Що таке вакцини і які вони бувають?

Для специфічної профілактики інфекційних захворювань використовують вакцини, які дозволяють формувати активний імунітет до їх природного контакту зі збудником.

Вакцини, призначені для профілактики однієї інфекції, називаються моновакцинами, проти двох - дивакцину, проти трьох - травакцінамі, проти декількох - полівакцина. Асоційованими вважають вакцини, що містять суміш антигенів різних мікроорганізмів і анатоксинів. Полівалентними вважають вакцини, які включають кілька різновидів серологічних типів збудників однієї інфекції (лептоспірозу, колібактеріозу, сальмонельозу, псевдомоноза норок, хвороби Марека і ін.).

Для імунопрофілактики інфекційних захворювань використовують вакцини різних типів.

Живі вакцини

Є суспензією вакцинних штамів мікроорганізмів (бактерій, вірусів, рикетсій), вирощених на різних поживних середовищах. Зазвичай для вакцинації використовують штами мікроорганізмів з ослабленою вірулентністю або позбавлених вірулентних властивостей, але повністю зберегли імуногенні властивості. Дані вакцини виробляють на основі апатогенних збудників, аттенуірованних (ослаблених) в штучних або природних умовах. Аттенуіровані штами вірусів і бактерій отримують шляхом інактивації гена, відповідального за утворення фактора вірулентності, або за рахунок мутацій в генах, неспецифически знижують цю вірулентність.

В останні роки для отримання аттенуірованних штамів деяких вірусів використовується технологія рекомбінантних ДНК. Великі ДНК-віруси, такі, як вірус ВВПЗ-вакцини, можуть служити векторами для клонування чужорідних генів. Такі віруси зберігають свою інфекційність, а заражені ними клітини починають секретувати білки, які кодуються трансфіковані генами.

У зв'язку з генетично закріпленою втратою патогенних властивостей і втратою здатності викликати інфекційне захворювання вакцинні штами зберігають здатність розмножуватися в місці введення, а в подальшому - в регіональних лімфатичних вузлах і внутрішніх органах. Вакцинна інфекція триває кілька тижнів, не супроводжується яскраво вираженою клінічною картиною захворювання і призводить до формування імунітету до патогенних штамів мікроорганізмів.

Живі ослаблені вакцини отримують з аттенуірованних мікроорганізмів. Ослаблення мікроорганізмів також досягається при вирощуванні культур в несприятливих умовах. Багато вакцини з метою збільшення термінів збереження випускають в сухому вигляді.

Живі вакцини мають істотні переваги перед вбитими, в зв'язку з тим, що вони повністю зберігають антигенний набір збудника і забезпечують більш тривалий стан несприйнятливості. Однак, з огляду на той факт, що чинним початком живих вакцин є живі мікроорганізми, необхідно суворо дотримуватися вимог, що забезпечують збереження життєздатності мікроорганізмів і специфічної активності вакцин.

В живих вакцинах відсутні консерванти, при роботі з ними необхідно суворо дотримуватися правил асептики і антисептики.

Живі вакцини мають тривалий термін придатності (1 рік і більше), їх зберігають при температурі 2-10 С.

За 5-6 днів до введення живих вакцин і через 15-20 днів після вакцинації не можна застосовувати для лікування антибіотики, сульфаніламідні, нітрофурановие препарати і імуноглобуліни, так як вони знижують напруженість і тривалість імунітету.

Вакцини створюють активний імунітет через 7-21 день, який зберігається в середньому до 12 міс.

[1], [2], [3], [4], [5],

Убиті (інактивовані) вакцини

Для інактивації мікроорганізмів застосовують нагрівання, обробку формаліном, ацетоном, фенолом, ультрафіолетовими променями, ультразвуком, спиртом. Такі вакцини безпечні, вони менш ефективні в порівнянні з живими, але при повторному введенні створюють досить стійкий імунітет.

При виробництві інактивованих вакцин необхідно строго контролювати процес інактивації і в той же час зберегти в убитих культурах набір антигенів.

Убиті вакцини не містять живі мікроорганізми. Висока ефективність убитих вакцин пов'язана зі збереженням в інактивованих культурах мікроорганізмів набору антигенів, що забезпечують імунну відповідь.

Для високої ефективності інактивованих вакцин велике значення має відбір виробничих штамів. Для виготовлення полівалентних вакцин найкраще використовувати штами мікроорганізмів з широким спектром антигенів, з огляду на імунологічне спорідненість різних серологічних груп і варіантів мікроорганізмів.

Спектр збудників, використовуваних для приготування інактивованих вакцин, дуже різноманітний, але найбільшого поширення набули бактеріальні (вакцина проти некробактериоза) і вірусні (антирабическая інактивована суха культуральна вакцина проти сказу з штаму «Щелково-51».

Інактивовані вакцини повинні зберігатися при температурі 2-8 ° С.

[6], [7], [8], [9]

Хімічні вакцини

Складаються з антигенних комплексів мікробних клітин, з'єднаних з ад'ювантамі. Ад'юванти використовують для укрупнення антигенних часток, а також для підвищення иммуногенной активності вакцин. До Ад'ювант відносяться гідроксид алюмінію, галун, органічні або мінеральні масла.

Емульгований або адсорбований антиген стає більш концентрованим. При введенні в організм він депонується і надходить з місця введення в органи і тканини невеликими дозами. Повільна резорбція антигену пролонгує імунний ефект вакцини і істотно знижує її токсичні і алергічні властивості.

До числа хімічних вакцин можна віднести депоновані вакцини проти пики свиней і стрептококозу свиней (серогрупи С і R).

[10], [11], [12], [13], [14]

Асоційовані вакцини

Складаються з суміші культур мікроорганізмів збудників різних інфекційних захворювань, які не пригнічують імунні властивості один одного. Після введення таких вакцин в організмі формується імунітет проти декількох захворювань одночасно.

[15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22],

Анатоксини

Це препарати, що містять токсини, позбавлені токсичних властивостей, але зберегли антигенность. Їх використовують для індукції імунних реакцій, спрямованих на нейтралізацію токсинів.

Анатоксини виробляють з екзотоксинів різних видів мікроорганізмів. Для цього токсини знешкоджують формаліном і витримують в термостаті при температурі 38-40 ° С протягом декількох днів. Анатоксини, по суті, є аналогами інактивованих вакцин. Вони очищені від баластних речовин, адсорбовані і концентровані на гідрооксид алюмінію. Адсорбенти вводять в анатоксин для посилення ад'ювантних властивостей.

Анатоксини створюють антитоксичний імунітет, який зберігається тривалий час.

[23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30],

Рекомбінантні вакцини

Використовуючи методи генної інженерії, можна створювати штучні генетичні структури у вигляді рекомбінантних (гібридних) молекул ДНК. Рекомбінантна молекула ДНК з новою генетичною інформацією вводиться в клітину реципієнта за допомогою переносників генетичної інформації ( віруси, плазміди), які називаються векторами.

Отримання рекомбінантних вакцин включає в себе кілька етапів:

• клонування генів, що забезпечують синтез необхідних антигенів;
• введення клонованих генів в вектор (віруси, плазміди);
• введення векторів в клітини-продуценти (віруси, бактерії, гриби);
• культивування клітин in vitro;
• виділення антигену і його очищення або застосування клітин-продуцентів в якості вакцин.

Готовий продукт повинен бути досліджений в порівнянні з природним референс-препаратом або з однією з перших серії генно-інженерного препарату, що пройшов доклінічні і клінічні випробування.

Б. Г. Орлянкін (1998) повідомляє, що створено новий напрямок в розробці генно-інженерних вакцин, засноване на введенні плазмідної ДНК (вектора) з вбудованим геном протективного білка безпосередньо в організм. У ньому плазмідна ДНК не розмножується, не вбудовується в хромосоми і не викликає реакцію утворення антитіл. Плазмідна ДНК з вбудованим геномом протективного білка індукує повноцінний клітинний і гуморальний імунну відповідь.

На базі одного плазмідної вектора можна конструювати різні ДНК-вакцини, змінюючи тільки ген, що кодує протектівний білок. ДНК-вакцини мають безпекою інактивованих вакцин та ефективністю живих. В даний час сконструйовано більш 20 рекомбінантних вакцин проти різних хвороб людини: вакцина проти сказу, хвороби Ауєскі, інфекційного ринотрахеїту, вірусної діареї, респіраторно-синцитіальних інфекції, грипу А, гепатитів В і С, лимфоцитарного хоріоменінгіту, Т-клітинного лейкозу людини, герпесвірусної інфекції людини та ін.

ДНК-вакцини в порівнянні з іншими вакцинами мають ряд переваг.

1. При розробці таких вакцин можна досить швидко отримати рекомбинантную плазмиду, що несе в собі ген, що кодує необхідний білок патогена, на відміну від тривалого і дорогого процесу отримання аттенуірованних штамів збудника або трансгенних тварин.
2. Технологічність і низька собівартість культивування отриманих плазмід в клітинах Е. Coli і її подальшого очищення.
3. Експрессіруемий в клітинах вакцинованого організму білок має конформацію, максимально близьку до нативної, і має високу антигенну активність, що не завжди досягається при використанні субодиничних вакцин.
4. Елімінація векторної плазміди в організмі вакцинованого відбувається за короткий проміжок часу.
5. При ДНК-вакцинації проти особливо небезпечних інфекцій ймовірність захворювання в результаті імунізації повністю відсутня.
6. Можливий пролонгований імунітет.

Все вищесказане дозволяє називати ДНК-вакцини вакцинами XXI ст.

Однак думка про повний контроль за інфекціями за допомогою вакцин утримувалося до кінця 80-х років XX ст., Поки його не похитнула пандемія СНІДу..

ДНК-імунізація також не є загальним панацеєю. З другої половини XX в дедалі більшого значення набули збудники інфекцій, які неможливо контролювати за допомогою імунопрофілактики. Персистирование цих мікроорганізмів супроводжується феноменом антителозависимой посилення інфекції або інтеграцією провируса в геном макроорганізму. Специфічна профілактика може грунтуватися на гальмуванні проникнення збудника в чутливі клітини шляхом блокування рецепторів впізнавання на їх поверхні (вірусна інтерференція, водорозчинні сполуки, що зв'язують рецептори) або шляхом пригнічення їх внутрішньоклітинного розмноження (олігонуклеотидних і антисмислового інгібування генів збудника, знищення інфікованих клітин специфічним цитотоксин і ін. ).

Рішення проблеми інтегрування провируса можливо при клонуванні трансгенних тварин, наприклад при отриманні ліній, що не містять провірус. Отже, ДНК-вакцини слід розробляти відносно збудників, персистирование яких не супроводжується антителозависимой посиленням інфекції або збереженням провируса в геномі хазяїна.

[31], [32], [33], [34],

Серопрофілактика і серотерапія

Сироватки (Serum) формують в організмі пасивний імунітет, який зберігається 2-3 тижнів, і використовують для лікування хворих або профілактики захворювань у загрозливій зоні.

В імунних сироватках містяться антитіла, тому їх застосовують найчастіше з лікувальною метою на початку хвороби, з тим щоб досягти найбільшого лікувального ефекту. Сироватки можуть містити антитіла проти мікроорганізмів і токсинів, тому вони поділяються на антимікробні та антитоксичні.

Отримують сироватки на біофабриках і біокомбінатах шляхом двохетапного гипериммунизации продуцентів іммуносивороток. Гипериммунизации проводять наростаючими дозами антигенів (вакцин) за певною схемою. На першому етапі вводять вакцину (I-2 рази), а в подальшому за схемою в наростаючих дозах - вірулентну культуру виробничого штаму мікроорганізмів протягом тривалого часу.

Таким чином, в залежності від виду імунізують антигену розрізняють антибактеріальні, антивірусні і антитоксичні сироватки.

Відомо, що антитіла знешкоджують мікроорганізми, токсини або віруси в основному до їх проникнення в клітини-мішені. Тому при захворюваннях, коли збудник локалізується внутрішньоклітинно (туберкульоз, бруцельоз, хламідіоз і ін.), Поки не вдається розробити ефективні методи серотерапії.

Сироваткові лікувально-профілактичні препарати використовують в основному для екстреної імунопрофілактики або усунення деяких форм імунодефіциту.

Антитоксичні сироватки отримують при імунізації великих тварин зростаючими дозами антитоксинів, а потім і токсинів. Отримані сироватки піддаються очищенню і концентрації, звільняються від баластних білків, стандартизовані за активності.

Антибактеріальні та антивірусні препарати отримують гипериммунизации коней відповідними вбитими вакцинами або антигенами.

До недоліку дії сироваткових препаратів відноситься короткочасність формованого пасивного імунітету.

Гетерогенні сироватки створюють несприйнятливість на 1-2 тижні, гомологічні їм глобуліни - на 3-4 тижні.

[35], [36]

Способи та порядок введення вакцин

Розрізняють парентеральний і ентеральний способи введення вакцин і сироваток в організм.

При парентеральному способі препарати вводять підшкірно, внутрішньошкірно і внутрішньом'язово, що дозволяє уникнути травний тракт.

Одним з видів парентерального способу введення біопрепаратів є аерозольний (респіраторний), коли вакцини або сироватки вводять безпосередньо в дихальні шляхи за допомогою інгаляції.

Ентеральний спосіб передбачає введення біопрепаратів через рот з їжею або водою. При цьому збільшується витрата вакцин внаслідок їх руйнування механізмами травної системи і шлунково-кишкового бар'єру.

Після введення живих вакцин імунітет формується через 7-10 днів і зберігається протягом року і більше, а при введенні інактивованих вакцин формування імунітету закінчується до 10-14-го дня і його напруженість зберігається протягом 6 міс.

[37], [38], [39], [40]