Slik påvirker vaksiner immunforsvaret

– Folk flest vet at vaksiner beskytter mot sykdommer, men de færreste vet hvordan vi blir beskyttet, forteller immunolog og forsker Tone Gregers ved Institutt for molekylærbiologi på Universitetet i Oslo. Hun er ekspert på hvordan molekyler forflytter seg internt i immunceller. Forskningen hennes er viktig for at vaksineforskere skal kunne lage enda bedre vaksiner.

For å forstå hvordan vaksiner fungerer, er det nødvendig å forstå hvordan immunforsvaret virker. Immunsystemet ødelegger fremmede og skadelige stoffer i kroppen.

– Hvis immunsystemet skulle reagere på alt som er fremmed, hadde immunsystemet antatt at kinamat var farlig. Det ville vært lite hensiktsmessig. Derfor reagerer immunsystemet vanligvis bare på det som både er fremmed og farlig, forteller professor Johanna Olweus på Institutt for kreftforskning.

Noen ganger er immunsystemet for overivrig. Da får man autoimmune sykdommer som multippel sklerose (MS) og leddgikt.

Dobbeltforsvar.

Kroppen har to typer immunforsvar; et ytre immunforsvar som består av slimhinner og hud, og et indre immunforsvar.

Det indre immunforsvaret kan igjen deles opp i to deler, medfødt og tillært . Det medfødte og det tillærte immunforsvaret er svært avhengige av hverandre.

I den medfødte varianten består immunforsvaret av makrofager og dendrittiske celler . Makrofager er storspisende celler som fortærer bakterier og virus.

De dentrittiske cellene sirkulerer helt ytterst i huden og drar til lymfeknutene for å varsle det tillærte immunforsvaret om at noe farlig er på gang.

Inne i lymfeknuten kobler den dendrittiske cellen seg til en helt bestemt T-celle. T-celler er en del av det tillærte immunforsvaret. Denne delen av immunforsvaret styrkes hver gang du blir smittet eller vaksinert. Da kan kroppen bekjempe smitten i neste runde uten at du blir syk.

Foruten T-celler består det tillærte immunforsvaret av B-celler. Og du kan likså godt lære deg begrepene med en gang, for både T celler og B-celler er viktige for å forstå hvordan de nye vaksinene som utvikles ved Universitetet i Oslo, fungerer.

T-cellene finnes i to utgaver: T-hjelpeceller og T-drepeceller. T-hjelpecellene instruerer T-drepecellene.

– Immunforsvaret kollapser uten T-hjelpecellene. Det er nettopp det som skjer når hiv-virus setter alle T-hjelpecellene ut av spill, påpeker Tone Gregers.

T-drepecellene angriper med en målstyrt rakett. De skiller ut stoffer som dreper patogene mikroorganismer, slike som bakterier og virus.

Kutter bakterier i småbiter.

De dendrittiske cellene er meget avanserte. Når de oppdager en bakterie eller et virus, kutter de den fremmede inntrengeren i småbiter og viser frem biter av inntrengerne på overflaten sin.

– Eller for å være helt nøyaktig: Den dendrittiske cellen har en reseptor, en slags tang som holder fast en bit av bakterien.

Reseptorene, som forskerne kaller for HLA-molekyler, kan deles inn i to hovedtyper. Den ene viser frem fragmenter av virus. Den andre viser frem fragmenter av bakterier.

– Det er med andre ord en forskjell på å vise frem fragmenter av virus og bakterier i immunsystemet.

Hvis T-cellene gjenkjenner et av disse fragmentene, vil de danne en angrepsstyrke ved å danne et koppel av seg selv inne i lymfeknuten.

– Så får de beskjed om hvor i kroppen de skal dra for å slå ned på infeksjonen.

Spesialtilpasset nøkkel

Du kan gjerne sammenligne T-celler med nøkler. Hver av T-cellene angriper fremmede celler med en helt bestemt reseptor.

– Det finnes uendelig mange ulike reseptorer på bakterier og virus. Du kan sammenligne disse reseptorene med ulike nøkkelhull over hele Oslo. Kroppen har T-celler som passer til så mange nøkkelhull som mulig. Når T-cellen har funnet den cellen den skal drepe, deler den spesielle nøkkelhulltilpassete T-cellen seg i enorme mengder. Så blir det en armé med T-celler som slår ned infeksjonen, forteller Tone Gregers.

Samtidig sender T-hjelpecellene et signal til Bcellene om at de kan omdanne seg til plasmaceller og danne antistoffer.

– B-cellene fungerer på en helt annen måte enn T-cellene. Når B celler mottar faresignal, utvikler de seg til plasmaceller. Plasmacellene produserer antistoffer. Antistoffene festes på de patogene cellene. Da får makrofagene, altså de storspisende cellene, beskjed om å spise opp de patogene cellene.

T-cellene og B-cellene dreper altså på forskjellige måter og er en dobbeltsikring i immunforsvaret.

Immunsystemet husker

Når kroppen blir smittet, skjer det to ting – helt parallelt. Samtidig som kroppen bygger opp immunforsvaret mot smitten, dannes hukommelsesceller av både T-celler og B-celler.

– Dette er immunsystemets innebygde hukommelse. Når infeksjonen er over, dør de aktive T- og B-cellene. Det er smart. Det er ikke bra med for mange aktive T- og B-celler. Det kan føre til autoimmune sykdommer.

Hukommelsescellene venter i lymfeknutene på neste infeksjon eller patruljerer rundt i kroppen for å sjekke tilstanden.

– Neste gang kroppen eksponeres for fremmede bakterier og virus, vil hukommelsescellene gjenkjenne dem med en eneste gang. Da slipper man å hente de skadelige inntrengerne inn i lymfeknuten først. Derfor blir man ikke syk.

Tone Gregers advarer derfor mot å medisinere for tidlig mot infeksjonssykdommer.

– Hvis man begynner å gi antibiotika for tidlig, rekker ikke kroppen å danne hukommelsesceller. Da blir man ikke immun. Det samme gjelder febernedsettende midler. Febernedsettende medisiner forsinker immunresponsen og kan derfor
forlenge sykdommen, advarer Tone Gregers.

Danner antistoffer

Poenget med vaksiner er å sette i gang en immunologisk hukommelse mot et aktuelt patogen uten at pasienten må bli syk først.

– Hvis du likevel blir syk, er det bra. Det betyr at immunsystemet reagerer hardt. Og at vaksinen virker.

Nesten alle vaksiner baserer seg på at immunforsvaret skal få kroppen til å produsere store mengder antistoffer. De fleste vaksinene i dag inneholder derfor et antigen, som er proteinbiter fra de sykdomscellene som skal bekjempes. Antigenene stimulerer immunsystemet til å lage antistoffer.

Hjelpestoffer

For at vaksinen skal virke må man vanligvis tilsette et hjelpestoff. Hjelpestoffet kalles adjuvans. Det sørger for at det blir en lokal betennelse på stikkstedet.

– Dette er ingen bivirkning, men en tilsiktet reaksjon. Betennelsen trengs for å sette i gang immunresponsen, først den medfødte og deretter den tillærte.

Tre typer vaksiner

Det finnes tre typer vaksiner.

Den første gruppen er å sprøyte levende, men svekkete patogener, det vil si bakterier eller virus inn i kroppen. Denne metoden ble for det meste brukt før i tiden.

Den andre gruppen vaksiner består av en ødelagt del av patogenet, slik at patogenet ikke har noen som helst muligheter til å formere seg i kroppen. I dagens vaksiner er det vanligst å bruke døde patogener.

Den tredje og mest moderne metoden er å bruke biter fra de patogene cellene. Bitene kan eksempelvis være fra DNA eller proteiner.

De mest vellykkete vaksinene i historien er mot bakterieinfeksjoner. Vaksiner mot virus har ikke alltid vært like gode.

– En forklaring er at proteinene i virus ofte likner på proteinene i mennesker. Da er det ikke lett for immunforsvaret å gjenkjenne dem. En annen forklaring er at virus muterer ofte, det vil si at de forandrer seg raskt. Det betyr at en vaksine ikke alltid fungerer når viruset har forandret seg. Hiv-virus endrer seg ofte. Det forklarer hvorfor det er svært vanskelig å lage en vaksine mot hiv.

Det er enda vanskeligere å utvikle vaksiner mot kreft. Kreftceller er i kroppens egne celler. Immunforsvaret fungerer ikke bra nok til å gjenkjenne og fjerne egne kreftceller hvis kreften utvikler seg sakte. Når kreftcellene endrer seg, blir de oppdaget av immunforsvaret. Ettersom kreftcellene ikke blir betraktet som farlige nok, er immunresponsen mot kreftceller langt mindre effektiv enn mot bakterier og virus.

Ingen begrensning

– Bør man bare ta en begrenset mengde vaksiner?

– Nei! Man kan ta et ubegrenset antall. Fordelen er: Du slipper å bli syk. Men: Hvis man ikke vaksinerer seg, blir immunreaksjonen ved naturlig smitte mye sterkere. Et eksempel er svineinfluensa. Tåler man naturlig smitte, er man i større grad beskyttet mot mutante virus, det vi si virus som har endret seg. Vaksiner gir bare beskyttelse mot en bestemt del av viruset, påpeker Gregers.