encefalitt

Polio injeksjon (IPV)

Rabies

Skogflåttencefalitt

 

Bakterie-vaksiner

Tuberkulose ( BCG)

Tyfoid (oral levende vaksine)

 

Difteri

Haemophilus influenzae type b (Hib)

Kikhoste

Kolera

Meningokokksykdom

Pneumokokksykdom

Tetanus

Tyfoid  (polysakkaridvaksine)

Bruk av adjuvans

Adjuvans er et stoff som tilsettes vaksiner for å gjøre dem mer effektive [2;3]. Med unntak av de levende vaksinene er mange vaksiner lite immunogene i seg selv. Adjuvans stimulerer det medfødte immunforsvaret og øker både styrke og varighet av den spesifikke immunresponsen til vaksineantigener. Adjuvans kan bidra til å styre immunresponsen enten til mest mulig antistoffproduksjon eller til mer cellemedierte immunresponser, avhengig av hvilken respons som er viktigst for beskyttelse. Ved bruk av adjuvans kan vaksinen ofte gis i færrre doser, og den virker ofte bedre hos små barn, eldre og dem som har nedsatt immunforsvar. De mest brukte adjuvans er aluminiumsalter (aluminiumfosfat eller aluminiumhydroksid). De gir lite bivirkninger, og har inntil nylig vært enerådende adjuvans i vaksiner til humant bruk. Mye av dagens vaksine­forsk­ning har som mål å utvikle bedre adjuvans. 

Konserveringsmidler

Noen vaksiner inneholder konserveringsmiddel, ofte fenoksyetanol eller en kvikksølvforbindelse (tiomersal/mertiolat) [4]. I løpet av de senere år er nye vaksiner uten konserveringsmiddel utviklet, og mange av de gamle vaksinene er kommet i ny form uten konserveringsmiddel. Holdbarhetstiden for vaksiner uten konserveringsmiddel er oftest kortere enn ett døgn etter anbrudd. Det har sjelden noen praktisk betydning, siden de fleste vaksinene kommer i éndosepakninger. Ingen av de vaksinene som har markedsføringstillatelse i Norge inneholder kvikksølvholdig konserveringsmiddel.

Andre stoffer i vaksiner

Noen vaksiner er tilsatt albumin eller gelatin som stabilisator. Levende virusvaksiner kan inneholde antibiotika. I tillegg kan det finnes spormengder av stoffer som har vært brukt i produksjonsprosessen og som deretter er nesten fullstendig fjernet. Dette kan være dyrkningsmediet (en buljong for bakterievaksiner, en cellekultur eller befruktede hønseegg for virusvaksiner, gjær o.a. for genteknologisk framstilte vaksiner) og stoffer som er brukt til inaktivering (tiomersal, fenol). Det er utviklet stadig bedre metoder for rensing. De fleste vaksinene inneholder bare svært små rester av stoffer fra framstillingsprosessen. I sjeldne tilfeller er egg og gelatin vist å kunne gi allergiske reaksjoner [5].

1.3 Hva kan oppnås ved vaksinasjon

Vaksinasjon er effektivt for å forebygge infeksjoner. Det er også mulig å utrydde smittsomme sykdommer ved hjelp av vaksinasjon, forutsatt at smittestoffet finnes bare hos mennesker, at en effektiv vaksine finnes, og at vaksinen gir langvarig immunitet som også hindrer bæring av smittestoffet på slimhinnene. Hittil er kopper den eneste infeksjonssykdommen som er fullstendig utryddet.

Flokkbeskyttelse

De fleste vaksinene gjør mer enn å beskytte den som er vaksinert. Mennesker i nærmiljøet til den vaksinerte blir mindre utsatt for smittestoffet når det er færre mennesker som kan smittes. Det kalles flokkbeskyttelse (engelsk: herd protection eller herd immunity). Flokkbeskyttelsen er spesielt uttalt for de vaksinene som ikke bare hindrer sykdom, men også hindrer at smittestoffet slår seg ned på slimhinnene (f. eks. Hib-, mesling- og poliovaksine).

Effekten av vaksinasjonsprogram

De vaksinene som brukes i barnevaksinasjonsprogram fører til god beskyttelse for hver enkelt som er vaksinert. Den individuelle beskyttelsen etter fullført vaksinasjon varierer fra ca. 85 % for kikhostevaksine til nærmere 100 % for difteri-, tetanus- og poliovaksine. For å få en sykdom under kontroll kreves vaksinasjonsdekning på 80-95 %, avhengig av hvor smittsom sykdommen er (hvor mange som smittes av hver smitteførende pasient), se tabell 2 [6]. Også ved lavere vaksinasjonsdekning kan sykdomsforekomsten påvirkes slik at epidemiene kommer sjeldnere og sykdommen rammer ved høyere alder.

Tabell 2: Nødvendig vaksinasjonsdekning for å hindre smitte [6]

Infek­sjon

Syk­do­msalder i ikke-vaksi­nert

befolk­ning

Inter­vall

mel­lom

epide­mier

Antall perso­ner som sm­it­tes av

en syk

Nød­ven­dig

immunitet i

befolk­ningen

Mes­linger

4-5 år

2 år

15-17

92-95 %

Kik­hoste

4-5 år

3-4 år

15-17

92-95 %

Kusma

6-7 år

3 år

10-12

90-92 %

Ru­bella

9-10 år

3-5 år

7-8

85-87 %

Difteri

11-14 år

4-6 år

5-6

80-85 %

Polio

12-15 år

3-5 år

5-6

80-85 %

Mange vaksiner utenfor program gir også høy og langvarig beskyttelse (f. eks. gulfeber-, hepatitt A- og rabiesvaksine). Enkelte godkjente vaksiner gir imidlertid så kortvarig beskyttelse, eller smittestoffet endrer seg så raskt, at rutinevaksinasjon ikke er gjennomførbart unntatt i forbindelse med sykdomsutbrudd eller andre situasjoner med økt smitterisiko.

1.4 Spesifikke immunglobuliner og sera

Av og til er det behov for raskere beskyttelse enn det som kan oppnås ved vaksinasjon. En mulighet kan da være å tilføre anti­stoffer mot den aktuelle infeksjonen i form av immunglobulin eller serum (antitoksin).

Spesifikke immunglobuliner

Spesifikke immunglobuliner er framstilt av plasma fra personer med mye antistoff mot den aktuelle sykdommen. Immunglobuliner gis vanligvis like etter smitteeksponering for å drepe/nøytralisere tilførte mikrober og hindre sykdomsutvikling (f.eks. vannkop­per, hepatitt B, rabies). Ved noen infeksjoner kan spesifikt immunglobulin brukes som behand­ling, f.eks. for å nøytralisere bakteriens toksin (tetanus).

For å hindre at blodpro­dukter skal overføre sykdommer, får ikke personer som har vært i risikosi­tuasjoner for smitte av hepatitt B, hepatitt C eller hiv gi blod / plasma. Hver plasmaenhet som brukes til immunglobulin­produk­sjon er i tillegg testet og funnet fri for indikatorer på hepatitt B-virus, hepatitt C-virus og hiv. Dessuten er det i løpet av framstillingsprosessen minst to produksjonstrinn som dreper virus.

Sera

Antitoksiner eller sera inneholder også antistoffer mot spesielle sykdommer, men de er laget av serum fra dyr (oftest hest). De er billigere å framstille og kan produse­res i store mengder. Sera kan i prinsippet brukes på samme måte som spesifikke immunglobuliner. I praksis brukes de nesten bare som behandling av sykdommer som det ikke kan skaffes humane antistoffer mot. Selv om sera framstilt etter moderne metoder er meget godt renset, er det en liten risiko for at preparatene kan gi alvorlige allergiske reaksjoner fordi de inneholder proteiner fra dyr. I vår del av verden brukes sera derfor i liten grad. Eksempler på bruk av sera er:

  • motgift mot enkelte giftstoffer, der immunisering av menneske ikke er aktuelt (slangegift, botulisme)
  • behandling av difteri (difteri antitoksin) fordi det har vist seg mer effektivt enn det tilsvarende spesifikke immunglobulin fra menneske.

Monoklonale antistoffer

Monoklonale antistoffer kan framstilles med genteknologiske metoder, og kan i prinsippet lages mot alle typer mikrober og mikrobekomponenter. Selv om mikroben eller vaksine mot sykdommen ikke induserer dannelse av beskyttende antistoffer i mennesker eller håndterbare dyr, kan monoklonale antistoffer være virksomme. Monoklonale antistoffer er helt spesifikke og interfererer ikke med levende vaksiner mot andre sykdommer. Monoklonalt antistoff mot RSV-infeksjon (Synagis) er per juli 2013 det eneste tilgjengelige monoklonale antistoff mot mikrober.

1.5 Referanser

  1. Bartlett BL, Pellicane AJ, Tyring SK. Vaccine immunology. Dermatologic Therapy 2009;22(2):104-9.
  2. Leroux-Roels G. Unmet needs in modern vaccinology: Adjuvants to improve the immune response. Vaccine 2010 Aug 31;28(Supplement 3):C25-C36.
  3. Reed SG, Bertholet S, Coler RN, Friede M. New horizons in adjuvants for vaccine development. Trends in Immunology 2009 Jan;30(1):23-32.
  4. Clarkson TW, Magos L, Myers GJ. The toxicology of mercury--current exposures and clinical manifestations. N Engl J Med 2003 Oct 30;349(18):1731-7.
  5. Offit PA, Jew RK. Addressing parents' concerns: do vaccines contain harmful preservatives, adjuvants, additives, or residuals? Pediatrics 2003 Dec;112(6 Pt 1):1394-401.
  6. Anderson RM, May RM. Immunisation and herd immunity. Lancet 1990 Mar 17;335(8690):641-5.