Szczepionki na COVID-19, rodzaje i różnice

Pandemia COVID-19 wymusiła na świecie nauki niezwykle szybkie opracowanie skutecznych szczepionek przeciwko wirusowi SARS-CoV-2. Obecnie dostępnych jest kilka rodzajów szczepionek, które wykorzystują różne mechanizmy immunologiczne do wywołania odpowiedzi układu odpornościowego. Szczepionki te różnią się między sobą technologią wytwarzania, skutecznością, dawkowaniem oraz sposobem przechowywania. Niemniej jednak wszystkie z nich skutecznie chronią przed ciężkim przebiegiem choroby, hospitalizacją i śmiercią z powodu COVID-19. Poniższy artykuł stanowi kompleksowy przegląd dostępnych szczepionek, ich mechanizmów działania, skuteczności oraz odpowiada na najczęściej zadawane pytania związane ze szczepieniami przeciwko COVID-19.

Czym są szczepionki przeciwko COVID-19?

Szczepionki przeciwko COVID-19 to preparaty medyczne zaprojektowane w celu uzyskania odporności przeciwko wirusowi SARS-CoV-2, który wywołuje chorobę COVID-19. Wszystkie one mają ten sam cel – wywołać odpowiedź immunologiczną organizmu i „nauczyć” układ odpornościowy rozpoznawania i zwalczania wirusa bez narażania pacjenta na zachorowanie.

Większość szczepionek na COVID-19 skupia się na białku kolca (białku S) znajdującym się na powierzchni wirusa SARS-CoV-2. Jest to kluczowe białko, które umożliwia wirusowi przyłączenie się do komórek ludzkich i rozpoczęcie infekcji. Wytwarzając przeciwciała przeciwko temu białku, organizm uczy się blokować wirusa przed wniknięciem do komórek.

Główne rodzaje szczepionek przeciwko COVID-19

Na rynku dostępnych jest kilka typów szczepionek przeciwko COVID-19, które wykorzystują różne mechanizmy do wywołania odpowiedzi immunologicznej:

Szczepionki mRNA

Szczepionki mRNA stanowią przełom w technologii szczepionek. Zawierają one fragment materiału genetycznego wirusa (mRNA) zamknięty w nanocząsteczkach lipidowych, który dostarcza komórkom instrukcję wytworzenia nieszkodliwego fragmentu białka S (kolca) wirusa SARS-CoV-2.

Po wstrzyknięciu szczepionki, komórki organizmu odczytują tę instrukcję i rozpoczynają produkcję fragmentów białka S. Gdy fragmenty te pojawiają się na powierzchni komórek, układ odpornościowy rozpoznaje je jako obce i rozpoczyna produkcję przeciwciał oraz aktywację komórek odpornościowych.

Co warto wiedzieć o szczepionkach mRNA:

• Po spełnieniu swojej funkcji, mRNA ze szczepionki jest szybko rozkładane przez komórki
• mRNA nigdy nie wnika do jądra komórkowego, gdzie znajduje się DNA
• Nie ma możliwości integracji mRNA ze szczepionki z ludzkim genomem

Przykłady szczepionek mRNA:

• Comirnaty (Pfizer-BioNTech)
• Spikevax (Moderna)

Szczepionki wektorowe

Szczepionki wektorowe wykorzystują niegroźnego wirusa (najczęściej zmodyfikowanego adenowirusa), który służy jako „wektor” lub „nośnik” do dostarczenia materiału genetycznego SARS-CoV-2 do komórek. Wektor nie może się replikować ani wywoływać choroby.

Materiał genetyczny zawarty w wektorze zawiera instrukcję wytworzenia białka S wirusa SARS-CoV-2. Po wniknięciu do komórki, informacja genetyczna jest odczytywana, a komórka zaczyna produkować białko S. Układ odpornościowy rozpoznaje to białko jako obce i wytwarza przeciwko niemu przeciwciała oraz aktywuje odpowiedź komórkową.

Przykłady szczepionek wektorowych:

• Vaxzevria (AstraZeneca) – wykorzystuje adenowirusa szympansiego
• COVID-19 Vaccine Janssen (Johnson & Johnson) – wykorzystuje ludzki adenowirus

Szczepionki podjednostkowe białkowe

Szczepionki podjednostkowe zawierają jedynie wybrane części wirusa, które najskuteczniej stymulują układ odpornościowy. W przypadku szczepionek przeciw COVID-19, są to preparaty zawierające oczyszczone białko S wirusa SARS-CoV-2 lub jego fragmenty, które zostały wyprodukowane metodami laboratoryjnymi.

Po wprowadzeniu szczepionki do organizmu, układ odpornościowy rozpoznaje białko S jako obce i wytwarza przeciwciała oraz komórki odpornościowe. Gdy dojdzie do faktycznego zakażenia SARS-CoV-2, organizm jest już przygotowany do walki z wirusem.

Przykłady szczepionek podjednostkowych:

• Nuvaxovid (Novavax)

Mechanizm działania szczepionek przeciwko COVID-19

Chociaż różne typy szczepionek wykorzystują odmienne technologie, ich główny cel jest taki sam – sprowokować układ odpornościowy do wytworzenia odpowiedzi immunologicznej przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 bez powodowania choroby.

Proces ten można podzielić na kilka etapów:

1. Wprowadzenie antygenu: Szczepionka dostarcza do organizmu antygen (białko S) lub instrukcję jego wytworzenia.
2. Rozpoznanie przez układ odpornościowy: Układ odpornościowy identyfikuje wprowadzony antygen jako obcy.
3. Odpowiedź humoralna: Limfocyty B produkują przeciwciała, które są w stanie rozpoznać i neutralizować wirusa.
4. Odpowiedź komórkowa: Limfocyty T rozpoznają i niszczą komórki zainfekowane wirusem.
5. Pamięć immunologiczna: Po zakończeniu odpowiedzi immunologicznej, niektóre limfocyty B i T przekształcają się w komórki pamięci, które pozostają w organizmie przez dłuższy czas i mogą szybko zareagować, jeśli dojdzie do kontaktu z wirusem w przyszłości.

Skuteczność szczepionek przeciwko COVID-19

Skuteczność szczepionek mierzy się przede wszystkim ich zdolnością do zapobiegania ciężkiemu przebiegowi choroby, hospitalizacji i śmierci. Pod tym względem wszystkie dopuszczone do użytku szczepionki przeciwko COVID-19 wykazują wysoką skuteczność.

Ochrona przed objawowym COVID-19 różni się w zależności od typu szczepionki, ale również od innych czynników, takich jak wiek osoby zaszczepionej, czas, który upłynął od szczepienia, czy wariant wirusa.

Oto przybliżona skuteczność poszczególnych szczepionek:

• Szczepionki mRNA (Pfizer-BioNTech, Moderna): 90-95% skuteczności w zapobieganiu objawowej chorobie, ponad 95% skuteczności w zapobieganiu hospitalizacji.
• Szczepionki wektorowe (AstraZeneca, Johnson & Johnson): 60-85% skuteczności w zapobieganiu objawowej chorobie, ponad 90% skuteczności w zapobieganiu hospitalizacji.
• Szczepionki podjednostkowe (Novavax): około 90% skuteczności w zapobieganiu objawowej chorobie.

Warto podkreślić, że wszystkie szczepionki, niezależnie od typu, wykazują bardzo wysoką skuteczność (praktycznie 100%) w zapobieganiu ciężkiemu przebiegowi COVID-19, hospitalizacji i śmierci, co jest najważniejszym celem szczepień.

Schematy szczepień

Schematy szczepień różnią się w zależności od preparatu i mogą ulegać zmianie wraz z pojawiającymi się nowymi danymi naukowymi. Oto podstawowe schematy dla głównych szczepionek:

• Szczepionki mRNA (Pfizer-BioNTech, Moderna): standardowo podawane w dwóch dawkach. Odstęp między dawkami wynosi 21-28 dni, choć może być wydłużony w zależności od lokalnych zaleceń.
• Szczepionka Janssen (Johnson & Johnson): pierwotnie jednodawkowa, choć obecnie często zaleca się dawkę przypominającą.
• Szczepionka AstraZeneca: dwie dawki, z zalecanym odstępem 4-12 tygodni, przy czym dłuższy odstęp (8-12 tygodni) związany jest z wyższą skutecznością.
• Szczepionka Novavax: dwie dawki z odstępem co najmniej 21 dni.

Dodatkowo, w wielu krajach zalecane są dawki przypominające (tzw. boostery), szczególnie dla osób z grup ryzyka, po upływie określonego czasu od zakończenia podstawowego schematu szczepienia.

Różnice w przechowywaniu i dystrybucji szczepionek

Różne typy szczepionek mają odmienne wymagania dotyczące przechowywania, co może wpływać na ich dostępność i dystrybucję:

• Szczepionki mRNA:
  • Pfizer-BioNTech: początkowo wymagała przechowywania w ultraniskich temperaturach (-70°C), choć późniejsze wersje mogą być przechowywane w standardowych zamrażarkach.
  • Moderna: może być przechowywana w standardowej zamrażarce (-20°C).
• Szczepionki wektorowe (AstraZeneca, Johnson & Johnson): mogą być przechowywane w standardowych lodówkach (2-8°C).
• Szczepionki podjednostkowe (Novavax): przechowywane w temperaturze lodówki (2-8°C).

Te różnice mają znaczenie dla dystrybucji szczepionek, szczególnie w regionach o ograniczonej infrastrukturze chłodniczej.

Bezpieczeństwo szczepionek przeciwko COVID-19

Wszystkie dopuszczone do użytku szczepionki przeciwko COVID-19 przeszły rygorystyczne badania kliniczne, w których uczestniczyły dziesiątki tysięcy osób. Ich bezpieczeństwo jest stale monitorowane przez organy regulacyjne na całym świecie.

Większość działań niepożądanych po szczepieniu jest łagodna i krótkotrwała. Najczęściej zgłaszane objawy to:

• Ból i obrzęk w miejscu wstrzyknięcia
• Zmęczenie
• Ból głowy
• Ból mięśni i stawów
• Gorączka i dreszcze

Poważne działania niepożądane są bardzo rzadkie. W przypadku szczepionek wektorowych odnotowano bardzo rzadkie przypadki zakrzepicy z małopłytkowością (tzw. zespół TTS), a w przypadku szczepionek mRNA – bardzo rzadkie przypadki zapalenia mięśnia sercowego i osierdzia (głównie u młodych mężczyzn). Jednak ryzyko tych powikłań jest wielokrotnie niższe niż ryzyko poważnych powikłań po COVID-19.

Szczepienia u szczególnych grup pacjentów

Dzieci i młodzież

Szczepionki mRNA zostały zatwierdzone do stosowania u dzieci i młodzieży. Comirnaty (Pfizer-BioNTech) jest dopuszczona do stosowania u osób od 5 roku życia, a Spikevax (Moderna) u osób od 6 roku życia. Dawkowanie szczepionek dla dzieci jest zazwyczaj niższe niż dla dorosłych.

Kobiety w ciąży i karmiące piersią

Badania wykazały, że szczepionki przeciwko COVID-19 są bezpieczne i skuteczne dla kobiet w ciąży. Co więcej, ciąża jest czynnikiem ryzyka ciężkiego przebiegu COVID-19, więc szczepienie jest szczególnie zalecane w tej grupie. Przeciwciała wytworzone po szczepieniu mogą także przechodzić przez łożysko, zapewniając pewien stopień ochrony noworodkowi.

Szczepienie jest również bezpieczne dla kobiet karmiących piersią i nie wpływa na laktację.

Osoby z upośledzoną odpornością

Osoby z osłabionym układem odpornościowym mogą nie wytworzyć pełnej odpowiedzi immunologicznej po standardowym schemacie szczepienia. Dlatego w tej grupie często zaleca się dodatkowe dawki szczepionki. Osoby z immunosupresją powinny skonsultować indywidualny schemat szczepienia z lekarzem.

Osoby po przebytym COVID-19

Osoby, które przebyły COVID-19, mogą i powinny się szczepić. Przechorowanie daje pewien stopień odporności, ale szczepienie może ją znacząco wzmocnić i przedłużyć. W zależności od lokalnych zaleceń, szczepienie może być rekomendowane po upływie określonego czasu od wyzdrowienia (zazwyczaj 1-3 miesiące).

Mieszanie różnych typów szczepionek

Pierwotnie schematy szczepień zakładały stosowanie tego samego preparatu dla wszystkich dawek. Jednak badania wykazały, że mieszanie różnych typów szczepionek (np. pierwsza dawka AstraZeneca, druga dawka Pfizer) może prowadzić do silniejszej odpowiedzi immunologicznej.

Strategia ta, znana jako „szczepienie heterologiczne” lub „mix-and-match”, jest stosowana w niektórych krajach, szczególnie przy dawkach przypominających. Decyzje o takim schemacie szczepienia powinny być podejmowane zgodnie z lokalnymi zaleceniami.

Podsumowanie

Szczepionki przeciwko COVID-19 stanowią przełom w walce z pandemią. Różnorodność dostępnych preparatów, wykorzystujących różne technologie, pozwala na elastyczne dostosowanie strategii szczepień do potrzeb różnych populacji i warunków logistycznych.

Wszystkie dopuszczone do użytku szczepionki przeszły rygorystyczne badania kliniczne i są stale monitorowane pod kątem bezpieczeństwa. Każda z nich wykazuje wysoką skuteczność w zapobieganiu ciężkiemu przebiegowi COVID-19, hospitalizacji i śmierci.

Różnice między szczepionkami, choć istotne z punktu widzenia logistyki i indywidualnych wskazań, nie powinny przesłaniać najważniejszego faktu – szczepienie przeciwko COVID-19 jest najskuteczniejszym sposobem ochrony przed poważnymi konsekwencjami zakażenia SARS-CoV-2.