Ett idealiskt vaccin består av enbart den aktiva substansen (immunogenen) samt hjälpsubstanser. Vaccinets aktiva substanser sätter igång kroppens immunsvar. Hjälpsubstanserna behövs för att vaccinerna skall ha lämplig sammansättning och god effekt, vara lätta att använda och hålla för långa lagringstider.
Immunogener
Vaccinerna innehåller mikrober eller mikrobdelar som är viktiga för utvecklingen av organismens aktiva motståndskraft och som känns igen av immunsystemet. För vaccinering kan man använda tre olika typer av immunogen. I tabell 1 presenteras de olika vaccintyperna.
De vacciner som är enklast att tillverka är de som innehåller inaktiverade (avdödade), hela smittämnen. För produktionsändamål godkända bakteriestammar och virusstammar har odlats i näringslösningar respektive befruktade hönsägg eller cellodlingar. Mikroberna har avskiljts från näringslösningen eller cellodlingen samt inaktiverats på kemisk väg och renats. Vaccinerna innehåller mikrobdelar (antigener) som är viktiga med avseende på motståndskraften, men ofta innehåller de också sådana delar som är onödiga ur skyddssynpunkt och som kan ge biverkningar. Till exempel helcellsvaccin mot kikhosta innehåller avdödade kikhostebakterier, som ofta ger lokala symtom och feberreaktioner. Helcellsvaccinet har därför ersatts med acellulära (cellfria) vacciner som innehåller enbart de för immunskyddet viktiga antigenerna, vilka avskiljts från kikhostebakterierna och renats. Acellulära vacciner mot kikhosta är väl tolererade. Men också poliovaccin som framställts ur avdödade hela poliovirus är lätt att använda och ger sällan några biverkningar.
Ett vaccin borde enbart innehålla de för skyddseffekten väsentliga antigenerna (proteiner eller ytpolysackarider), i så ren form som möjligt. Difteri- och tetanustoxoider är typexempel på rena antigenvacciner där det gift (toxin) som utsöndras av bakterien har renats kemiskt med formaldehyd och omvandlats till en giftfri toxoid. Pneumokockvaccinet innehåller renade polysackarider från pneumokockbakteriens yta.
Den nyaste vaccingenerationen representeras av hepatit B-vaccinet, där virusets ytproteiner har framställts i jästceller med hjälp av modern bioteknik. Genom att foga genen för hepatit B-virusets ytprotein till jästsvampens arvsmassa får man jästcellsodlingen att effektivt och ekonomiskt framställa immunogen i lättrenad form.
Ett vaccin kan även innehålla levande mikrober som försvagats så att de förlorat sin sjukdomsalstrande förmåga men bibehållit sin immunogenitet. Av de vacciner som tillhandahålls i Finland hör följande vacciner till denna kategori: BCG (vaccin mot tuberkulos), MPR (vaccin mot mässling, påssjuka och röda hund), vattkoppsvaccin, vaccin mot gula febern samt vaccin mot rotavirus.
Vacciner som innehåller levande, försvagat smittämne åstadkommer ett tillstånd som påminner om en naturlig infektion. Dessa vaccinmikrober smittar ytterst sällan till personer i den vaccinerades närmaste omgivning. De försvagade vaccinmikroberna förökar sig i kroppen, vilket innebär att det behövs bara en injektion för att uppnå ett fullgott skydd. När man använder vaccin som innehåller inaktiverade mikrober eller deras renade antigener krävs det vanligen flera injektioner för att uppnå ett tillräckligt skydd. Dessutom måste man ge förstärknings(booster)doser för att skyddet skall upprätthållas.
Hjälpsubstanser
Den viktigaste hjälpsubstansen i ett vaccin är vatten. Vatten används för att lösa upp de övriga beståndsdelarna i vaccinet. Andra hjälpsubstanser är adjuvanser (förstärkningsämnen), konserveringsmedel, emulgeringsmedel, stabiliseringsmedel och pH-indikatorer.
A. Adjuvanser
För att förbättra vaccinets effekt kan den aktiva substansen adsorberas (fästas) på ett adjuvans som förstärker vaccinets effekt, eller på kemisk väg konjugeras (kopplas) till ett bärarprotein. Genom adsorbering eller konjugering av immunogenen förstärks immunsvaret. Som adjuvans i vacciner används olösliga aluminiumsalter, exempelvis aluminiumfosfat. I Hib-vaccinet har en svagt immunogen ytpolysackarid av bakterien Haemophilus influenzae typ b kopplats till ett bärarprotein, t.ex. en difteri- eller tetanustoxoid, vilket innebär att immunsvaret blir avsevärt bättre.
B. Konserveringsmedel
Konserveringsmedlen skyddar vaccinerna mot främmande mikrober. De vanligaste konserveringsmedlen är tiomersal, formaldehyd, fenoxietanol, fenol och neomycin. Vaccinerna innehåller så låga halter av konserveringsmedel att de inte är giftiga.
Det konserveringsmedel som har väckt mest diskussion är tiomersal. Tiomersal är en kvicksilverförening som i sextio års tid har använts som ett effektivt konserveringsmedel i vacciner. Tiomersal används inte i de nya och förnyade engångsförpackade vaccinerna, eftersom man för säkerhets skull undviker att tillsätta kvicksilverföreningar i läkemedel. En annan orsak till att man vill undvika just tiomersal är att man vet att det kan framkalla kontakteksem. Vid epikutantest utförda 1995 och 1996 vid finländska universitetssjukhus och Institutet för arbetshygien var det 4 % av de undersökta som reagerade på tiomersal. Tiomersalframkallat kontakteksem utgör inte kontraindikation mot vaccinering. Omedelbar överkänslighet för tiomersal är ytterst sällsynt.
C. Övriga hjälpsubstanser
Vid tillverkningen tillsätts salter, aminosyror och organiska syror för att göra vaccinerna till isotona och neutrala lösningar eller suspensioner som lämpar sig för injicering. Små mängder emulgerande substanser (oktoxynol och polysorbat) används för att förbättra protein- och virusantigenernas löslighet. Många frystorkade vacciner innehåller som stabilisator (hållbarhetsförbättrande substans) glycerol, sackaros, laktos, sorbitol, mannitol, gelatin, spjälkat gelatin eller humant albumin. Fenolrött kan användas som pH-indikator för att ange vaccinets brukbarhet: en färgförändring visar att vaccinet har fel surhetsgrad.
D. Restsubstanser från tillverkningsprocessen
I olika faser av vaccinframställningen används flera olika biologiska och kemiska substanser. Till exempel vid odling av vaccinvirus tillsätts antibiotika (neomycin, polymyxin, streptomycin, gentamycin och/eller tetracyklin) i början av processen för att skydda odlingen mot bakteriekontamination. Vaccinet kan innehålla rester av höns- eller approteiner eller kalvserum från cellodlingarna. Dessa halter är dock mycket låga i det slutliga vaccinet, efter utspädning och olika reningsfaser. Små mängder formaldehyd, glutaraldehyd, tiomersal eller Cetavlon (cetyltrimetylammoniumbromid) som använts för inaktivering av vaccinmikrober och toxiner kan kvarstå efter rening. Om ett vaccin innehåller mätbara mängder av rest- eller hjälpsubstanser som kan framkalla allergiska symtom (i synnerhet omedelbar överkänslighet) anges substansen i Vaccinatörens handbok i samband med beskrivningen av vaccinet . Om restsubstanshalterna är så små att de inte kan observeras med de laboratoriemetoder som anges i farmakopén, finns de inte omnämnda i Vaccinatörens handbok. Omnämnanden om sådana "teoretiska" restsubstanser kan finnas på vaccinets bipacksedel, i Pharmaca Fennica, eller i produktresumén, som är tillgänglig på Fimeas webbplats ( www.fimea.fi).