Antibiotikaresistens er et verdensomspændende problem i det omfang, der er en alvorlig risiko for, at almindelige infektioner snart vil blive til ubehandlet. I mellemtiden udviklede vacciner sig for næsten et århundrede siden stadig beskytte os mod dødelige sygdomme. Hvad kan forklare denne forskel?

Bakterier har udviklet resistens over for hvert eneste antibiotikum, der nogensinde er udviklet. Nogle gange skete dette meget hurtigt efter, at et antibiotikum først blev introduceret. Det tog kun seks år for resistens over for penicillin, det første antibiotikum, blev udbredt på britiske hospitaler.

Men resistens mod vacciner har kun skete sjældent. Og vacciner har hjulpet os med at udrydde kopper og forhåbentlig snart også polio. En tidligere undersøgelse foreslået to overbevisende argumenter for at forklare dette fænomen ved at fremhæve afgørende forskelle mellem mekanismerne for lægemidler og vacciner.

Men lad os først forklare, hvad vi mener med modstand, og hvordan den opstår. Under en infektion formerer vira og bakterier sig hurtigt. I processen kopierer de deres genetiske materiale millioner af gange. Mens du gør det, sker der ofte fejl, hvor hver fejl ændrer deres genomer lidt. Disse fejl kaldes mutationer.

Oftere end ikke har mutationer ringe eller ingen effekt eller er meget skadelige for virussens effektivitet. Men nogle gange - meget sjældent - kan patogener være heldige, og en mutation kan forhindre et antibiotikum i at trænge ind i en celle eller ændre det sted, hvor et lægemiddel eller et antistof binder sig, og forhindre dem i at virke. Vi kalder disse "resistens" eller "undslippe" mutationer.

Første forskel: antal mål

Vacciner virker ved at indføre en harmløs del af et patogen, kaldet et antigen, i kroppen. De træner vores immunsystem til at producere Y-formede proteiner eller antistoffer, der binder specifikt til dem. De stimulerer også produktionen af ​​specifikke hvide blodlegemer kaldet T-celler, som kan ødelægge inficerede celler og hjælpe med at producere antistoffer.

Ved at binde sig til antigener kan antistoffer hjælpe med at ødelægge patogener eller forhindre dem i at trænge ind i celler. Vores immunsystem skaber også ikke kun et enkelt antistof, men op til hundredvis af forskellige antistoffer – eller epitoper – som hver er rettet mod forskellige dele af antigenet.

Til sammenligning er lægemidler, såsom antibiotika eller antivirale midler, sædvanligvis små molekyler, der hæmmer et specifikt enzym eller protein, uden hvilke et patogen ikke kan overleve eller replikere. Som et resultat kræver lægemiddelresistens normalt kun mutation af et enkelt sted. På den anden side, selvom det ikke er umuligt, er sandsynligheden for, at undslippemutationer udvikler sig for alle, eller endda de fleste, epitoper målrettet af antistoffer forsvindende lille for de fleste vacciner.

 Mens antibiotika normalt kun har ét mål, skaber vacciner flere antistoffer, der binder til en anden del af et antigen, hvilket gør udviklingen af ​​resistens vanskeligere. Célia Souque

Med lægemidler kan reduktion af sandsynligheden for resistens tilsvarende opnås ved at bruge flere på samme tid – en strategi kaldet kombinationsbehandling – som bruges til at behandle hiv og tuberkulose. Du kunne tænke på, at antistofferne i din krop virker som en massivt kompleks kombinationsterapi, med hundredvis af lidt forskellige lægemidler, og derved mindske chancen for, at resistens udvikler sig.

Anden forskel: antallet af patogener

En anden vigtig forskel mellem antibiotika og vacciner er, hvornår de bruges, og hvor mange patogener der findes. Antibiotika bruges til at behandle en allerede etableret infektion, når millioner af patogener allerede er i kroppen. Men vacciner bruges som forebyggelse. De antistoffer, de danner, kan virke helt i begyndelsen af ​​en infektion, når antallet af patogener er lavt. Dette har vigtige konsekvenser, da modstand er et talspil. Det er usandsynligt, at der opstår en resistensmutation under replikationen af ​​nogle få patogener, men chancerne stiger, efterhånden som flere patogener er til stede.

 Jo flere patogener, der er til stede under en infektion, jo mere sandsynligt er det, at der kan forekomme en resistensmutation. Célia Souque

Dette betyder ikke, at resistens mod vacciner aldrig udvikler sig: et godt eksempel er influenza. Takket være dens høje mutationshastighed kan influenzavirus hurtigt akkumulere nok mutationer til, at antistoffer muligvis ikke genkender det længere - en proces kaldet "antigen drift". Dette forklarer til dels, hvorfor influenzavaccinen skal skiftes hvert år.

Hvad fortæller dette os om vacciner mod SARS-CoV-2? Skal vi være bekymrede for, at de nye vacciner mister effektivitet? Heldigvis den nye coronavirus har en korrekturlæsemekanisme der reducerer de fejl, den laver, når den replikerer sit genom, og betyder, at der opstår mutationer meget sjældnere end ved influenzavirus.

Det er også blevet bekræftet, at både Oxford / AstraZeneca og Pfizer / BioNTech Vacciner kan effektivt stimulere antistoffer, der binder til flere epitoper, hvilket burde bremse resistensudviklingen.

Men vi skal stadig være forsigtige. Som tidligere nævnt har tallene betydning, når det kommer til modstand. Jo flere vira der findes – som i en hastigt voksende pandemi – jo mere sandsynligt er det, at man kan ramme jackpotten og udvikle mutationer, der resulterer i en betydelig indvirkning på vaccinens effektivitet. Hvis det er tilfældet, kan en ny version af vaccinen være nødvendig for at skabe antistoffer mod disse muterede vira. Det er også grunden til, at forsøg på at holde infektionstallene lave gennem forebyggelse og kontaktopsporing er afgørende for at holde vacciner i gang så længe som muligt.

Om forfatteren

Celia Souque, Postdoc forsker, mikrobiologi, University of Oxford Louis du Plessis, Postdoc-forskningsassistent, University of Oxford

bøger_sundhed

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.