Basic immunological concepts applied to vaccination

Abstract

Vaccination has been one of the major successes in Public Health, and continues to have a great impact in terms of the prevention of diseases and mortality throughout the world. However, certain population groups are not being fully protected by the available vaccines, and there are pathogens for which vaccines have not yet been developed. Deep understanding of the immune response is needed in order to successfully deal with these challenges and develop new effective vaccines. Bearing this in mind, it must be underscored that many advances have been made in this field. The present article intends to offer a review of the basic immunological concepts needed for a better understanding of vaccinology.

Although vaccination efficacy has traditionally been measured based on antibody production, other correlates of immune protection or biomarkers are currently being investigated. The generation of a specific response by different cell types needed for defence against microorganisms is crucial for predicting the efficacy of a vaccine. It is therefore necessary to understand the immune response and the vaccines’ mechanisms of action in order to develop new effective vaccines. This review addresses the evolution of immunology and vaccinology. It then examines the innate and acquired immune responses, and lastly discusses innovating elements and challenges facing the development of new vaccines.

Resumen

La vacunación es uno de los mayores éxitos de Salud Pública y a día de hoy sigue teniendo un gran impacto a nivel mundial en la prevención de enfermedades y muertes. Sin embargo, existen algunos grupos de población que no están siendo totalmente protegidos con las vacunas disponibles y, de igual manera, patógenos específicos para los que aún no existen vacunas. Para superar estos retos y poder desarrollar nuevas vacunas eficaces es indispensable un entendimiento preciso de la respuesta inmune. Con esto en mente, se debe enfatizar que muchos progresos han sido efectuados en este área y este artículo constituye una revisión de los conceptos básicos necesarios para el mejor entendimiento de la vacunología.

Además, de forma tradicional, la inmunogenicidad vacunal se ha medido mediante la producción de anticuerpos, mientras que hoy en día se están buscando otros biomarcadores subrogados de protección. La generación de una respuesta específica de distintos tipos celulares necesarios para la defensa frente a microorganismos podría ser la clave para predecir la eficacia de una vacuna. Por ello, para poder desarrollar nuevas vacunas inmunógenas y eficaces es preciso entender la respuesta inmune y cómo funcionan las vacunas. En esta publicación se revisa, como punto de partida, la evolución de la inmunología y la vacunología. Posteriormente, se revisa la respuesta inmune innata y la adquirida, para, finalmente, hablar de elementos innovadores y retos en el desarrollo de nuevas vacunas.