Виды вакцин. По полочкам: вакцины – какие, когда, кому Основные способы иммунизации

Материал из WikiDOL

СОСТАВИТЕЛИ : д. м. н., проф. М.А. Горбунов, д. м. н., проф. Н.Ф. Никитюк, к. м. н. Г.А. Ельшина, к. м. н. В.Н. Икоев, к. м. н. Н.И. Лонская, к. б. н. К.М. Мефед, М.В. Соловьева, ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России, Центр экспертизы и контроля ИЛП

Вакцины - это препараты, получаемые из живых аттенуированных штаммов или убитых культур микроорганизмов и их антигенов, предназначенные для создания активного иммунного ответа в организме привитых людей и животных.

Среди различных групп медицинских биологических препаратов, применяемых для иммунопрофилактики и иммунотерапии инфекционных болезней, вакцины являются наиболее эффективным средством предупреждения инфекционных заболеваний. Основным действующим началом каждой вакцины является иммуноген, по структуре аналогичный компонентам возбудителя заболевания, ответственным за выработку иммунитета.

В зависимости от природы иммуногена вакцины подразделяются на:

• живые;

• убитые (инактивированные);

• расщепленные (сплит-вакцины);

• субъединичные (химические) вакцины;

• анатоксины;

• рекомбинантные;

• конъюгированные;

• виросомальные;

• вакцины с искусственным адъювантом;

• комбинированные (ассоциированные поливакцины).

Живые вакцины

Живые вакцины содержат ослабленные живые микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии), созданные на основе апатогенных возбудителей, аттенуированных в искусственных или естественных условиях, путем инактивации генов или за счет их мутаций. Живые вакцины создают устойчивый и длительный иммунитет, по напряженности приближающийся к постинфекционному иммунитету, при этом для выработки иммунитета, как правило, достаточно однократного введения препарата. Вакцинный инфекционный процесс продолжается несколько недель, не сопровождается клинической картиной заболевания и приводит к формированию специфического иммунитета.

Убитые (инактивированные) вакцины

Убитые вакцины готовятся из инактивированных вирулентных штаммов бактерий и вирусов и содержат убитый целый микроорганизм, или компоненты клеточной стенки и других частей возбудителя, обладающих полным набором необходимых антигенов. Для инактивации возбудителей применяют физические (температура, радиация, УФ-лучи) или химические (спирт, ацетон, формальдегид) методы, которые обеспечивают минимальное повреждение структуры антигенов. Эти вакцины обладают более низкой иммунологической эффективностью, по сравнению с живыми вакцинами, поэтому вакцинация проводится, в основном, в 2 или 3 приема и требует ревакцинации, что формирует достаточно стойкий иммунитет, предохраняя привитых от заболевания или уменьшая его тяжесть.

Расщепленные (сплит-вакцины)

Вакцины содержат разрушенные инактивированные вирионы, при этом сохраняя все белки вируса (поверхностные и внутренние). За счет высокой очистки от вирусных липидов и белков куриного эмбриона, субстрата культивирования сплит-вакцины имеют низкую реактогенность. Высокая степень специфической безопасности и достаточная иммуногенность позволяют их применение среди детей с 6-месячного возраста и беременных женщин.

Субъединичные (химические) вакцины

Субъединичные вакцины состоят из отдельных антигенов микроорганизма, способных обеспечить надежный иммунный ответ у привитого. Для получения протек-тивных антигенов преимущественно используются различные химические методы с последующей очисткой полученного материала от балластных веществ. Применение адъювантов усиливает эффективность вакцин. субъединичные (химические) вакцины обладают слабой реактогенностью, могут вводиться в больших дозах и многократно, а также применяться в различных ассоциациях, направленных одновременно против ряда инфекций.

Анатоксины

Анатоксины готовятся из микробных экзотоксинов, утративших токсичность в результате обезвреживания формальдегидом при нагревании, но сохранивших видовые антигенные свойства и способность вызывать образование антител (антитоксинов). Очищенный от балластных веществ и концентрированный анатоксин сорбируют на гидроксиде алюминия. Анатоксины формируют антитоксический иммунитет, который слабее постинфекционного иммунитета.

Рекомбинантные вакцины (векторные)

Рекомбинантные вакцины получают клонированием генов, обеспечивающих синтез необходимых антигенов, введением этих генов в вектор и в клетки-продуценты (вирусы, бактерии, грибы и пр.), затем культивируют клетки in vitro, отделяют антиген и очищают его. Новая технология открыла широкие перспективы в создании вакцин. Рекомбинантные вакцины безопасны, достаточно эффективны, для их получения применяется высокоэффективная технология, они могут быть использованы для разработки комплексных вакцин, создающих иммунитет одновременно против нескольких инфекций.

Конъюгированные вакцины

Вакцины представляют собой конъюгаты полисахарида, полученного из возбудителей инфекции и белкового носителя (дифтерийного или столбнячного анатоксина). Полисахариды-антигены обладают слабой иммуногенностью и слабой способностью к формированию иммунологической памяти. связывание полисахаридов с белковым носителем, хорошо распознаваемым иммунной системой, резко усиливает иммуногенные свойства конъюгата и вызывает протективный иммунитет .

Виросомальные вакцины

Виросомальные вакцины содержат инактивированный виросомальный комплекс, ассоциированный с высокоочищенными протективными антигенами. Виросомы выполняют функции носителя антигена и адъюванта, усиливая иммунный ответ, способный индуцировать как гуморальный, так и клеточный иммунитет.

Вакцины с искусственным адъювантом

Принцип создания таких вакцин заключается в использовании естественных антигенов возбудителей инфекционных заболеваний и синтетических носителей. Один из вариантов таких вакцин состоит из белкового антигена вируса и искусственного стимулятора (например, полиоксидония), обладающего выраженными адъювантными (повышающими иммуногенность антигенов) свойствами.

Комбинированные вакцины (ассоциированные поливакцины)

Данные вакцины представляют собой смесь штаммов разных видов возбудителей или их антигенов для профилактики двух и более инфекций. При разработке комбинированных вакцин учитывается совместимость не только антигенных компонентов, но и их различных добавок (адъювантов, консервантов, стабилизаторов и пр.). Это вакцины различных типов, содержащие несколько компонентов. Побочные реакции организма на ассоциированные вакцины возникают, как правило, несколько чаще, чем на моновакцины, но позволяют создавать защиту привитых в сжатые сроки от нескольких инфекционных болезней.

Актуальной задачей современной вакцинологии является постоянное совершенствование вакцинных препаратов, подходов к их применению, отработок схем, дозировок, методов и сроков введения среди различных возрастных групп.

Особенности технологии производства вакцины, а также механизм их действия при формировании иммунитета необходимо учитывать при организации и проведении всех этапов клинических испытаний.

До начала проведения клинических исследований, следует четко обосновать выбор территорий и контингентов для проведения планируемых исследований. с этой целью необходимо проведение ретроспективного эпидемиологического анализа инфекционного заболевания на определенной территории среди популяции, включаемой в протокол клинических испытаний. По результатам эпидемиологического анализа отбирают группы добровольцев по возрасту, полу, социальным характеристикам, в том числе территориальным и сезонным колебаниям заболеваемости, что крайне необходимо при планировании клинических испытаний и определения безопасности и эффективности различного вида вакцин.

Читайте также

• Общие положения проведения клинических исследований вакцин
• Клинические исследования инактивированных гриппозных вакцин
• Особенности проведения клинических исследований вакцин против ВИЧ/СПИД
• Особенности проведения клинических исследований вакцин против особо опасных инфекций
• Особенности проведения клинических исследований вакцин против кори, паротита и краснухи

Существуют различные типы вакцин, которые отличаются по способу производства активного компонента-антигена, на который вырабатывается иммунитет. От способа производства вакцин зависит способ введения, метод назначения и требования к хранению. В настоящее время различают 4 основных разновидности вакцин :

• Живые ослабленные;
• Инактивированные (с убитым антигеном);
• Субъединичные (с очищенным антигеном);
• Вакцины с анатоксином (инактивированным токсином) 1 .

Как производят различные виды вакцин?

Живые ослабленные (аттенуированные) вакцины - производят из ослабленных возбудителей заболеваний 1 .

Пример живых ослабленных вакцин против заболеваний: туберкулеза, кори, полиомиелита, ротавирусной инфекции, желтой лихорадки. 1

* ОПВ - оральная полиомиелитная вакцина
* БЦЖ - вакцина против туберкулеза

Инактивированные (из убитых антигенов) вакцины - производят, убивая культуру возбудителя болезни. При этом такой микроорганизм не способен размножаться, но вызывает выработку иммунитета против заболевания 1 .

Пример инактивированных (из убитых антигенов) вакцин:

• Цельноклеточная коклюшная вакцина;
• Инактивированная полиомиелитная вакцина. 1

Положительные и отрицательные особенности инактивированных
(из убитых антигенов) вакцин 1

Субъединичные вакцины - так же, как и инактивированные, не содержат живого возбудителя. В состав таких вакцин входят лишь отдельные компоненты возбудителя, на которые вырабатывается иммунитет.
Субъединичные вакцины в свою очередь делятся на:

• Субъединичные вакцины с белковым носителем (грипп, ацеллюлярная вакцина против коклюша, гепатит В);
• Полисахаридные (против пневмококковой и менингококковой инфекции);
• Конъюгированные (против гемофильной, пневмококковой и менингококковой инфекции для детей с 9-12 мес.жизни) 1 .

Примеры вакцин на основе анатоксинов:

• Против дифтерии;
• Против столбняка 1 .

Как вводятся различные виды вакцин?

В зависимости от вида, вакцины могут быть введены в организм человека различными способами.

Пероральный (через рот) - данный метод введения достаточно прост, так как не требуется использования игл и шприца. Например, вакцина оральная полиомиелитная (ОПВ), вакцина против ротавирусной инфекции.

Внутрикожная инъекция - при таком виде введения вакцина вводится в самый верхний слой кожи.
Например, вакцина БЦЖ.
Подкожная инъекция - при таком виде введения вакцина вводится между кожей и мышцей.
Например, вакцина против кори, краснухи и паротита (КПК).
Внутримышечная инъекция - при таком виде введения вакцина вводится глубоко в мышцу.
Например, вакцина против коклюша, дифтерии и столбняка (АКДС), вакцина против пневмококковой инфекции 1 .

Какие еще компоненты входят в состав вакцин?

Знание о составе вакцин может помочь в понимании возможных причин возникновения поствакцинальных реакций, а также в выборе вакцины при наличии у человека аллергии или при непереносимости отдельных компонентов вакцин. Помимо чужеродных веществ (антигенов) возбудителей болезней в составе вакцин могут быть:

• Стабилизаторы;
• Консерванты;
• Антибиотики;
• Вещества для усиления ответа иммунной системы (адъюванты).

Стабилизаторы необходимы, чтобы помочь вакцине поддерживать свою эффективность при хранении. Стабильность вакцин крайне важна, так как из-за нарушения условий транспортировки и хранения вакцины может снизиться ее способность вызывать эффективную защиту против инфекции.
В качестве стабилизаторов в вакцинах могут быть использованы:

• Хлорид магния (MgCl2) – оральная полиомиелитная вакцина (ОПВ);
• Магния сульфат (MgSO4)- коревая вакцина;
• Лактоза-сорбитол;
• Сорбитол-желатин.

Консерванты добавляются в вакцины, которые фасуются во флаконы, расчитанные на использование для нескольких человек одновременно (многодозовые), для предупреждения роста бактерий и грибов.
К консервантам, которые чаще всего используются в составе вакцин, относятся:

• Тиомерсал;
• Фенол;
• Феноксиэтанол 1 .

• С 1930 года используется, как консервант в многодозовых флаконах вакцин, которые используются в Национальных программах вакцинации (например, АКДС, вакцина против гемофильной инфекции, гепатита В).
• С вакцинами в организм человека попадает менее 0,1% ртути от всего количества, которое мы получаем из других источников.
• Опасения по поводу безопасности данного консерванта привели к проведению многочисленных исследований; на протяжении 10 лет экспертами ВОЗ проводились исследования по безопасности с тиомерсалом, в результате которых было доказано отсутствие какого-либо токсического воздействия на организм человека. 1

• Используется при производстве убитых (инактивированных) вакцин (например, инактивированная полиомиелитная вакцина) и для получения анатоксинов - обезвреженного токсина бактерий (например, АДС*).
• На стадии очистки вакцины практически весь формальдегид удаляется.
• Количество формальдегида в вакцинах в сотни раз ниже, чем количество, которое может наносить вред человеку (например, пятикомпонентная вакцина против коклюша, дифтерии, столбняка, полиомиелита и гемофильной инфекции содержит менее 0,02% формальдегида на одну дозу или менее 200 частей на миллион) 1 .

Кроме вышеперечисленных консервантов, разрешены для использования два других консерванта для вакцин: 2-феноксиэтанол (используется для инактивированной полиовакцины) и фенол (используется для вакцины против брюшного тифа).для усиления иммунного ответа на введение вакцины. Чаще всего адъюванты входят в состав убитых (инактивированных) и субъединичных вакцин (например, вакцина против гриппа, вакцина против вируса папилломы человека).

Вакцинация - одно из величайших достижений медицины в истории человечества.

Рассчитайте персональный календарь прививок Вашего малыша! На нашем сайте это можно сделать легко и быстро, даже если некоторые прививки были выполнены "не вовремя".

Источники

1. ВОЗ. Основы безопасности вакцин. Электронный модуль обучения. Доступно по ссылке: https://vaccine-safety-training.org (Последнее посещение - январь 2020).

Вакцинация считается единственным эффективным способом избежания инфекционных заболеваний, а также их осложнений. Вакцина может защитить нас от гриппа, туберкулеза, кори, краснухи, коклюша. Вакцинация спасла всех людей от оспы. Что же такого особенного в вакцинации, и какие бывают вакцины?

Вакциной называют медицинский препарат, который способен создать иммунитет к инфекционным заболеваниям. Чтобы вакцина могла вызвать реакцию иммунной системы, ее создают из ослабленных или убитых микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности, или из их антигенов, полученных генно-инженерным или химическим путём.

Немного истории

История вакцинации начинается с XVIII столетия. В разгар эпидемии оспы, Эдвард Дженнер пришел к выводу, что переболевшие коровьей оспой люди имеют иммунитет к натуральной оспе. Через 100 лет на основе работы Дженнера, Луи Пастер сделал одно из самых важных открытий в иммунологии: ослабленные штаммы болезней вызывают иммунитет к самим болезням. Вакцины могут быть разных видов, в зависимости от принципа их создания.

Живые вакцины

Живые вакцины изготовляют с применением ослабленных штаммов микроорганизмов-возбудителей болезни. Для того чтобы штамм не смог заразить организм, его ослабляют, делают более безвредным. Когда ослабленный штамм попадает в кровь, он начинает размножаться и вызывает ответную реакцию иммунной системы. Таким образом, человек не болеет, а иммунитет к болезни вырабатывается. Но если вакцину применяют к человеку с иммунодефицитом, то могут возникнуть серьезные проблемы.

Корпускулярные вакцины

Для их создания используют либо убитые, либо сильно ослабленные вирусные частицы (вирионы).

Химические вакцины

Создаются из антигенных частиц, которые достают из клетки микроба. Антиген еще называют производителем антител, это именно та частица, против которой организм вырабатывает антитела.

Рекомбинантные (векторные) вакцины

Создание этих вакцин стало возможным благодаря генной инженерии. Генетический материал микроорганизма вставляют в дрожжи. Дрожжи производят антиген, который очищают и используют для вакцины.

Анатоксины

Для препарата используют инактивированный токсин (яд), который вырабатывают бактерии болезни. Яд теряет свою токсичность, но иммунная система его замечает и вырабатывает антитела. Вакцина должна стимулировать выработку антител в организме, которые не дадут развиться болезни при ее проникновении.

Синтетические вакцины

С помощью современных технологий искусственно создают антитела к болезни и вводят их в организм человека.

Ассоциированные вакцины (комбинированные)

Для их изготовления используют сразу несколько компонентов. Пример ассоциированной вакцины – АКДС , прививка от столбняка, коклюша и дифтерии. Но вакцина может не всегда действовать так, как надо. На эффективность вакцинации влияют:

• качество вакцины (дозировка, срок годности);
• организм пациента (возраст иммунодефицит, генетическая предрасположенность);
• внешние факторы (питание, климат).

В Украине был составлен перечень болезней, от которых проводится обязательная вакцинация. В этот список вошло 9 инфекций: краснуха, эпидемический паротит, коклюш, туберкулез, дифтерия, полиомиелит, столбняк, вирусный гепатит В, корь.

text_fields

text_fields

arrow_upward

В арсенале современной иммунопрофилактики насчитывается несколько десятков иммунопрофилактических средств.

В настоящее время выделяют два вида вакцин:

1. традиционные (первого и второго поколения) и
2. вакцины третьего поколения, сконструированные на основе методов биотехнологии.

Вакцины первого и второго поколения

text_fields

text_fields

arrow_upward

Среди вакцин первого и второго поколения различают:

• живые,
• инактивированные (убитые) и
• химические вакцины.

Живые вакцины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Для создания живых вакцин используют микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии) с ослабленной вирулентностью, возникшей в естественных условиях или искусственно в процессе селекционирования штаммов. Эффективность живой вакцины впервые была показана английским ученым Э.Дженнером (1798), предложившим для иммунизации против натуральной оспы вакцину, содержащую маловирулентный для людей возбудитель коровьей оспы, от латинского слова vасса – корова и произошло название «вакцина». В 1885 г. Л.Пастер предложил против бешенства живую вакцину из ослабленного (аттенуированного) вакцинного штамма. Французские исследователи А.Кальметт и Ш.Герен для ослабления вирулентности длительно культивировали на неблагоприятной для микроба среде туберкулезные микобактерии бычьего типа, которые и применяются для получения живой вакцины БЦЖ.

В России используются как отечественные, так и зарубежные живые аттенуированные вакцины. К ним относятся вакцины против полиомиелита, кори, эпидемического паротита, краснухи, туберкулеза, вошедшие в календарь профилактических прививок.

Применяются также вакцины против туляремии, бруцеллеза, сибирской язвы, чумы, желтой лихорадки, гриппа. Живые вакцины создают напряженный и длительный иммунитет.

Инактивированные вакцины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Инактивированные (убитые) вакцины представляют собой препараты, приготовленные с использованием производственных штаммов возбудителей соответствующих инфекций и сохранением корпускулярной структуры микроорганизма. (Штаммы обладают полноценными антигенными свойствами.) Существуют различные методы инактивации, основными требованиями к которым являются надежность инактивации и минимальное повреждающее действие на антигены бактерий и вирусов.

Исторически первым методом инактивации считают нагревание («гретые вакцины»).

Идея «гретых вакцин» принадлежит В.Колле и Р.Пфейфферу. Инактивация микроорганизмов также достигается под действием формалина, формальдегида, фенола, феноксиэтанола, спирта и др.

В календарь прививок России включена вакцинация убитой вакциной против коклюша. В настоящее время в стране применяют (наряду с живой) инактивированную вакцину против полиомиелита.

В практике здравоохранения наряду с живыми также используют убитые вакцины против гриппа, клещевого энцефалита, брюшного тифа, паратифов, бруцеллеза, бешенства, гепатита А, менингококковой инфекции, герпетической инфекции, Ку‑лихорадки, холеры и других инфекций.

Химические вакцины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Химические вакцины содержат специфические антигенные компоненты, извлеченные из бактериальных клеток или токсинов различными способами (экстрагирование трихлоруксусной кислотой, гидролиз, ферментативное переваривание).

Наиболее высокий иммуногенный эффект наблюдается при введении антигенных комплексов, полученных из оболочечных структур бактерий, например Vi‑антигена возбудителей брюшного тифа и паратифов, капсульного антигена чумного микроорганизма, антигенов из оболочек возбудителей коклюша, туляремии и др.

Химические вакцины оказывают менее выраженное побочное действие, они ареактогенны, длительно сохраняют свою активность. Среди препаратов этой группы в медицинской практике используют холероген – анатоксин, высокоочищенные антигены менингококков и пневмококков.

Анатоксины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Для создания искусственного активного иммунитета против инфекционных болезней, которые вызываются микроорганизмами, продуцирующими экзотоксин, применяют анатоксины.

Анатоксины представляют собой обезвреженные токсины, сохранившие антигенные и иммуногенные свойства. Обезвреживание токсина достигается путем воздействия формалина и длительного выдерживания в термостате при температуре 39–40 °С. Идея обезвреживания токсина формалином принадлежит Г.Рамону (1923), предложившему для иммунизации дифтерийный анатоксин. В настоящее время применяют дифтерийный, столбнячный, ботулинический и стафилококковый анатоксины.

В Японии создана и изучается бесклеточная преципитированная очищенная коклюшная вакцина. Она содержит лимфоцитозстимулирующий фактор и гемагглютинин в виде анатоксинов и обладает существенно более низкой реактогенностью и как минимум такой же эффективностью, как и корпускулярная убитая вакцина против коклюша (которая представляет собой наиболее реактогенную часть широко используемой АКДС‑вакцины).

Вакцины третьего поколения

text_fields

text_fields

arrow_upward

В настоящее время продолжается совершенствование традиционных технологий изготовления вакцин и успешно разрабатываются вакцины с учетом достижений молекулярной биологии и генной инженерии.

Стимулом к разработке и созданию вакцин третьего поколения послужили причины, обусловленные ограниченностью использования традиционных вакцин для профилактики ряда инфекционных заболеваний. Прежде всего это связано с возбудителями, которые плохо культивируются в системах in vitro и in vivo (вирусы гепатита,ВИЧ, возбудители малярии) или обладают выраженной антигенной изменчивостью (грипп).

К вакцинам третьего поколения относятся:

1. синтетические вакцины ,
2. генно‑инженерные и
3. антиидиотипические вакцины .

Искусственные (синтетические) вакцины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Искусственные (синтетические) вакцины представляют собой комплекс макромолекул, несущих несколько антигенных детерминант различных микроорганизмов и способных иммунизировать против нескольких инфекций, и полимерный носитель – иммуностимулятор.

Применение синтетических полиэлектролитов в качестве иммуностимулятора позволяет существенно повысить иммуногенный эффект вакцины, в том числе и у лиц, несущих Ir‑гены низкого ответа и Is‑гены сильной супрессии, т.е. в случаях, когда традиционные вакцины неэффективны.

Генно‑инженерные вакцины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Генно‑инженерные вакцины разрабатываются на основе антигенов, синтезированных в рекомбинантных бактериальных системах (Е. соli), дрожжах (Саndida) или вирусах (вирус осповакцины). Такого типа вакцины могут оказаться эффективными при иммунопрофилактике вирусного гепатита В, гриппа, герпетической инфекции, малярии, холеры, менингококковой инфекции, оппортунистических инфекций.

Антиидиотипические вакцины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Среди инфекций, для борьбы с которыми уже существуют вакцины или планируется применение вакцин нового поколения, прежде всего следует отметить гепатит В (вакцинация введена в соответствии с приказом МЗРФ № 226 от 08.06.96 г. в календарь прививок).

К перспективным вакцинам следует отнести вакцины против пневмококковой инфекции, малярии, ВИЧ‑инфекции, геморрагических лихорадок, острых респираторных вирусных инфекций (аденовирусная, респираторно‑синцитиальная вирусная инфекция), кишечных инфекций (ротавирусная, хеликобактериоз) и др.

Моновакцины и комбинированные вакцины

text_fields

text_fields

arrow_upward

Вакцины могут содержать антигены одного или нескольких возбудителей.
Вакцины, содержащие антигены возбудителя одной инфекции, называются моновакцинами (холерная, коревая моновакцина).

Широкое применение получили ассоциированные вакцины, состоящие из нескольких антигенов и позволяющие вакцинировать одновременно против нескольких инфекций, ди‑ и тривакцины. К ним относятся адсорбированная коклюшно‑дифтерийно‑столбнячная (АКДС) вакцина, тифо‑паратифозно‑столбнячная вакцина. Используется адсорбированная дифтерийностолбнячная (АДС) дивакцина, которой прививают детей после 6 лет жизни и взрослых (вместо прививки АКДС).

К живым ассоциированным вакцинам относится вакцина против кори, краснухи и паротита (ТТК). Готовится к регистрации комбинированная вакцина ТТК и против ветряной оспы.

Идеология создания комбинированных вакцин заложена в программу Всемирной вакцинной инициативы, конечная цель которой – создание вакцины, которая могла бы защитить от 25–30 инфекций, вводилась бы однократно внутрь в самом раннем возрасте и не вызывала бы побочных явлений.

Представляют собой взвесь вакцинных штаммов микроорганизмов (бактерий, вирусов, риккетсий), выращенных на различных питательных средах. Обычно для вакцинации используют штаммы микроорганизмов с ослабленной вирулентностью либо лишенных вирулентных свойств, но полностью сохранивших иммуногенные свойства. Данные вакцины производят на основе апатогенных возбудителей, аттенуированных (ослабленных) в искусственных или естественных условиях. Аттенуированные штаммы вирусов и бактерий получают путем инактивации гена, ответственного за образование фактора вирулентности, или за счет мутаций в генах, неспецифически снижающих эту вирулентность.

В последние годы для получения аттенуированных штаммов некоторых вирусов используется технология рекомбинантных ДНК. Крупные ДНК-содержащие вирусы, такие, как вирус оспо-вакцины, могут служить векторами для клонирования чужеродных генов. Такие вирусы сохраняют свою инфекционность, а зараженные ими клетки начинают секретировать белки, кодируемые трансфицированными генами.

В связи с генетически закрепленной утратой патогенных свойств и потерей способности вызывать инфекционное заболевание вакцинные штаммы сохраняют способность размножаться в месте введения, а в дальнейшем - в региональных лимфатических узлах и внутренних органах. Вакцинная инфекция продолжается несколько недель, не сопровождается ярко выраженной клинической картиной заболевания и приводит к формированию иммунитета к патогенным штаммам микроорганизмов.

Живые ослабленные вакцины получают из аттенуированных микроорганизмов. Ослабление микроорганизмов также достигается при выращивании культур в неблагоприятных условиях. Многие вакцины с целью увеличения сроков сохранения выпускают в сухом виде.

Живые вакцины имеют существенные преимущества перед убитыми, в связи с тем, что они полностью сохраняют антигенный набор возбудителя и обеспечивают более длительное состояние невосприимчивости. Однако, учитывая тот факт, что действующим началом живых вакцин являются живые микроорганизмы, необходимо строго соблюдать требования, обеспечивающие сохранение жизнеспособности микроорганизмов и специфической активности вакцин.

В живых вакцинах отсутствуют консерванты, при работе с ними необходимо строго соблюдать правила асептики и антисептики.

Живые вакцины имеют длительный срок годности (1 год и более), их сохраняют при температуре 2-10 С.

За 5-6 дней до введения живых вакцин и спустя 15-20 дней после вакцинации нельзя применять для лечения антибиотики, сульфаниламидные, нитрофурановые препараты и иммуноглобулины, так как они снижают напряженность и продолжительность иммунитета.

Вакцины создают активный иммунитет через 7-21 день, который сохраняется в среднем до 12 мес.

Убитые (инактивированные) вакцины

Для инактивации микроорганизмов применяют нагревание, обработку формалином, ацетоном, фенолом, ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, спиртом. Такие вакцины не опасны, они менее эффективны по сравнению с живыми, но при повторном введении создают достаточно стойкий иммунитет.

При производстве инактивированных вакцин необходимо строго контролировать процесс инактивации и в то же время сохранить в убитых культурах набор антигенов.

Убитые вакцины не содержат живые микроорганизмы. Высокая эффективность убитых вакцин связана с сохранением в инактивированных культурах микроорганизмов набора антигенов, обеспечивающих иммунный ответ.

Для высокой эффективности инактивированных вакцин большое значение имеет отбор производственных штаммов. Для изготовления поливалентных вакцин лучше всего использовать штаммы микроорганизмов с широким спектром антигенов, учитывая иммунологическое родство различных серологических групп и вариантов микроорганизмов.

Спектр возбудителей, используемых для приготовления инактивированных вакцин, очень разнообразен, но наибольшее распространение получили бактериальные (вакцина против некробактериоза) и вирусные (антирабическая инактивированная сухая культуральная вакцина против бешенства из штамма «Щелково-51».

Инактивированные вакцины должны храниться при температуре 2-8 °С.

Химические вакцины

Состоят из антигенных комплексов микробных клеток, соединенных с адъювантами. Адъюванты используют для укрупнения антигенных частиц, а также для повышения иммуногенной активности вакцин. К адъювантам относятся гидроксид алюминия, квасцы, органические или минеральные масла.

Эмульгированный или адсорбированный антиген становится более концентрированным. При введении в организм он депонируется и поступает с места введения в органы и ткани небольшими дозами. Медленная резорбция антигена пролонгирует иммунный эффект вакцины и существенно снижает ее токсичные и аллергические свойства.

К числу химических вакцин можно отнести депонированные вакцины против рожи свиней и стрептококкозов свиней (серогрупп С и R).

Ассоциированные вакцины

Состоят из смеси культур микроорганизмов возбудителей различных инфекционных заболеваний, которые не угнетают иммунные свойства друг друга. После введения таких вакцин в организме формируется иммунитет против нескольких заболеваний одновременно.

Анатоксины

Это препараты, содержащие токсины, лишенные токсических свойств, но сохранившие антигенность. Их используют для индукции иммунных реакций, направленных на нейтрализацию токсинов.

Анатоксины производят из экзотоксинов различных видов микроорганизмов. Для этого токсины обезвреживают формалином и выдерживают в термостате при температуре 38-40 °С в течение нескольких дней. Анатоксины, по существу, являются аналогами инактивированных вакцин. Они очищены от балластных веществ, адсорбированы и концентрированы на гидрооксид алюминия. Адсорбенты вводят в анатоксин для усиления адъювантных свойств.

Анатоксины создают антитоксический иммунитет, который сохраняется продолжительное время.

Рекомбинантные вакцины

Используя методы генной инженерии, можно создавать искусственные генетические структуры в виде рекомбинантных (гибридных) молекул ДНК. Рекомбинантная молекула ДНК с новой генетической информацией вводится в клетку реципиента с помощью переносчиков генетической информации (вирусы , плазмиды), которые называются векторами.

Получение рекомбинантных вакцин включает в себя несколько этапов:

• клонирование генов, обеспечивающих синтез необходимых антигенов;
• введение клонированных генов в вектор (вирусы, плазмиды);
• введение векторов в клетки-продуценты (вирусы, бактерии, грибы);
• культивирование клеток in vitro;
• выделение антигена и его очистка или применение клеток-продуцентов в качестве вакцин.

Готовый продукт должен быть исследован в сравнении с естественным референс-препаратом или с одной из первых серии генно-инженерного препарата, прошедшего доклинические и клинические испытания.

Б. Г. Орлянкин (1998) сообщает, что создано новое направление в разработке генно-инженерных вакцин, основанное на введении плазмидной ДНК (вектора) со встроенным геном протективного белка непосредственно в организм. В нем плазмидная ДНК не размножается, не встраивается в хромосомы и не вызывает реакцию образования антител. Плазмидная ДНК со встроенным геномом протективного белка индуцирует полноценный клеточный и гуморальный иммунный ответ.

На базе одного плазмидного вектора можно конструировать различные ДНК-вакцины, меняя только ген, кодирующий протективный белок. ДНК-вакцины обладают безопасностью инактивированных вакцин и эффективностью живых. В настоящее время сконструировано более 20 рекомбинантных вакцин против различных болезней человека: вакцина против бешенства, болезни Ауески, инфекционного ринотрахеита, вирусной диареи, респираторно-синцитиальной инфекции, гриппа А, гепатитов В и С, лимфоцитарного хориоменингита, Т-клеточного лейкоза человека, герпесвирусной инфекции человека и др.

ДНК-вакцины по сравнению с другими вакцинами обладают рядом преимуществ.

1. При разработке таких вакцин можно достаточно быстро получить рекомбинантную плазмиду, несущую в себе ген, кодирующий необходимый белок патогена, в отличие от длительного и дорогостоящего процесса получения аттенуированных штаммов возбудителя или трансгенных животных.
2. Технологичность и низкая себестоимость культивирования полученных плазмид в клетках Е. coli и ее дальнейшей очистки.
3. Экспрессируемый в клетках вакцинированного организма белок имеет конформацию, максимально близкую к нативной, и обладает высокой антигенной активностью, что не всегда достигается при использовании субъединичных вакцин.
4. Элиминация векторной плазмиды в организме вакцинированного происходит за короткий промежуток времени.
5. При ДНК-вакцинации против особо опасных инфекций вероятность заболевания в результате иммунизации полностью отсутствует.
6. Возможен пролонгированный иммунитет.

Все вышесказанное позволяет называть ДНК-вакцины вакцинами XXI в.

Однако мнение о полном контроле за инфекциями с помощью вакцин удерживалось до конца 80-х годов XX в., пока его не поколебала пандемия СПИДа..

ДНК-иммунизация также не является всеобщей панацеей. Со второй половины XX в все большее значение приобрели возбудители инфекций, которые невозможно контролировать с помощью иммунопрофилактики. Персистирование этих микроорганизмов сопровождается феноменом антителозависимого усиления инфекции или интегрированием провируса в геном макроорганизма. Специфическая профилактика может основываться на торможении проникновения возбудителя в чувствительные клетки путем блокирования рецепторов узнавания на их поверхности (вирусная интерференция, водорастворимые соединения, связывающие рецепторы) или путем ингибирования их внутриклеточного размножения (олигонуклеотидное и антисмысловое ингибирование генов возбудителя, уничтожение инфицированных клеток специфическим цитотоксином и др.).

Решение проблемы интегрирования провируса возможно при клонировании трансгенных животных, например при получении линий, не содержащих провирус. Следовательно, ДНК-вакцины следует разрабатывать в отношении возбудителей, персистирование которых не сопровождается антителозависимым усилением инфекции или сохранением провируса в геноме хозяина.

Серопрофилактика и серотерапия

Сыворотки (Serum) формируют в организме пассивный иммунитет, который сохраняется 2-3 нед, и используют для лечения больных или профилактики заболеваний в угрожаемой зоне.

В иммунных сыворотках содержатся антитела, поэтому их применяют чаще всего с лечебной целью в начале болезни, с тем чтобы достигнуть наибольшего лечебного эффекта. Сыворотки могут содержать антитела против микроорганизмов и токсинов, поэтому они подразделяются на антимикробные и антитоксические.

Получают сыворотки на биофабриках и биокомбинатах путем двухэтапной гипериммунизации продуцентов иммуносывороток. Гипериммунизацию проводят нарастающими дозами антигенов (вакцин) по определенной схеме. На первом этапе вводят вакцину (I-2 раза), а в дальнейшем по схеме в нарастающих дозах - вирулентную культуру производственного штамма микроорганизмов в течение длительного времени.

Таким образом, в зависимости от вида иммунизирующего антигена различают антибактериальные, антивирусные и антитоксические сыворотки.

Известно, что антитела обезвреживают микроорганизмы, токсины или вирусы в основном до их проникновения в клетки-мишени. Поэтому при заболеваниях, когда возбудитель локализуется внутриклеточно (туберкулез, бруцеллез, хламидиоз и др.), пока не удается разработать эффективные методы серотерапии.

Сывороточные лечебно-профилактические препараты используют в основном для экстренной иммунопрофилактики или устранения некоторых форм иммунодефицита.

Антитоксические сыворотки получают при иммунизации крупных животных возрастающими дозами антитоксинов, а затем и токсинов. Полученные сыворотки подвергаются очистке и концентрации, освобождаются от балластных белков, стандартизируются по активности.

Антибактериальные и антивирусные препараты получают гипериммунизацией лошадей соответствующими убитыми вакцинами или антигенами.

К недостатку действия сывороточных препаратов относится кратковременность формируемого пассивного иммунитета.

Гетерогенные сыворотки создают невосприимчивость на 1-2 нед, гомологичные им глобулины - на 3-4 нед.

Способы и порядок введения вакцин

Различают парентеральный и энтеральный способы введения вакцин и сывороток в организм.

При парентеральном способе препараты вводят подкожно, внутрикожно и внутримышечно, что позволяет миновать пищеварительный тракт.

Одним из видов парентерального способа введения биопрепаратов является аэрозольный (респираторный), когда вакцины или сыворотки вводят непосредственно в дыхательные пути посредством ингаляции.

Энтеральный способ предусматривает введение биопрепаратов через рот с едой или водой. При этом увеличивается расход вакцин вследствие их разрушения механизмами пищеварительной системы и желудочно-кишечного барьера.

После введения живых вакцин иммунитет формируется через 7-10 дней и сохраняется в течение года и более, а при введении инактивированных вакцин формирование иммунитета заканчивается к 10-14-му дню и его напряженность сохраняется в течение 6 мес.