ในปี ค.ศ. 1796 นักวิทยาศาสตร์ นาม เอ็ดเวอร์ด เจนเนอร์
ฉีดสารจากไวรัสฝีดาษวัว เข้าไปในเด็กชายวัย 8 ขวบ
ด้วยความหวังที่จะสร้างการป้องกัน ที่เป็นที่ต้องการ
ในการช่วยเหลือคน จากการระบาดของโรคร้ายอย่างไข้ทรพิษ
มันได้ผล
เด็ก 8 ขวบคนนั้นถูกปลูกฝีต้านโรค
และนั่นก็เป็นวัคซีนแรกที่ถือกำเนิดขึ้น
แต่มันได้ผลได้อย่างไร
เพื่อที่จะเข้าใจการทำงานของวัคซีน
เราจะต้องต้องเข้าใจเสียก่อนว่า
ระบบภูมิคุ้มกัน ป้องกันเราจากโรคร้ายอย่างไร
เมื่อจุลชีพแปลกปลอมบุกเข้ามา
ระบบภูมิคุ้มกันก็กระตุ้นชุดสัญญาณตอบสนอง
ซึ่งพยายามที่จะบ่งชี้ และกำจัดเชื้อเหล่านี้ออกจากร่างกาย
สัญญาณที่บอกว่าการตอบสนอง ทางภูมิคุ้มกันนี้ทำงาน
คือการไอ จาม อักเสบ และมีไข้
ซึ่งทำหน้าที่กักบริเวณ กำจัด และไล่ ตัวอันตราย เช่น แบคทีเรีย ออกจากร่างกาย
การตอบสนองภูมิคุ้มกันพื้นฐาน ยังกระตุ้นสั่งการระบบป้องกันที่ 2
ที่เรียกว่า ภูมิคุ้มกันที่จำเพาะ (adaptive immunity)
เซลล์พิเศษชื่อ บี เซลล์ และ ที เซลล์ ถูกเรียกมาเพื่อสู้กับจุลชีพ
และยังเก็บข้อมูลเกี่ยวกับพวกมัน
สร้างเป็นบันทึก ว่าผู้บุกรุกมีหน้าตาอย่างไร
และวิธีการใดที่จะสู้กับมันได้ดีที่สุด
องค์ความรู้นี้จะมีประโยชน์
ถ้าเชื้อตัวเดิมบุกเข้าร่างกายอีกครั้ง
ถึงแม้ว่าเราจะมีการตอบสนองอันชาญฉลาดนี้ มันก็ยังมีความเสี่ยงอยู่
ร่างกายใช้เวลาในการเรียนรู้ ว่าจะตอบสนองต่อเชื้อก่อโรคอย่างไร
และค่อยๆ สร้างการป้องกัน
ยิ่งกว่านั้น
ถ้าร่างกายอ่อนแอ หรือเด็กเกินไป ที่จะตอบโต้เมื่อถูกเชื้อบุกเข้ามา
ร่างกายก็จะเผชิญกับความเสี่ยงร้ายแรง ถ้าหากเชื้อก่อโรคนั้นมีความรุนแรง
แต่ถ้าหากเราสามารถเตรียม การตอบสอนงทางภูมิคุ้มกันของร่างกาย
ให้พร้อมก่อนที่จะป่วยได้ล่ะ
นี่เป็นจุดที่วัคซีนได้ก้าวเข้ามา
โดยใช้หลักการเดียวกัน กับที่ร้างกายใช้ในการป้องกันตนเอง
นักวิทยาศาสตร์ใช้วัคซีนในการกระตุ้น ระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะของร่างกาย
โดยไม่ต้องให้ร่างกายเจอกับโรคแบบจังๆ
มีวัคซีนมากมายหลายชนิด ซึ่งทำงานแตกต่างกันไป
และจำแนกได้หลายประเภท
อย่างแรก เรามีวัคซีนจากเชื้ออ่อนแรง (live attenuated vaccine)
วัคซีนชนิดนี้ทำจากเชื้อก่อโรค แต่เป็นเชื้อแบบอ่อนแรง และเชื่องกว่า
จากนั้น เรามี วัคซีนที่เชื้อถูกทำให้ตาย (inactive vaccine) ซึ่งเชื้อก่อโรคถูกฆ่า
การทำให้เชื้ออ่อนแรง และตาย ในวัคซีน 2 ชนิดนี้
ก็เพื่อให้มั่นใจว่า เชื้อจะไม่พัฒนาเป็นตัวก่อโรคกอย่างสมบูรณ์
แต่เหมือนกับโรค พวกมันกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
สอนให้ร่างกายเราจำรูปแบบการโจมตี
โดยสร้างประวัติของเชื้อก่อโรค เพื่อเป็นการเตรียมการ
ข้อเสียก็คือ วัคซีนที่ทำให้เชื้ออ่อนแรง ผลิตได้ลำบาก
และเพราะว่ามันมีชีวิต และค่อนข้างจะมีฤทธิ์อยู่
คนที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ไม่สามารถที่จะรับวัคซีนนี้ได้
ขณะที่วัคซีนที่เชื้อถูกทำให้ไม่ก่อโรคนั้น สร้างภูมิคุ้มกันระยะยาวไม่ได้
ซับยูนิตวัคซีน (subunit vaccine) คือวัคซีนอีกชนิดหนึ่ง
ที่สร้างขึ้นจากแค่ส่วนหนึ่งของเชื้อก่อโรค เรียกว่า แอนติเจน (antigen)
ซึ่งเป็นส่วนที่จริงๆ แล้วกระตุ้น การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
โดยการแยกส่วนประกอบจำเพาะ ของแอนติเจน
เช่นโปรตีน หรือโพลีแซคคาไรด์
วัคซีนเหล่านี้กระตุ้นการตอบสนองจำเพาะ
ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ สร้างวัคซีนจำพวกใหม่
เรียกว่า ดีเอ็นเอ วัคซีน
สำหรับวัคซีนชนิดนี้ พวกเขาจำแนกยีนจำเพาะที่สร้างแอนติเจน
ที่ร่างกายต้องการใช้ กระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันต่อเชื้อก่อโรค
เมื่อฉีดเข้าไปในร่างการยมนุษย์
ยีนเหล่านี้สั่งให้เซลล์ในร่างกาย สร้างแอนติเจน
สิ่งนี้สร้างการตอบสนองทาง ภูมิคุ้มกันที่แรงกว่า
และเตรียมร่างกายให้พร้อม กับโรคที่อาจเข้ามา
และเพราะว่าวัคซีนมีแต่เพียง ส่วนพันธุกรรมจำเพาะ
มันไม่มีส่วนอื่นๆ จากเชื้อก่อโรค
ที่จะสามารถพัฒนาไปเป็นโรค และเป็นอันตรายต่อผู้ป่วยได้
ถ้าวัคซีนเหล่านี้ถูกพัฒนาสำเร็จ
เราอาจสามารถสร้าง การบำบัดรักษาที่มีประสิทธิภาพ
สำหรับเชื้อก่อโรคติดต่อในเวลาอันใกล้
เหมือนกับการค้นพบที่น่าทึ่งของ เอ็ดเวอร์ด เจนเนอร์
ที่กระตุ้นการแพทย์สมัยใหม่ มาหลายศตวรรษ
การพัฒนาวัคซีนอย่างไม่หยุดยั้ง
อาจทำให้เราสามารถจัดการกับโรคอย่าง เอชไอวี
มาลาเรีย
หรือ อีโบลาได้ ในสักวัน