De ziekte pokken wordt al 1000 jaar voor onze jaartelling beschreven als een virale infectieziekte die in 10-20% van de gevallen een dodelijke afloop kende. In 430 v.C. wist men in Athene dat mensen die de ziekte hadden doorgemaakt, deze niet vaak een tweede keer kregen en, indien ze toch opnieuw ziek werden, er in ieder geval niet aan stierven.
Dit gegeven is voor verschillende volkeren aanleiding geweest om gezonde personen opzettelijk te besmetten.
Variolatie
In 1721 wordt op het platteland van Engeland het principe van bescherming tegen pokken via opzettelijke besmetting geïntroduceerd door Mary Wortley Motagu. Het gaat daarbij om zogenaamde variolatie: het inbrengen in de huid van het gedroogde materiaal, geïsoleerd uit echte pokken (Variola). Zij heeft de techniek van variolatie afgekeken in Konstantinopel, waar deze methode net als in India waarschijnlijk al eeuwen wordt toegepast. Echter, de bakermat van de variolatie is vrijwel zeker China. Er zijn uit de 17e eeuw stammende beschrijvingen gevonden van een procedure die tot tenminste het jaar 1000 terug zou gaan. Daarbij werd gedroogd materiaal uit pokken op stukjes katoen gebracht en dan in de neus gestopt of zelfs rechtstreeks in de neus geblazen, zoals een oude prent laat zien.
De techniek van variolatie is vrij gevaarlijk want zo’n 1-3% van de ontvangers kan daardoor daadwerkelijk pokken oplopen en daar zelfs aan sterven. Toch wordt de techniek toegepast omdat de kans dat de variolatie beschermt tegen sterfte door pokken veel groter is dan het risico op deze wijze pokken op te lopen.
Edward Jenner
De Engelse plattelandsarts Edward Jenner (1749-1823) ontdekt omstreeks het jaar 1800 dat melkmeisjes, die door het melken een koepokinfectie aan de handen hebben doorgemaakt, geen mensenpokken meer krijgen. Jenner is als kind “gevarioleerd” en dus goed bekend met het principe.
Hij legt het verband tussen dierlijke en menselijke vormen van pokken en begint te experimenteren met dierlijk pokkenmateriaal als alternatief voor variolatie.
Hij besmet o.a. zijn eigen babyzoontje met materiaal uit varkenspokken wanneer daar een lokale uitbraak van is. Daarna waagt hij de besmetting van zijn baby met pokkenvirus. Het kind wordt niet ziek.
Op basis van deze experimenten begint hij later zijn vaccinatieproeven. Hij besmet de 8-jarige James Phipps met koepokkenvirus (Vaccinia) geïsoleerd uit een pok op de hand van een melkmeisje, met als doel bescherming tegen pokkenvirus. De techniek is dezelfde als bij variolatie, maar wordt nu vaccinatie genoemd. Na een tijdje infecteert hij de jongen met het echte pokkenvirus en deze wordt niet ziek. Wat meestal niet vermeld wordt, is dat zowel James Phipps (die 20 keer gehervaccineerd werd) en de zoon van Jenner (ook meerdere keren gevaccineerd) op 21-jarige leeftijd overlijden aan tuberculose, een ziekte die gelinkt wordt aan het pokkenvaccin.
De experimenten van Jenner vormen de basis voor de wereldwijde introductie van vaccinatie (‘vacca’ betekent koe en vaccina=koepokstof) tegen pokken. Het is achteraf duidelijk dat Jenner voortborduurde op de al bestaande variolatie en ook vrijwel zeker is geïnspireerd door Benjamin Jesty, een veehouder die in 1774 zichzelf en zijn gezin inoculeerde met koepokkenvirus en zo beschermde tegen pokken. Jesty, in tegenstelling tot Jenner, zag de algemeenheid van dit principe echter niet in.
Het kan ook zijn dat Jenner kennis heeft genomen van de Nederlander Geert Reinders die in 1774 als eerste met een vaccin kwam tegen runderpest.
Reinders ontdekte dat koeien die genezen waren van runderpest kalveren voortbrachten die gedurende de eerste levensperiode immuun waren voor deze ziekte. Hiermee ontdekte hij het fenomeen dat in de huidige immunologie bekend staat als maternale (passieve) immuniteit. Geert Reinders maakte zijn ontdekking op een merkwaardige wijze bekend; namelijk in een brief, gedateerd 6 december 1774, aan stadhouder Willem V van Oranje-Nassau. De resultaten werden ook kort daarna gepubliceerd in een brief aan de professoren Petrus Camper en Wynoldus Munniks. Deze laatste vertaalde de brief in het Engels en zond hem naar de Royal Society te Londen. Het is zeer aannemelijk dat Edward Jenner de resultaten van dit onderzoek heeft gebruikt als grondslag voor de ontwikkeling van zijn koepokenting in 1798.
Louis Pasteur
Ondanks het ogenschijnlijke grote succes van deze pokkenvaccinatie, begrijpt men het werkingsmechanisme ervan in de eerste helft van de 19e eeuw niet. Men gelooft dan nog steeds dat bacteriën uit ‘vuile lucht’ ontstaan. Het is Louis Pasteur die in de jaren zestig van de 19e eeuw aantoont dat deze denkwijze niet correct is; bacteriën ontstaan niet uit “vuile lucht” maar hygiëne (Semmelweis: liet artsen hun handen wassen, dat was voordien niet gebruikelijk), sterilisatie (Lister: steriliseerde operatie-instrumenten en wonden met fenol) en pasteurisatie (Pasteur: toonde aan dat verhitting van o.a. melk bederf voorkwam) kunnen infecties voorkomen.
Attenuatie
Pasteur slaagt er in kiemen te isoleren die hij weer opkweekt op voedingsbodems. Hij gaat verder op de ingeslagen weg en zorgt voor een nieuwe bloeiperiode in de vaccinologie; hij vindt een methode om gevaarlijke kiemen voldoende af te zwakken. Pasteur probeert allerlei ziekteverwekkers te veranderen door ze in dieren te brengen die geen last van die ziekteverwekker hebben. Dat herhaalt hij vervolgens een aantal keren op nieuwe dieren. Hij ziet dat deze zogenaamde passages de ziekteverwekker inderdaad zwakker maken. Met deze verzwakte ziekteverwekkers infecteert hij vervolgens de echte gastheer. Die wordt niet meer ziek, maar wel immuun tegen de ziekteverwekker. Het concept van doelbewust verzwakken in het laboratorium (attenuatie) is hiermee geboren. Hij doet eerst ervaring op door een kudde schapen op deze manier te beschermen tegen de dodelijke anthraxkiem en gevogelte tegen kippencholera.
Een van zijn latere experimenten betreft de verwekker van hondsdolheid (Pasteur heeft het over het virus, wat letterlijk gif betekent, maar heeft geen idee wat een virus eigenlijk is). Hij heeft de hondsdolheid-verwekker verzwakt door passage in konijnen. Met materiaal uit die konijnen kon hij honden beschermen tegen hondsdolheid.
Dode vaccins
De volgende belangrijke ontwikkeling in de vaccinologie vindt ongeveer tegelijkertijd plaats. Zowel in het laboratorium van Pasteur als in de VS wordt ontdekt dat gedode ziekteverwekkers ook gebruikt kunnen worden voor immunisatie. Zo ontstaan de dode vaccins tegen tyfus en vervolgens cholera en pest in 1896-‘97.
Subunitvaccins
In het begin van de 20e eeuw worden bacterietoxines ontdekt; eiwitten die bacteriën bij de infectie van de gastheer helpen. Toxines kunnen worden gemodificeerd tot ongevaarlijke toxoïden. Deze kunnen worden gebruikt als vaccin tegen de toxines en dat resulteert midden jaren 20 van de vorige eeuw in de introductie van de difterie- en tetanus toxoïdevaccins, de eerste subunitvaccins.
In 1931 wordt voor het eerst aangetoond dat sommige virussen kunnen worden gekweekt op bevruchte en daarna bebroede eieren i.p.v. tot dan toe in levende dieren.
Levende vaccins
Na de Tweede Wereldoorlog gaan de ontwikkelingen verder. Adjuvering, in eerste instantie alleen middels aluminium derivaten toegepast, helpt de immuunrespons tegen sommige vaccins te verbeteren. De eerste na-oorlogse ontwikkeling is het beschikbaar komen van de weefselkweek techniek. Op deze manier kunnen de meeste virussen in flessen gekweekt worden en ook sneller worden verzwakt door groei op weefsels van andere gastheren. Polysaccharide vaccins worden ontwikkeld, gericht tegen de oppervlaktesuikers van diverse bacteriën. En uiteindelijk is men in staat om virussen min of meer synthetisch te produceren en zodanig te veranderen dat ze als levend vaccin gebruikt kunnen worden. Van oorsprong betreffen het hier nog steeds dierlijke cellen.
