วัคซีนเชื้อลดฤทธิ์

ไวรัสสามารถลดฤทธิ์โดยวิธีการทางวิวัฒนาการที่เรียกว่า serial passage คือการส่งไวรัสผ่านเซลล์ถูกเบียนต่าง ๆ เป็นอนุกรม เช่นส่งผ่าน^[7][8]

• เนื้อเยื่อที่เลี้ยงไว้
• ไข่ที่มีตัวอ่อน (มักเป็นไข่ไก่)
• สัตว์เป็น ๆ

ไวรัสก่อโรคดั้งเดิมจะนำไปติดเซลล์ถูกเบียนอื่น ๆและเพราะความผันแปรได้ทางพันธุกรรมหรือเพราะการกลายพันธุ์ที่สร้างขึ้น อนุภาคไวรัสส่วนน้อยส่วนหนึ่งก็จะติดเซลล์ถูกเบียนชนิดใหม่^[8][9]สายพันธุ์นี้จะขยายพันธุ์และวิวัฒนาการต่อไปภายในเซลล์ใหม่ แล้วไวรัสก็จะค่อย ๆ เสียประสิทธิภาพการก่อโรคในเซลล์ดั้งเดิมเพราะความกดดันทางวิวัฒนาการ^[A][8][9]กระบวนการเช่นนี้ทำให้ไวรัสปรับตัวเข้ากับเซลล์ถูกเบียนใหม่จนกระทั่งไม่ก่อโรคต่อคนที่ได้วัคซีนเป็นไวรัสนี้^[9]ซึ่งทำให้ภูมิคุ้มกันสามารถกำจัดไวรัสได้ง่ายกว่า แล้วสร้างเซลล์ภูมิคุ้มกันแบบจำโรค ซึ่งป้องกันการติดเชื้อไวรัสคล้าย ๆ กันที่เกิดในธรรมชาติ^[9]

ไวรัสยังสามารถลดฤทธิ์โดยวิธีการทาง reverse genetics^[10]ที่สร้างไวรัสลดฤทธิ์โดยผสมยีนของไวรัสพันธุ์ที่ต้องการป้องกัน กับไวรัสพันธุ์คล้ายกันแต่ที่ลดฤทธิ์แล้ว^[11]การลดฤทธิ์โดยวิธีพันธุศาสตร์ยังใช้ในการสร้างไวรัสสลายเนื้องอก (oncolytic virus) ได้อีกด้วย^[12]

แบคทีเรียก็สามารถลดฤทธิ์โดยนำไปผ่านเซลล์ถูกเบียนอื่น ๆ เช่นเดียวกันกับที่ทำกับไวรัส^[13]การน๊อกเอ๊าท์ยีนอาศัยผลที่ได้จากวิธีการทาง reverse genetics ก็ใช้ได้ด้วย^[14]

วัคซีนลดฤทธิ์สามารถให้ได้หลายวิธี

• การฉีด
  • ใต้ผิวหนัง (เช่น วัคซีน MMR, วัคซีนโรคอีสุกอีใส และวัคซีนไข้เหลือง)^[15]
  • ใต้หนังกำพร้า (เช่น วัคซีนวัณโรค วัคซีนโรคฝีดาษ)^[15]
• ทางเยื่อเมือก
  • ทางจมูก (เช่น วัคซีนไข้หวัดใหญ่ลดฤทธิ์ที่ยังเป็น)^[16][15]
  • ทางปาก (เช่น วัคซีนโปลิโอที่ให้ทางปาก, วัคซีนอหิวาตกโรคแบบลูกผสม ลดฤทธิ์ ยังเป็นอยู่, วัคซีนไข้รากสาดน้อยที่ให้ทางปาก, วัคซีนโรตาไวรัสที่ให้ทางปาก)^[15][17]

วัคซีนทำงานโดยกระตุ้นให้ร่างกายสร้างเซลล์ต่าง ๆ เช่น CD8+ (Cytotoxic T cell) และ CD4+ T lymphocytes (เซลล์ทีเฮลเปอร์) หรือโมเลกุลต่าง ๆ เช่น สารภูมิต้านทาน ที่เฉพาะเจาะจงกับจุลชีพก่อโรค^[6]เซลล์หรือโมเลกุลที่ว่าสามารถป้องกันหรือลดโรคโดยฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อหรือสร้างไซโตไคน์คือ Interleukin^[6]วัคซีนแต่ละอย่างจึงก่อผลโดยเฉพาะ ๆ ที่ไม่เหมือนกัน^[6]วัคซีนแบบลดฤทธิ์ที่ยังเป็นมักช่วยสร้างเซลล์ CD8+ และสารภูมิต้านทานที่อาศัยเซลล์ T^[6]วัคซีนยังคงมีประสิทธิผลตราบเท่าที่ร่างกายยังดำรงการมีเซลล์เหล่านี้^[6]วัคซีนลดฤทธิ์ที่ยังเป็นสามารถสร้างภูมิคุ้มกันระยะยาว อาจถึงตลอดชีวิต โดยไม่ต้องให้วัคซีนหลายครั้ง^[9][6]และยังสร้างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันระดับเซลล์ ที่ไม่ได้อาศัยสารภูมิต้านทานอย่างเดียว แต่อาศัยเซลล์ภูมิต้านทานเช่น เซลล์ T หรือ macrophage ด้วย^[9]

วัคซีนลดฤทธิ์ที่ยังเป็นกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่เข้มแข็ง มีประสิทธิภาพ และคงยืนอยู่นาน^[2]เพราะจุลชีพลดฤทธิ์แล้ว ปกติจึงไม่กลับคืนไปยังสภาพก่อโรคแล้วทำให้ติดโรค^[18]อนึ่ง ในบรรดาวัคซีนลดฤทธิ์ที่ยังเป็น 5 อย่างที่องค์การอนามัยโลกแนะนำ คือ วัคซีนวัณโรค วัคซีนโปลิโอที่ให้ทางปาก วัคซีนโรคหัด วัคซีนโรตาไวรัส และวัคซีนไข้เหลือง ผลไม่พึงประสงค์ที่รุนแรงก็มีน้อยมาก^[18]แต่ก็เหมือนกับยาและหัตถกรรมทางแพทย์อื่น ๆ วัคซีนก็ไม่ได้ผลหรือปลอดภัยเต็มร้อย^[19]

บุคคลที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง (เช่น ติดเชื้อเอชไอวี ทำเคมีบำบัด มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องหลายอย่างร่วมกัน) ปกติไม่ควรรับวัคซีนลดฤทธิ์ที่ยังเป็น เพราะอาจไม่เกิดภูมิคุ้มกันเพียงพออย่างปลอดภัย^{[2][18][20][21]}แต่คนที่อยู่ใกล้ชิดกับผู้มีภูมิคุ้มกันบกพร่องก็ยังสามารถรับวัคซีนลดฤทธิ์ เพราะไม่ได้เพิ่มโอกาสแพร่เชื้อ ยกเว้นวัคซีนโปลิโอที่ให้ทางปาก^[21]

เพื่อความปลอดภัยไว้ก่อน วัคซีนลดฤทธิ์ที่ยังเป็นไม่ควรให้แก่หญิงมีครรภ์^[18][22]เพราะแม่มีโอกาสแพร่เชื้อไปยังทารก^[22]โดยเฉพาะก็คือ วัคซีนโรคอีสุกอีใสและวัคซีนไข้เหลืองปรากฏว่ามีผลไม่พึงประสงค์ต่อทารกในครรภ์และทารกที่กินนมแม่^[22]

วัคซีนลดฤทธิ์ที่ยังเป็นบางอย่างยังมีผลไม่พึงประสงค์แบบเบาแต่สามัญเนื่องกับช่องทางที่ให้^[22]ยกตัวอย่าง เช่น วัคซีนไข้หวัดใหญ่แบบลดฤทธิ์แต่ยังเป็นซึ่งให้ทางจมูกสัมพันธ์กับอาการคัดจมูก^[22]เทียบกับวัคซีนเชื้อตาย วัคซีนลดฤทธิ์ที่ยังเป็นมักเกิดความผิดพลาดในกระบวนการผลิต ขนส่ง และแจกจำหน่าย เพราะต้องแช่เย็นอย่างเข้มงวดและต้องเตรียมวัคซีนอย่างระมัดระวังก่อนให้^[2][18][20]

ประวัติของการพัฒนาวัคซีนได้เริ่มขึ้นเมื่อแพทย์ชาวอังกฤษเอดเวิร์ด เจนเนอร์ ได้สร้างวัคซีนฝีดาษขึ้นในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 18^[23]คือหมอพบว่า การปลูกฝีให้กับมนุษย์ด้วยไวรัสฝีดาษของสัตว์ (วงศ์ Poxviridae) ทำให้มนุษย์มีภูมิคุ้มกันต่อโรคฝีดาษมนุษย์ ซึ่งจัดเป็นโรคที่สร้างความเสียหายมากที่สุดอย่างหนึ่งในประวัติศาสตร์^[24][25]แม้วัคซีนฝีดาษดั้งเดิมบางครั้งจะจัดว่าเป็นวัคซีนลดฤทธิ์เพราะยังเป็นอยู่ แต่ถ้าเข้มงวดก็ไม่ใช่ เพราะไม่ได้ทำมาจากไวรัสฝีดาษมนุษย์โดยตรงคือทำมาจากไวรัสฝีดาษในวัวควาย (cowpox)^[26][27]

การค้นพบว่าจุลชีพก่อโรคสามารถลดฤทธิ์ได้เกิดในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 เมื่อนักจุลชีววิทยาชาวฝรั่งเศสหลุยส์ ปาสเตอร์ สร้างไวรัสลดฤทธิ์จากอหิวาตกโรคในไก่^[26]ซึ่งต่อมาเขาได้ใช้ความรู้นี้พัฒนาวัคซีนแอนแทรกซ์แล้วแสดงประสิทธิภาพของมันในการทดลองที่ทำเป็นสาธารณะ^[28]หลังจากนั้น เขาและเพื่อนร่วมงาน (Émile Roux) จึงได้พัฒนาวัคซีนโรคพิษสุนัขบ้า โดยเพาะเชื้อไวรัสในกระต่าย แล้วทำเนื้อเยื่อประสาทที่ติดโรคให้แห้ง^[28]

ส่วนเทคนิคการเพาะไวรัสซ้ำ ๆ ในที่เพาะเลี้ยงแล้วสะกัดเอาสายพันธุ์ที่ก่อโรคได้น้อยกว่าเริ่มที่แพทย์ชาวฝรั่งเศส Albert Calmette และนักวิทยาภูมิคุ้มกันชาวฝรั่งเศส Camille Guérin ในต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ผู้พัฒนาวัคซีนวัณโรคลดฤทธิ์ที่เรียกว่าวัคซีนบีซีจี^[23]ต่อมา เทคนิคนี้ก็ได้ใช้เพื่อพัฒนาวัคซีนไข้เหลือง (โดย Jean Laigret และ Max Theiler เป็นต้น)^[23][26][29]ซึ่งวัคซีนหนึ่งที่พัฒนาขึ้นได้ผลดีมาก จึงได้ช่วยจัดตั้งแนวปฏิบัติและกฎควบคุมวัคซีนอื่น ๆ ต่อมารวมทั้งการเพาะไวรัสในเนื้อเยื่อเป็นหลัก (เช่น ในตัวอ่อนของไก่) ไม่เพาะในสัตว์ และระบบที่ใช้สต๊อกไวรัสลดฤทธิ์แล้วดั้งเดิมโดยไม่ใช้ไวรัสที่สืบ ๆ มา เพื่อลดความแปรปรวนในการพัฒนาวัคซีน และลดโอกาสเกิดผลที่ไม่พึงประสงค์^[26][29]

ในกลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 มีงานของนักไวรัสวิทยาเด่น ๆ มากมาย และได้เกิดวัคซีนลดฤทธิ์ที่ทำสำเร็จหลายอย่างรวมทั้งวัคซีนโปลิโอ วัคซีนโรคหัด วัคซีนโรคคางทูม และวัคซีนโรคหัดเยอรมัน^{[30][31][32][33]}

• ในกรณีที่มีน้อย โดยเฉพาะเมื่อให้วัคซีนในกลุ่มประชากรไม่พอ การกลายพันธุ์ที่เกิดเมื่อไวรัสลดฤทธิ์ขยายพันธุ์โดยธรรมชาติ หรือการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัสกับไวรัสอื่น ๆ ที่เป็นญาติกัน อาจทำให้ไวรัสลดฤทธิ์กลับคืนสภาพกลายเป็นไวรัสดั้งเดิม หรือกลายเป็นสายพันธุ์ใหม่ซึ่งอาจก่อโรคและติดต่อได้^[34][39]
• มักไม่แนะนำให้ใช้ในบุคคลที่ภูมิคุ้มกันบกพร่องเพราะเสี่ยงภาวะแทรกซ้อนที่อาจรุนแรง^[34][40][41]
• สายพันธุ์ที่ยังเป็นอยู่มักต้องเก็บรักษาดีมาก เช่น แช่เย็นหรือให้อาหารใหม่ ทำให้ขนส่งไปยังเขตห่างไกลได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง^[34][42]

• วัคซีนป้องกันเชื้อ Enterotoxigenic Escherichia coli ซึ่งเป็นแบคทีเรียก่ออาการท้องร่วงหลัก ๆ อย่างหนึ่งในประเทศกำลังพัฒนา^[62]

• วัคซีนไข้สมองอักเสบจากเห็บ^[63]

• Global Polio Eradication Initiative: Advantages and Disadvantages of Vaccine Types
• CDC H1N1 Flu / 2009 H1N1 Nasal Spray Vaccine Q&A at the website of the US Centers for Disease Control and Prevention