Вакцины обеспечивающие пожизненный иммунитет рекомбинантные
ВАКЦИНЫ (лат. Vacca — корова) – иммунобиологические вакцинные препараты из бактерий, вирусов или продуктов их жизнедеятельности, которые применяются для активной иммунизации людей и животных с целью специфической профилактики и лечения заболеваний инфекционной этиологии. Термин «вакцина» объединяет различные препараты (живые, инактивированные, субъединичные, рекомбинантные, синтетические виды вакцин) и анатоксины (см. Анатоксин).
Живые вакцины
Основным принципом получения живых видов вакцин является атенуация, то есть снижение вирулентности микроорганизмов при сохранении исходной антигенности и иммуногенности.
В основу метода разработки живых вакцин заложено направлено культивирования микроорганизмов на питательных средах и пассажи на лабораторных животных или в культуре тканей. При культивировании атенуацию возбудителя можно достичь: добавлением в питательную среду веществ, которые имеют ингибирующие свойства (желчь, антибиотики и антисептики в суббактериостатичних концентрациях) применением «голодных» сред, не соответствуют по качественному составу потребностям микроорганизма; изменением оптимального температурного режима.
Так, известен туберкулезный вид вакцин БЦЖ была получена Кальметтом и Гереном в результате 236 последовательных пассажей вирулентного штамма Valle на картофельно-глицериновом среде в присутствии 10% желчи, к которой чувствителен возбудитель туберкулеза.
Вакцинные штаммы микроорганизмов должны быть апатогенными, то есть способными вызвать инфекционное заболевание людей и животных, иммунизированных ними. Для получения вакцинових штаммов вирусов применяют метод многократных пассажей в организме одного и того же вида животных или в культурах клеток. Классическим примером является живой иммуноген против бешенства, полученная Луи Пастером путем пассажей вируса уличного бешенства через мозг кролика.
Живые виды вакцин, моделируя иммунный ответ, адекватный перенесенном заболеванию, имеют существенные преимущества перед другими биопрепаратами по этому показателю.
Однако живые вакцины в зависимости от вида вид иммунитета имеют и некоторые недостатки: возможность реверсии вакцинового штамма в патогенную форму; гетерогенность микробной популяции, среди которых могут оставаться вирулентные микроорганизмы; трудности при стандартизации. Разработан живые вакцины на основе рекомбинантных штаммов микроорганизмов.
Принцип получения живых рекомбинантных вакцинных препаратов заключается в использовании непатогенных бактерий и вирусов, в геном которых встраивают гены протективных антигенов патогенных микроорганизмов. Рекомбинантные штаммы выполняют роль вектора (проводника), который экспрессирует специфические антигены патогенного микроорганизма. Поэтому рекомбинантные биопрепараты называют векторными видами вакцин.
Как векторы применяют, например, вирус осповакцины, непатогенные штаммы кишечной палочки, сальмонеллы. На практике используют живые рекомбинантные вакцины. против гепатита В, клещевого энцефалита.
Инактивированные вакцины
Для профилактики инфекционных заболеваний бактериальной и вирусной этиологии широко применяют инактивированные вакцины.
Важным условием эффективности этих видов вакцин является выбор инактиватора и оптимальных условий инактивации. Понятие «инактивированный» касается жизнеспособности микроорганизмов, входящих в состав вакцинного препарата.
Среди первых инактивированных вакцин формирующих стойкий вид иммунитета были вакцинные иммуногены против бешенства, оспы, ящура. Наиболее распространенными физическими методами инактивации микроорганизмов является гамма и ультрафиолетовые лучи, термоинактивации, фотодинамическая и ультразвуковая инактивация.
Из химических соединений для инактивации микроорганизмов чаще всего применяют формальдегид, бета-пропиолактон, глутаровый альдегид. Обязательное условие контроля инактивированных вакцинных препаратов — проверка стерильности. В отличие от живых, инактивированные виды вакцин подвергаются стандартизации по количеству микробных тел в определенном объеме, по антигенностью и иммуногенностью.
Субъединичные вакцины
Субъединичные (компонентные) вакцины — это иммуногенные препараты, представляющие собой химические компоненты, которые изымают из структуры микробной клетки или вируса. В состав субъединичных вакцин могут входить изолированные из структуры микробной клетки нуклеиновые кислоты (ДНК или РНК), рибосомы, белки, липополисахариды, глюцидолипопротеидни комплексы, содержащие протективного антигена.
Субъединичные виды вакцин имеют несомненные преимущества перед живыми и инактивированными: они менее реактогенна, характеризуются иммуногенной направленности, относятся к очищенных бактериальных и вирусных препаратов и, как правило, не вызывают при иммунизации побочных иммунологических эффектов. Рекомбинантные субъединичные вакцинные препараты готовят из очищенных белков, которые продуцируют рекомбинантные микроорганизмы. Клонированные ДНК, кодирующие протективный антиген, можно вводить в бактерии, дрожжи, клеточные культуры с целью получения антигена в количестве, достаточном для изготовления рекомбинантной субъединичной вакцины.
Типичным примером рекомбинантной субъединичной вакцины является антивирусный бактерин против гепатита В. Перспективным направлением развития и совершенствования современной вакцинологии признана разработка синтетических антигенов и биовакцин.
Синтетические вакцины
Синтетические вакцины — это ЛП, содержащие искусственно синтезированные пептиды, имитирующие небольшие участки протективных антигенов микроорганизма, которые способны и индуцировать иммунный ответ организма и защитить его от конкретного заболевания.
Примером таких вакцин являются синтетические биопрепараты против сальмонеллеза и гриппа. Для профилактики токсикоинфекций примесову анатоксины. Одним из основных критериев качества вакцинного препарата независимо от способа их получения является регламентирована реактогенность (до выпуска допускаются только нереактогенный и малореактогенныйм препарат). Для повышения иммуногенности антигенов, входящих в состав инактивированных, субъединичных, синтетических вакцин и анатоксинов, применяют адъюванты.
Адъюванты (лат. Adjuvare — помогать) — это разнообразные по происхождению и физико-химическими свойствами вещества: гель гидроокиси алюминия, алюмокалиевые квасцы, липиды, эмульгаторы, полимерные соединения (мурамилдипептид, поливинилпирролидон, полисахариды бактерий).
Механизм действия адъювантов заключается в создании «депо» антигена в месте введения В. и неспецифической стимуляции функциональной активности иммунокомпетентных клеток (макрофагов, Т- и В-лимфоцитов). Вакцина для определенного вида иммунитета, предназначены для иммунизации против одного заболевания, называют моновакцинами (напр. холерная или брюшнотифозная). Ассоциированные виды вакцин — препараты, предназначенные для одновременной вакцинации против нескольких инфекционных заболеваний (например., Вакцина АКДС, в состав которой входит антиген возбудителя коклюша, столбнячный и дифтерийный анатоксины). При обоснованном сочетании компонентов ассоциированных вакцин они способны вырабатывать вид иммунитета к каждой инфекции, практически не уступает иммунитета, который формируется в результате применения моновакцин.
В иммунологической практике применяют также термин «поливалентные вакцины». Это препараты, предназначенные для профилактики одной инфекции, которые содержат несколько серотипов возбудителя. Например, поливалентные вакцны против гриппа, лептоспироза.
Некоторые вакцинные препараты применяют также с целью терапии хронических инфекционных заболеваний. Особое место между профилактическими и лечебными вакцинами. занимает антирабический тип вакцинного препарата, применяемый с целью предупреждения заболевания инфицированных лиц, находящихся в инкубационном периоде. С лечебной целью применяют также аутовакцины, которые изготавливают путем инактивации культур микроорганизмов, изъятых у больного.
К вакцинам обязательного применения относятся: живая вакцина для профилактики туберкулеза БЦЖ; вакцинный препарат против полиомиелита; коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина, формирующая стойкий иммунитет после введения (АКДС), живая противокоревая вакцина; живая паротитная; против гепатита B.
В ветеринарной практике проводят прививки животных против вирусных заболеваний (бешенство, болезнь Ауески, чума плотоядных, оспа птиц, коз, вирусный гепатит утят, инфекционный ринотрахеит крупного рогатого скота, ящур и др.) и бактериальных заболеваний (эшерихиозы и сальмонеллез молодняка, лептоспироз, сибирская язва, колиентеротоксемия свиней, пастереллез и др.).
Противопоказания для вакцинации: острые инфекционные заболевания, обострение хронической инфекции, в т. ч. туберкулезная интоксикация, аллергические болезни; заболевания ЦНС: энцефалиты, энцефалопатии, судорожный синдром хронические заболевания паренхиматозных органов — почек, печени тяжелые заболевания сердечно-сосудистой системы, в т. ч. гипертоническая болезнь II, III степени; иммунодефицитное состояние; злокачественные опухоли и СПИД. Для формирования стойкого иммунитета после вакцины, нельзя ее применять ранее чем через 30 дней после выздоровления от гриппа, ангины, ОРВИ. Вакцины следует хранить в темном месте при температуре 2-10 ° С (в холодильнике).
Нарушение правил хранения вакцинного препарата приводит к повышению их реактогенности и снижение имуногенности.
Литература
- Сергеев В.А. Вирусные вакцины. — М., 1993;
- Медуницын Н.В. Вакцинологии. — М., 2004.
^Наверх
Полезно знать
- Виноград культурный — Vitis vinifera
- Винолечение
- Выборка
- Выборочное действие
- Производство препаратов для животных
Всевозможные вирусы и инфекции неизменно занимают первые места среди причин болезни. Последствия вирусных и инфекционных заболеваний могут быть довольно тяжелыми. Именно поэтому в развитых странах мира уделяется большое внимание профилактике инфекционных болезней. К сожалению, в арсенале современной медицины немного методов, способных эффективно защитить организм от инфекций. Главным оружием в арсенале современной медицины являются профилактические прививки, или вакцинация.
Что входит в состав вакцин и как они защищают человека от болезней?
В споре родилась истина
Слово «вакцина» происходит от латинского слова vacca – «корова». В 1798 году английский врач Эдвард Дженнер впервые провел медицинскую прививку: ввел в надрез на коже восьмилетнего мальчика содержимое оспины коровы. Благодаря этому ребенок не заболел натуральной оспой.
В начале ХХ века русский ученый Илья Мечников описал свой научный эксперимент: он воткнул в морскую звезду шип розы, и через некоторое время шип исчез. Так были открыты фагоциты – специальные клетки, которые уничтожают чужеродные организму биологические частицы.
Немецкий ученый Пауль Эрлих спорил с Мечниковым. Он утверждал, что главная роль в защите организма принадлежит не клеткам, а антителам – специфическим молекулам, которые образуются в крови в ответ на внедрение агрессора.
Этот научный спор имеет прямое отношение к исследованию механизма иммунитета (от лат. immunitas – освобождение, избавление от чего-либо). Коротко говоря, иммунитет – это невосприимчивость организма к инфекционным агентам и чужеродным веществам. Непримиримые научные соперники Мечников и Эрлих в 1908 году разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Оба оказались правы: фагоциты являются компонентом врожденного иммунитета, а антитела – приобретенного, который возникает в результате перенесенного заболевания или введения в организм вакцины.
Прививка иммунитета
Эффект прививки основан на том, что организм человека при проникновении антигенных «чужаков» вырабатывает к ним антитела – то есть формирует приобретенный иммунитет, благодаря которому организм не допускает размножения «вражеских» клеток в организме. Основным действующим компонентом вакцины – вещества, используемого для прививки, – является иммуноген, то есть структуры, аналогичные компонентам возбудителя заболевания, ответственным за выработку иммунитета.
Открытие метода вакцинации позволило человечеству достичь невероятных результатов в борьбе с инфекциями. В мире практически исчезли полиомиелит, оспа, скарлатина, корь; в тысячи раз снижена заболеваемость дифтерией, краснухой, коклюшем и другими опасными инфекционными заболеваниями. Прививки от некоторых заболеваний дают пожизненный иммунитет, именно поэтому их делают в первые годы жизни ребенка.
Выбирая вакцину – например, для прививки против вируса гриппа, – не стоит ориентироваться исключительно на импортный товар как более качественный и «экологически чистый». В состав всех вакцин, независимо от страны их производства, входят консерванты. Указание о необходимости их наличия содержится в рекомендациях ВОЗ. Назначение консервантов – обеспечить стерильность препарата в случае возникновения микротрещин на упаковке при транспортировке и хранения вскрытой первичной многодозной упаковки.
Специалисты считают, что прививки полезны для иммунной системы ребенка в качестве своеобразной «дополнительной информации». С четвертого дня жизни и до четырех-пяти лет детский организм находится в физиологическом состоянии «иммунологического обучения», то есть собирает максимум информации об окружающем его микробном и антигенном (то есть генетически чуждом) мире. Вся иммунная система настроена на этот процесс обучения, и прививки как вариант «подачи информации» переносятся гораздо легче и оказываются более эффективными, чем в более позднее время. Некоторые прививки (например, от коклюша) можно делать только в возрасте до 3 лет, поскольку потом организм будет реагировать на вакцину слишком бурно.
Многолетние наблюдения показали, что вакцинация не всегда бывает эффективной. Вакцины теряют свои качества при неправильном хранении. Но даже если условия хранения соблюдались, всегда существует вероятность, что стимуляции иммунитета не произойдет. «Отклика» на прививку не возникает в 5-15% случаев.
Будьте осторожны! Противникам прививок следует помнить, что последствия вирусных инфекций могут быть куда более серьезными, чем просто «детские» болезни.Например, после кори достаточно высока вероятность развития сахарного диабета первого типа (инсулинозависимого), а осложнением краснухи может быть тяжелые формы энцефалита (воспаления головного мозга).
Чем прививаемся?
Эффективность вакцинопрофилактики зависит от двух слагаемых: качества вакцины и здоровья прививаемого. Вопрос о необходимости и полезности прививок сегодня считается спорным. В статье 11 закона РФ «Об иммунопрофилактике инфекционных болезней» утверждается полная добровольность вакцинирования, основанная на информированности о качестве и происхождении вакцины, обо всех плюсах и о возможных рисках прививки. Детям до 15 лет можно делать прививки только с разрешения родителей. Врач не имеет права приказывать, врач может только рекомендовать.
Сегодня существуют вакцины разнообразных видов, типов и назначений.
- Живая вакцина – препарат, основу которого составляет ослабленный живой микроорганизм, потерявший способность вызывать заболевание, но способный размножаться в организме и стимулирующий иммунный ответ. К этой группе относятся вакцины против кори, краснухи, полиомиелита, гриппа и т.д. Положительные свойства живой вакцины: по механизму воздействия на организм напоминает «дикий» штамм, может приживляться в организме и длительно сохранять иммунитет, исправно вытесняя «дикий» штамм. Для вакцинации достаточно я небольшой дозы (обычно однократная прививка). Отрицательные свойства: живые вакцины трудно поддаются биоконтролю, чувствительны к действию высоких температур и требуют специальных условий хранения.
- Убитая (инактивированная) вакцина – препарат, который содержит убитый патогенный микроорганизм – целиком или же его части. Убивают возбудителя инфекции физическими методами (температура, радиация, ультрафиолетовый свет) или химическими (спирт, формальдегид). К группе инактивированных относятся вакцины против клещевого энцефалита, чумы, брюшного тифа, вирусного гепатита А, менингококковой инфекции. Такие вакцины реактогенны, применяются мало (коклюшная, против гепатита А).
- Химическая вакцина – препарат, который создается из антигенных компонентов, извлеченных из микробной клетки. К группе химических относятся вакцины против дифтерии, гепатита В, краснухи, коклюша.
- Рекомбинантная (векторная, биосинтетическая) вакцина – препарат, полученный методами генной инженерии, с помощью рекомбинантной технологии. Гены вирулентного микроорганизма, отвечающий за синтез защитных антигенов, встраивают в геном какого-либо безвредного микроорганизма (например, дрожжевую клетку), который при культивировании продуцирует и накапливает соответствующий антиген. К группе рекомбинантных относятся вакцины против вирусного гепатита B, ротавирусной инфекции, вируса простого герпеса.
- Ассоциированная (поливалентная) вакцина – препарат, содержащий компоненты нескольких вакцин. К группе поливалентных относятся адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС-вакцина), тетравакцина (вакцины против брюшного тифа, паратифов А и В, а также столбнячный анатоксин) и АДС-вакцина (дифтерийно-столбнячный анатоксин).
Оглавление темы «Иммунодефициты. Вакцины. Сыворотки. Иммуноглобулины.»:
1. Клеточные иммунодефициты. Т-клеточная недостаточность иммунитета. Диагностика клеточных иммунодефицитов. Синдром Ди Джорджи. Синдром Незелофа. Тяжёлый комбинированный иммунодефицит. Синдром Вискотта-Олдрича.
2. Транзиторные иммунодефициты. Механизм развития транзиторных иммунодефицитов. Иммунотерапия. Иммунопрофилактика. Иммунобиологические препараты.
3. Виды иммунобиологических препаратов. Эффекты иммунобиологических препаратов.
4. Вакцины. Виды антигенов вакцин. Классификация вакцин. Виды вакцин. Живые вакцины. Ослабленные ( аттенуированные ) вакцины. Дивергентные вакцины.
5. Инактивированные вакцины. Корпускулярные ( цельновирионные ) вакцины. Компонентные ( субъединичные ) вакцины.
6. Генно-инженерные ( рекомбинантные ) вакцины. Векторные вакцины. Синтетические вакцины.
7. Молекулярные вакцины. Анатоксины. Классификация анатоксинов. Конъюгированные вакцины.
8. Моновалентные вакцины. Ассоциированные ( поливалентные ) вакцины. Методы вакцинопрофилактики. Методы введения вакцин. Типы вакцинаций. Виды вакцинаций.
9. Эффективность вакцин. Проверка эффективности вакцин. Индекс защиты вакцины. Индекс эффективности вакцины.
10. Сывороточные иммунные препараты. Иммунные сыворотки. Гетерологичные сыворотки. Гомологичные сыворотки. Иммунные иммуноглобулины.
Генно-инженерные ( рекомбинантные ) вакцины. Векторные вакцины. Синтетические вакцины.
Генно-инженерные вакцины содержат Аг возбудителей, полученные с использованием методов генной инженерии, и включают только высокоиммуногенные компоненты, способствующие формированию защитного иммунитета (более подробно см. главу 7). Возможны несколько вариантов создания генно-инженерных вакцин.
• Внесение генов вирулентности в авирулентные или слабовирулентные микроорганизмы.
• Внесение генов вирулентности в неродственные микроорганизмы с последующим выделением Аг и его использованием в качестве иммуногена.
• Искусственное удаление генов вирулентности и использование модифицированных организмов в виде корпускулярных вакцин.
Ряд современных противовирусных вакцин сконструирован путём введения генов, кодируюших основные Аг патогенных вирусов и бактерий в геном вируса осповакцины (HBsAg вируса гепатита В) и непатогенных для человека сальмонелл (HBsAg вируса гепатита В и Аг токсина столбнячной палочки). Другим примером служит введение генов возбудителя туберкулёза в вакцинный штамм БЦЖ, что придаёт ему большую активность в качестве дивергентной вакцины. Такие препараты известны как векторные вакцины.
Для активной иммунопрофилактики гепатита В также предложена вакцина, представляющая собой HBsAg вируса. Его получают из дрожжевых клеток, в которые введён вирусный ген (в форме плазмиды), кодирующий синтез HBsAg. Препарат очищают от дрожжевых белков и используют для иммунизации. В качестве метода более быстрой и дешёвой наработки бактериальных экзотоксинов в настоящее время разработаны методы их получения при помощи неприхотливых микроорганизмов, в геном которых искусственно внесены гены токсинообразования (например, в виде плазмид).
Селективное удаление генов вирулентности открывает широкие перспективы для получения стойко аттенуированных штаммов шигелл, токсигенных кишечных палочек, возбудителей брюшного тифа, холеры и других диареегенных бактерий. Возникает возможность создания поливалентных вакцин для профилактики кишечных инфекций, вводимых внутрь. Другим важным . направлением выступает возможность получения аттенуированных штаммов возбудителя туберкулёза человека и их использования в качестве вакцин.
Синтетические вакцины
Принцип конструирования вакцин включает синтез или выделение нуклеиновых кислот или полипептидных последовательностей, образующих Aг-детерминанты, распознаваемых нейтрализующими AT. Непременные компоненты таких вакцин — сам Аг, высокомолекулярный носитель (винилпирролидон или декстран) и адъювант (повышающий иммуногенность вакцин). Подобные препараты наиболее безопасны в плане возможных поствакцинальных осложнений, но их разработке мешают две проблемы. Во-первых, не всегда имеется информация об идентичности синтетических эпитопов естественным Аг. Во-вторых, низкомолекулярные синтетические пептиды обладают низкой иммуногенностью, что приводит к необходимости подбора соответствующих адъювантов.
С другой стороны, введение синтетических вакцин в комбинации с адъювантами и иммуномодуляторами перспективно у лиц с нарушениями иммунного статуса. Особые перспективы имеет использование нуклеиновых кислот для иммунопрофилактики инфекций, вызываемых внутриклеточными паразитами. В эксперименте показано, что иммунизация организма РНК и ДНК многих вирусов, малярийного плазмодия или возбудителя туберкулёза приводит к развитию стойкой невосприимчивости к заражению.
— Также рекомендуем «Молекулярные вакцины. Анатоксины. Классификация анатоксинов. Конъюгированные вакцины.»