In 1796, the scientist Edward Jenner injected material from a cowpox virus into an eight-year-old boy with a hunch that this would provide the protection needed to save people from deadly outbreaks of the related smallpox virus.

1796年、科学者エドワード・ジェンナーは、ある予感のもとに牛痘ウイルスの物質を8歳の少年に注射した。近縁の天然痘ウイルスによる致命的な流行から人々を守れるはずだと考えたのだ。

It was a success.

それは成功だった。

The eight-year-old was inoculated against the disease and this became the first ever vaccine.

少年はその病気への免疫を得て、これが史上初のワクチンとなった。

But why did it work?

だが、なぜそれが効いたのだろうか?

To understand how vaccines function, we need to know how the immune system defends us against contagious diseases in the first place.

ワクチンの仕組みを理解するには、まず免疫系が感染症からどう体を守っているかを知る必要がある。

When foreign microbes invade us, the immune system triggers a series of responses in an attempt to identify and remove them from our bodies.

異物の微生物が侵入すると、免疫系は一連の反応を起こし、それらを特定して体外へ排除しようとする。

The signs that this immune response is working are the coughing, sneezing, inflammation and fever we experience, which work to trap, deter and rid the body of threatening things like bacteria.

咳やくしゃみ、炎症、発熱は、免疫反応が働いている証拠であり、細菌などの脅威を封じ込め、防ぎ、体外へ追い出す役割を果たす。

These innate immune responses also trigger our second line of defense called adaptive immunity.

こうした自然免疫反応は、「獲得免疫」と呼ばれる第二の防衛線も引き起こす。

Special cells called B cells and T cells are recruited to fight microbes and also record information about them, creating a memory of what the invaders look like and how best to fight them.

B細胞やT細胞という特殊な細胞が動員され、微生物と戦うと同時にその情報を記録し、侵入者の姿や最適な対処法を「記憶」する。

This know-how becomes handy if the same pathogen invades the body again.

この知識は、同じ病原体が再び侵入した時に役立つ。

But despite this smart response, there's still a risk involved.

だが、この賢い反応にもリスクは残る。

The body takes time to learn how to respond to pathogens and to build up these defenses.

体が病原体への対処法を学び、防御を築くには時間がかかる。

And even then, if a body is too weak or young to fight back when it's invaded, it might face very serious risk if the pathogen is particularly severe.

それでも、侵入された時に体が弱すぎたり幼すぎたりして戦えなければ、病原体が特に強力な場合、深刻な危険にさらされることもある。

But what if we could prepare the body's immune response, readying it before someone even got ill?

では、病気になる前に体の免疫反応をあらかじめ準備できたらどうだろうか?

This is where vaccines come in.

そこで登場するのがワクチンだ。

Using the same principles that the body uses to defend itself, scientists use vaccines to trigger the body's adaptive immune system without exposing humans to the full strength disease.

体が自らを守る仕組みと同じ原理を使い、科学者たちはワクチンによって、本物の病気にさらすことなく獲得免疫系を働かせる。

This is resulted in many vaccines, which each work uniquely separated into many different types.

その結果、多くの種類のワクチンが生まれ、それぞれ独自の仕組みで働く。

First, we have live attenuated vaccines. These are made of the pathogen itself, but a much weaker and tamer version.

まず、生弱毒化ワクチンがある。病原体そのものだが、大幅に弱め、おとなしくしたものだ。

Next, we have inactive vaccines, in which the pathogens have been killed.

次に不活化ワクチンがあり、これは病原体を死滅させたものだ。

The weakening and inactivation in both types of vaccine ensures that pathogens don't develop into the full-blown disease.

どちらのワクチンも、弱毒化や不活化によって病原体が本格的な病気に発展しないようになっている。

But just like a disease, they trigger an immune response, teaching the body to recognize an attack by making a profile of pathogens in preparation.

だが病気と同様に免疫反応を引き起こし、病原体の「プロフィール」を作らせて、体に攻撃の認識を学ばせる。

The downside is that live attenuated vaccines can be difficult to make, and because they're live and quite powerful, people with weaker immune systems can't have them.

欠点は、生弱毒化ワクチンの製造が難しいことと、生きていて効果が強いため、免疫力の弱い人は接種できないことだ。

While inactive vaccines don't create long-lasting immunity.

一方、不活化ワクチンは免疫が長続きしない。

Another type, the subunit vaccine, is only made from one part of the pathogen, called an antigen, the ingredient that actually triggers the immune response.

もう一つの種類がサブユニットワクチンで、病原体の一部分、つまり免疫反応を実際に引き起こす「抗原」だけから作られる。

By even further isolating specific components of antigens, like proteins or polysaccharides, these vaccines can prompt specific responses.

タンパク質や多糖類といった抗原の特定成分をさらに単離することで、これらのワクチンは特定の反応を引き起こせる。

Scientists are now building a whole new range of vaccines called DNA vaccines.

科学者たちは今、DNAワクチンと呼ばれる全く新しいタイプのワクチンを開発している。

For this variety, they isolate the very genes that make the specific antigens the body needs to trigger its immune response to specific pathogens.

この種類では、特定の病原体への免疫反応を引き起こすのに必要な抗原を作る遺伝子そのものを取り出す。

When injected into the human body, those genes instruct cells in the body to make the antigens.

それを体内に注射すると、その遺伝子が体の細胞に抗原を作るよう指示する。

This causes a stronger immune response and prepares the body for any future threats.

これによってより強い免疫反応が起き、将来の脅威に体が備えられる。

And because the vaccine only includes specific genetic material, it doesn't contain any other ingredients from the rest of the pathogen that could develop into the disease and harm the patient.

そしてこのワクチンには特定の遺伝物質しか含まれないため、病気を引き起こして患者に害を及ぼしうる病原体の他の成分は一切含まれない。

If these vaccines become a success, we might be able to build more effective treatments for invasive pathogens in years to come.

これらのワクチンが実用化されれば、今後数年で侵襲性の病原体に対するより効果的な治療法を築けるかもしれない。

Just like Edward Jenner's amazing discovery spurred on modern medicine all those decades ago, continuing the development of vaccines might even allow us to treat diseases like HIV, malaria, or Ebola, one day.

何十年も前にエドワード・ジェンナーの驚くべき発見が近代医学を推し進めたように、ワクチン開発を続けることで、いつかHIVやマラリア、エボラといった病気を治療できるようになるかもしれない。