Введение
Вакцинация – это введение вакцины для защиты от болезни.
administration of a vaccine
Вакцинация – это введение вакцины с целью помочь иммунной системе выработать иммунитет к заболеванию. Вакцины содержат микроорганизм или вирус в ослабленном, живом или убитом состоянии, либо белки или токсины из этого организма. Стимулируя адаптивный иммунитет организма, они помогают предотвратить развитие инфекционных заболеваний. Когда достаточно большая часть населения вакцинирована, формируется коллективный иммунитет. Коллективный иммунитет защищает людей с ослабленным иммунитетом, которые не могут быть вакцинированы, поскольку даже ослабленная версия вакцины может им навредить. Эффективность вакцинации широко изучалась и подтверждена. Вакцинация – наиболее эффективный способ профилактики инфекционных заболеваний; широкий иммунитет, достигнутый благодаря вакцинации, во многом способствовал полной ликвидации оспы во всем мире и элиминации таких заболеваний, как полиомиелит и столбняк, на большей части земного шара. Однако некоторые заболевания, такие как вспышки кори в Америке, демонстрируют рост заболеваемости из-за относительно низкого уровня вакцинации в 2010-х годах, что частично связано с нежеланием вакцинироваться. По данным Всемирной организации здравоохранения, вакцинация предотвращает 3,5–5 миллионов смертей в год. Первым заболеванием, которое люди попытались предотвратить с помощью прививки, вероятнее всего, была оспа, а первое задокументированное применение вариоляции произошло в 16 веке в Китае. Это также было первое заболевание, против которого была создана вакцина. Хотя по меньшей мере шесть человек использовали те же принципы за несколько лет до этого, вакцину против оспы изобрел в 1796 году английский врач Эдвард Дженнер. Он первым опубликовал доказательства ее эффективности и дал рекомендации по ее производству. Луи Пастер развил эту концепцию в своих работах по микробиологии. Иммунизация получила название вакцинация, поскольку была получена из вируса, поражающего коров (лат. vacca – «корова»). Когда оспа была окончательно ликвидирована в 1979 году, она уже унесла, по оценкам, 300–500 миллионов жизней в 20 веке. Вакцинация и иммунизация имеют схожее значение в повседневной речи. Это отличается от введения не ослабленных живых патогенов (прививки). Усилия по вакцинации встречают определенное сопротивление по научным, этическим, политическим, медицинским соображениям безопасности и религиозным причинам, хотя ни одна из основных религий не выступает против вакцинации, а некоторые считают ее своим долгом из-за потенциала спасения жизней. В Соединенных Штатах люди могут получить компенсацию за предполагаемые травмы в рамках Национальной программы компенсации травм, связанных с вакцинацией. Ранние успехи привели к широкому признанию, а кампании массовой вакцинации значительно снизили заболеваемость многими болезнями в различных географических регионах. Центры по контролю и профилактике заболеваний в США включают вакцинацию в список десяти величайших достижений в области общественного здравоохранения 20 века.
Механизм действия
Вакцины – это способ искусственной активации иммунной системы для защиты от инфекционных заболеваний. Активация происходит путем подготовки иммунной системы с помощью иммуногена. Стимуляция иммунных ответов инфекционным агентом известна как иммунизация. Вакцинация включает в себя различные способы введения иммуногенов. Большинство вакцин вводят пациенту до того, как он заболеет, чтобы повысить будущую защиту. Однако некоторые вакцины вводятся после того, как пациент уже заразился болезнью. Сообщается, что вакцины, введенные после контакта с оспой, обеспечивают некоторую защиту от заболевания или могут уменьшить его тяжесть. Первая иммунизация против бешенства была проведена Луи Пастером ребенку после укуса бешеной собаки. С момента открытия вакцина против бешенства доказала свою эффективность в предотвращении бешенства у людей при многократном введении в течение 14 дней вместе с иммуноглобулином против бешенства и обработкой раны. Другие примеры включают экспериментальные вакцины против СПИДа, рака и болезни Альцгеймера. Такие иммунизации направлены на то, чтобы вызвать иммунный ответ быстрее и с меньшим вредом, чем при естественном заражении. Большинство вакцин вводят инъекционно, так как они не надежно всасываются через кишечник. Живые аттенуированные вакцины против полиомиелита, ротавируса, некоторых видов тифа и некоторых видов холеры вводят перорально для выработки иммунитета в кишечнике. Хотя вакцинация обеспечивает длительный эффект, обычно требуется несколько недель для его развития. Это отличается от пассивного иммунитета (передачи антител, например, при грудном вскармливании), который оказывает немедленное действие. Неэффективность вакцины – это когда организм заболевает, несмотря на вакцинацию против этого заболевания. Первичная неэффективность вакцины возникает, когда иммунная система организма не вырабатывает антитела при первой вакцинации. Вакцины могут оказаться неэффективными, если введено несколько серий, но не удалось вызвать иммунный ответ. Термин "неэффективность вакцины" не обязательно указывает на дефект вакцины. В большинстве случаев неэффективность вакцины связана с индивидуальными особенностями иммунного ответа.
Вакцинация против инокуляции
Термин "инокуляция" часто используется как синоним "вакцинации". Однако, несмотря на взаимосвязь, это не одно и то же. Вакцинация – это обработка организма ослабленным (то есть менее вирулентным) патогеном или другим иммуногеном, в то время как инокуляция, также известная как вариоляция в контексте профилактики оспы, – это введение не ослабленного вируса вариолы, полученного из пустулы или струпьев больного оспой, в поверхностные слои кожи, как правило, на верхнюю часть руки. Вариоляцию часто проводили от "руки к руке" или, менее эффективно, от "струпа к руке", и она нередко приводила к заражению пациента оспой, что в некоторых случаях вызывало тяжелое течение болезни. Вакцинация началась в конце XVIII века с работ Эдварда Дженнера и созданием вакцины против оспы.
Предотвращение болезни против предотвращения инфекции
Некоторые вакцины, такие как вакцина против оспы, предотвращают инфекцию. Их применение приводит к формированию стерильного иммунитета и может способствовать ликвидации заболевания, если отсутствует животный резервуар. Другие вакцины, включая вакцины против COVID-19, помогают (временно) снизить риск развития тяжелого течения болезни у отдельных людей, не обязательно уменьшая вероятность заражения.
Разработка и утверждение вакцин
Как и любое лекарство или медицинская процедура, ни одна вакцина не может быть на 100% безопасной или эффективной для всех, поскольку организм каждого человека может реагировать по-разному. Хотя незначительные побочные эффекты, такие как болезненность или небольшая температура, относительно распространены, серьезные побочные эффекты встречаются очень редко – примерно в 1 случае на 100 000 вакцинаций – и обычно включают аллергические реакции, которые могут вызывать крапивницу или затрудненное дыхание. Тем не менее, вакцины сейчас безопаснее, чем когда-либо в истории, и каждая из них проходит строгие клинические испытания для обеспечения безопасности и эффективности перед одобрением регулирующими органами, такими как Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). До тестирования на людях вакцины испытываются на клеточных культурах, а результаты моделируются для оценки их взаимодействия с иммунной системой. После получения одобрения регулирующие органы продолжают контролировать протоколы производства, чистоту каждой партии и сам производственный объект. Кроме того, вакцины также проходят испытания фазы IV, в ходе которых в течение многих лет отслеживается безопасность и эффективность вакцин у десятков тысяч и более людей. Pandemrix – вакцина против пандемии H1N1 2009 года, которой было привито около 31 миллиона человек. В ответ на сообщения о случаях нарколепсии после вакцинации препаратом Pandemrix, Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) провели популяционное исследование и установили, что вакцины против гриппа H1N1 2009 года, одобренные FDA, не связаны с повышенным риском развития этого неврологического расстройства.
Ингредиенты
Состав вакцин может значительно различаться, и не существует двух идентичных вакцин. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) опубликовали список вакцин и их компонентов, который легко найти на их веб-сайте.
Алюминий
Алюминий является вспомогательным компонентом в некоторых вакцинах. Вспомогательный компонент – это тип ингредиента, используемый для усиления иммунного ответа организма после вакцинации. Алюминий присутствует в форме соли (ионной формы элемента) и используется в следующих соединениях: гидроксид алюминия, фосфат алюминия и сульфат алюминия-калия. Ионная форма элемента обладает свойствами, отличными от свойств элемента в чистом виде. Несмотря на возможность токсичности алюминия, соли алюминия эффективно и безопасно применяются с 1930-х годов, когда они впервые были использованы в вакцинах против дифтерии и столбняка.
Соединенные Штаты
Вакцины привели к значительному снижению распространенности инфекционных заболеваний в Соединенных Штатах. В 2007 году исследования эффективности вакцин в отношении смертности или заболеваемости среди лиц, подвергшихся воздействию различных заболеваний, показали почти 100% снижение уровня смертности и около 90% снижение заболеваемости. Это позволило отдельным организациям и штатам принять стандарты для рекомендованных прививок в раннем детстве. Семьи с низким доходом, которые не могут позволить себе вакцинацию, получают поддержку от этих организаций и специальных государственных законов. Программа «Вакцины для детей» и Закон об обеспечении социальной защиты являются ключевыми инструментами поддержки социально незащищенных слоев населения. В 2000 году Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) объявили об элиминации кори в США (определяемой как отсутствие передачи заболевания в течение 12 последовательных месяцев). Однако, на фоне роста антивакцинального движения, в США наблюдается повторный рост заболеваемости некоторыми заболеваниями, предотвратимыми вакцинацией. Вирус кори утратил статус элиминированного в США, поскольку число случаев кори продолжает расти в последние годы: в 2018 году было зарегистрировано 17 вспышек, а в 2019 году – 465 вспышек (по состоянию на 4 апреля 2019 года).
История
До первых прививок, в смысле использования коровьей оспы для вакцинации людей против оспы, люди подвергались прививкам в Китае и других странах, прежде чем эта практика была перенята на Западе, с использованием самой оспы, называемой вариоляцией. Самые ранние сведения о практике вариоляции против оспы в Китае относятся к X веку. Китайцы также практиковали самое раннее задокументированное применение вариоляции, описанное в трактате Ван Куаня (1499–1582) «Доучжэнь Синьфа» (痘疹心法) 1549 года. Они использовали метод «назального вдувания», заключавшийся во введении порошкообразного материала оспы, обычно струпьев, в ноздри. Различные техники вдувания были зафиксированы в Китае в XVI и XVII веках. В 1700 году Лондонское Королевское общество получило два доклада о китайской практике прививок: один от Мартина Листера, который получил информацию от сотрудника Ост-Индской компании, находящегося в Китае, и другой от Клоптона Хаверса. Вольтер сообщал, что во Франции китайцы практикуют вариоляцию уже «сто лет». В 1796 году Эдвард Дженнер, врач из Беркли в Глостершире (Англия), проверил распространенную теорию о том, что человек, переболевший коровьей оспой, приобретает иммунитет к оспе. Чтобы проверить эту теорию, он взял содержимое везикул коровьей оспы у доярки Сары Нельмес и ввел его восьмилетнему мальчику Джеймсу Фиппсу, а через два месяца привил мальчику оспу, которая не развилась. В 1798 году Дженнер опубликовал «Исследование причин и последствий вакцины против вариолы», вызвавшее широкий интерес. Он различал «истинную» и «ложную» коровью оспу (которая не давала желаемого эффекта) и разработал метод «от руки к руке» для распространения вакцины из пустулы вакцинированного человека. Ранние попытки подтверждения были затруднены заражением оспой, но, несмотря на споры в медицинском сообществе и религиозную оппозицию использованию животного материала, к 1801 году его отчет был переведен на шесть языков, и более 100 000 человек были вакцинированы. Термин «вакцинация» был введен в 1800 году хирургом Ричардом Даннингом в его труде «Некоторые наблюдения о вакцинации». В 1802 году шотландский врач Хеленус Скотт вакцинировал десятки детей в Бомбее против оспы, используя вакцину против коровьей оспы Дженнера. В том же году Скотт написал письмо редактору «Бомбейского курьера», заявив, что «теперь мы можем распространить пользу этого важного открытия по всей Индии, возможно, в Китай и весь восточный мир». Впоследствии вакцинация прочно утвердилась в Британской Индии. В 1803 году в новой британской колонии Цейлон была начата кампания вакцинации. К 1807 году британцы вакцинировали более миллиона индийцев и шриланкийцев против оспы. После эпидемии оспы в 1816 году Королевство Непал заказало вакцину против оспы и попросило английского ветеринара Уильяма Муркрофта помочь в организации кампании вакцинации. После эпидемии оспы в 1837 году, вызвавшей 40 000 смертей, британское правительство инициировало политику интенсивной вакцинации, начиная с Закона о вакцинации 1840 года, который предусматривал всеобщую вакцинацию и запрещал вариоляцию. Закон был принят после серьезной вспышки оспы в 1851 и 1852 годах. Он предусматривал, что органы местного самоуправления продолжат бесплатно предоставлять вакцинацию всем желающим, но сеть регистраторов рождений будет вести учет вакцинированных детей. Верховный суд США подтвердил законы об обязательной вакцинации в знаковом деле 1905 года «Джейкобсон против штата Массачусетс», постановив, что законы могут требовать вакцинации для защиты населения от опасных инфекционных заболеваний. Однако на практике в начале XX века в США уровень вакцинации был самым низким среди промышленно развитых стран. Законы об обязательной вакцинации начали применяться в США после Второй мировой войны. В 1959 году ВОЗ призвала к искоренению оспы во всем мире, поскольку она все еще была эндемичной в 33 странах. В 1960-х годах в США от шести до восьми детей умирало каждый год от осложнений, связанных с вакцинацией. По данным ВОЗ, в 1966 году во всем мире было зарегистрировано около 100 миллионов случаев оспы, что привело к гибели, по оценкам, около двух миллионов человек. В 1970-х годах риск заражения оспой был настолько мал, что Служба общественного здравоохранения США рекомендовала прекратить рутинную вакцинацию против оспы. К 1974 году программа вакцинации ВОЗ против оспы ограничила распространение оспы отдельными районами Пакистана, Индии, Бангладеш, Эфиопии и Сомали. В 1977 году ВОЗ зарегистрировала последний случай заражения оспой, приобретенного за пределами лаборатории, в Сомали. В 1980 году ВОЗ официально объявила мир свободным от оспы. ЮНИСЕФ сообщил о масштабах пропущенных прививок детьми с 2020 года из-за пандемии COVID-19. К лету 2023 года организация заявила, что программы вакцинации «возвращаются в нормальное русло».
Политика вакцинации
Чтобы предотвратить вспышки некоторых заболеваний, правительства и другие учреждения в разное время применяли политику, требующую вакцинации всего населения. Например, закон 1853 года в Англии и Уэльсе предусматривал всеобщую вакцинацию против оспы, с наложением штрафов на тех, кто не соблюдал это требование. Распространенные современные политики вакцинации в США требуют, чтобы дети получали рекомендованные вакцины перед поступлением в государственную школу. Начиная с ранних практик вакцинации в девятнадцатом веке, этим политикам противостояли различные группы, известные в совокупности как антивакцинаторы, которые возражают по научным, этическим, политическим, медицинским, религиозным и другим причинам. Распространенные возражения заключаются в том, что вакцины неэффективны, что обязательная вакцинация является чрезмерным вмешательством государства в личные дела, или что предлагаемые вакцины недостаточно безопасны. Многие современные политики вакцинации предусматривают исключения для людей с ослабленной иммунной системой, аллергией на компоненты вакцин или твердыми убеждениями против вакцинации. В странах с ограниченными финансовыми ресурсами недостаточный охват вакцинацией приводит к увеличению заболеваемости и смертности от инфекционных заболеваний. Более обеспеченные страны могут субсидировать вакцинацию групп риска, что обеспечивает более широкий и эффективный охват. Например, в Австралии правительство субсидирует вакцинацию пожилых людей и коренных австралийцев. Независимая американская организация Public Health Law Research сообщила в 2009 году, что недостаточно доказательств для оценки эффективности требования вакцинации как условия для определенных видов работы с целью снижения заболеваемости конкретными заболеваниями среди особенно уязвимых групп населения; что имеются достаточные доказательства эффективности требования вакцинации для посещения детских садов и школ; и что имеются убедительные доказательства эффективности постоянных предписаний, позволяющих медицинским работникам без права выписывать рецепты проводить вакцинацию в качестве меры общественного здравоохранения.
Вакцинация фракционной дозой
При вакцинации фракционными дозами доза вакцины уменьшается, чтобы обеспечить возможность вакцинации большего числа людей при заданном запасе вакцины, при этом общественная выгода ставится выше индивидуальной защиты. Благодаря нелинейным свойствам многих вакцин, этот подход эффективен при заболеваниях, распространенных в условиях бедности, и может быть полезен во время пандемических волн, например, при COVID-19, когда предложение вакцин ограничено.
Судебные разбирательства
В последние десятилетия в США заявления о побочных эффектах от вакцин появлялись в судебных исках. Некоторые семьи добились значительных компенсаций от сочувствующих присяжных, несмотря на то, что большинство специалистов в области общественного здравоохранения заявляли, что эти утверждения не имеют под собой оснований. В ответ несколько производителей вакцин прекратили производство, что правительство США посчитало угрозой общественному здоровью, поэтому были приняты законы, защищающие производителей от ответственности, связанной с исками о вреде от вакцинации. Некоторые опасения семей могли быть вызваны социальными убеждениями и нормами, которые приводят к недоверию или отказу от вакцинации, что способствовало расхождениям в необоснованных сообщениях о побочных эффектах.
Оппозиция
Противодействие вакцинации, со стороны широкого круга критиков вакцин, существовало с самых ранних кампаний вакцинации. Некоторые исследования утверждали, что текущие графики вакцинации увеличивают младенческую смертность и уровень госпитализаций; однако, эти исследования носят корреляционный характер и, следовательно, не могут продемонстрировать причинно-следственные связи. Кроме того, эти исследования подверглись критике за предвзятый отбор сравнений, за игнорирование исторических тенденций, подтверждающих противоположный вывод, и за подсчет вакцин "совершенно произвольным и полным ошибок". Возникли различные споры относительно моральной и этической сторон вакцинации, её эффективности и безопасности. Некоторые критики вакцинации утверждают, что вакцины неэффективны против болезней или что исследования их безопасности неадекватны, а отдельные политические группы выступают против обязательной вакцинации, ссылаясь на индивидуальную свободу. Некоторые родители полагают, что вакцинация вызывает аутизм, хотя этому нет никаких научных подтверждений. В 2011 году Эндрю Уэйкфилд, один из главных сторонников теории о связи вакцины MMR и аутизма, был уличен в фальсификации данных исследований из-за финансовой заинтересованности и впоследствии был лишен медицинской лицензии. В Соединенных Штатах люди, отказывающиеся от вакцинации по немедицинским причинам, составляют значительную часть случаев заболевания корью, а также последующих случаев стойкой потери слуха и смерти, вызванных этим заболеванием. Многие родители не вакцинируют своих детей, полагая, что болезни больше не представляют угрозы благодаря вакцинации. Это ошибочное предположение, поскольку болезни, удерживаемые под контролем благодаря программам иммунизации, могут и возвращаются при снижении охвата вакцинацией. Эти патогены потенциально могут инфицировать вакцинированных людей из-за способности патогена мутировать, когда он получает возможность существовать в невакцинированных организмах.
Вакцинация и аутизм
Идея о связи между вакцинами и аутизмом возникла в статье 1998 года, опубликованной в журнале The Lancet, ведущим автором которой был врач Эндрю Уэйкфилд. Его исследование показало, что у восьми из двенадцати пациентов в возрасте от 3 до 10 лет после вакцинации препаратом MMR (иммунизация против кори, свинки и краснухи) развились поведенческие симптомы, соответствующие аутизму. Статья подверглась широкой критике за отсутствие научной обоснованности, и было доказано, что Уэйкфилд сфальсифицировал данные в статье. В 2010 году The Lancet официально отозвал статью, заявив, что несколько элементов статьи были неверными, включая сфальсифицированные данные и протоколы. Статья послужила толчком к значительному росту антивакцинаторского движения, особенно в Соединенных Штатах, и, несмотря на то, что статья была признана мошеннической и подверглась серьезной критике, каждый четвертый родитель до сих пор считает, что вакцины могут вызывать аутизм. На сегодняшний день все валидные и авторитетные исследования показали отсутствие какой-либо связи между вакцинами и аутизмом. Одно из исследований, опубликованное в 2015 году, подтвердило отсутствие связи между аутизмом и вакциной MMR. Младенцам был составлен план наблюдения, включавший вакцинацию MMR, и они находились под наблюдением до достижения пятилетнего возраста. Не было выявлено связи между вакциной и детьми, у которых были здоровые братья или сестры, или братья или сестры с аутизмом, что повышало их собственный риск развития аутизма. Исправить человеческую память бывает сложно, когда ложная информация поступает раньше, чем правильная. Несмотря на наличие множества доказательств, опровергающих исследование Уэйкфилда, и на то, что большинство соавторов опубликовали опровержения, многие люди продолжают верить и принимать решения, основываясь на этом исследовании, поскольку оно все еще запечатлено в их памяти. В настоящее время проводятся исследования, направленные на выявление эффективных способов борьбы с дезинформацией в общественном сознании.
Пути введения
Вакцина может быть введена перорально, посредством инъекции (внутримышечно, внутрикожно, подкожно), путем прокола, трансдермально или интраназально. Ряд недавних клинических исследований был направлен на введение вакцин через слизистые оболочки для активации системы общего мукозального иммунитета, тем самым избегая необходимости в инъекциях.
Экономика вакцинации
Здоровье часто используется как один из показателей экономического благосостояния страны. Это объясняется тем, что здоровые люди, как правило, лучше способны вносить вклад в экономическое развитие страны, чем больные. Существует множество причин для этого. Например, человек, получивший прививку от гриппа, не только защищает себя от риска заражения, но и предотвращает распространение инфекции среди окружающих. Это способствует формированию более здорового общества, что позволяет людям быть более экономически продуктивными. В результате дети посещают школу чаще и демонстрируют лучшие академические результаты. Аналогично, взрослые могут работать чаще, эффективнее и результативнее.
Затраты и выгоды
В целом, вакцинация приносит обществу чистую пользу. Вакцины часто характеризуются высокой рентабельностью инвестиций (ROI), особенно при рассмотрении долгосрочных последствий. Рентабельность инвестиций для разных вакцин может значительно отличаться. Исследования показали, что соотношение пользы от вакцинации к затратам может существенно варьироваться: от 27:1 для дифтерии и коклюша, до 13,5:1 для кори, 4,76:1 для ветряной оспы и от 0,68:1 до 1,1:1 для пневмококковых конъюгатных вакцин. Данная статья "представляет собой наиболее масштабную оценку влияния вакцин до нарушений, связанных с COVID-19". По оценкам авторов, разработка хотя бы одной вакцины для каждой из рассматриваемых болезней потребует от 2,8 до 3,7 миллиардов долларов. Эти затраты следует сопоставлять с потенциальными издержками, вызванными вспышкой заболевания. Вспышка SARS в Восточной Азии в 2003 году обошлась в 54 миллиарда долларов. Теория игр использует функции полезности для моделирования затрат и выгод, которые могут быть как финансовыми, так и нефинансовыми. В последние годы утверждается, что теория игр может эффективно применяться для моделирования охвата вакцинацией в обществе. Исследователи используют теорию игр для анализа факторов, влияющих на охват вакцинацией при таких заболеваниях, как грипп и корь.