Инактивированные вакцины

Текст лекции

ОСНОВЫИММУНОТЕРАПИИ И ИММУНОПРОФИЛАКТИКИ

План:

1. Иммунобиологические препараты, их назначение

2. Вакцины;

3. Эубиотики.

4. Сывороточные иммунные препараты.

5. Иммуномодуляторы.

6. Диагностические препараты.

7. Требования к транспортировке и хранению иммунобиологических препаратов.

Иммунобиологические препараты

Иммунобиологическими называют препараты, которые оказывают влияние на иммунную систему, действуют через иммунную систему или принцип действия которых основан на иммунологических реакциях. Благодаря этим свойствам иммунологические препараты применяют для профилактики, лечения и диагностики инфекционных и тех инфекционных болезней, в генезисе которых играет роль иммунная система.

В группу иммунобиологических препаратов входят различные по природе, происхождению, способу получения и применения препараты, которые можно подразделить на следующие группы:

1) вакцины;

2) препараты, приготовленные из живых микроорганизмов или микробных продуктов (фаги, эубиотики);

3) иммунные сывороточные препараты;

4) иммуномодуляторы;

5) диагностические препараты, в том числе аллергены.

Иммунобиологические препараты применяются для активации, подавления или нормализации деятельности иммунной системы.

Воздействие иммунобиологических препаратов на иммунную систему может быть активным и пассивным, специфическим и неспецифическим. Активным называют непосредственную активацию иммунной системы организма препаратом (например, при вакцинации); пассивным - введение препаратов, способствующих деятельности иммунной системы (введение иммуноглобулинов, иммуномодуляторов). Действие препаратов может быть специфическим, если оно направлено на защиту от конкретного антигена (например, вакцина против коклюша, гриппа; иммунная сыворотка против столбняка и т.д.), и неспецифическим, если оно сводится к активации иммунной системы, повышению ее способности к выполнению защитных функций (например, иммуномодуляторы, активирующие фагоцитоз или пролиферацию иммунокомпетентных клеток).

Активацию или нормализацию деятельности иммунной системы с помощью иммунобиологических препаратов применяют при первичных и вторичных иммунодефицитах, для создания невосприимчивости к инфекционным болезням, подавления роста опухолевых клеток, лечения аллергических, аутоиммунных болезней.

К подавлению деятельности иммунной системы с помощью иммунобиологических препаратов прибегают при трансплантации органов и тканей, в некоторых случаях при аутоиммунных и аллергических болезнях. Иммунная система специфически и неспецифически реагирует на действие патогенного агента, поступающего в организм извне или образующегося в организме в результате болезней и некоторых функциональных нарушений. Эти ответные реакции иммунной системы носят гуморальный и клеточный характер, они могут выявляться с помощью специфических тестов и иммунных реакций. На основе этих реакций построено большинство диагностических препаратов.

 

Вакцины

Вакцинами называют иммунобиологические препараты, предназ­наченные для создания активного специфического иммунитета. Применяют их главным образом для профилактики, но иногда используют для лечения инфекционных болезней. Действующим началом вакцины является специфический антиген. В качестве антигена используют:

• живые или инактивированные микроорганизмы (бактерии, вирусы);

• выделенные из микроорганизмов специфические, так назы­ваемые протективные, антигены;

• образуемые микроорганизмами антигенные вещества (вторич­ные метаболиты), играющие роль в патогенезе болезни (ток­сины);

• химически синтезированные антигены, аналогичные природ­ным;

• антигены, полученные с помощью метода генетической ин­женерии.

На основе одного из этих антигенов конструируют вакцину, которая может в зависимости от природы антигена и формы препарата включать консервант, стабилизатор и активатор (адъювант). В качестве консервантов применяют мертиолат (1:10 000), азид натрия, формальдегид (0,1—0,3 %) с целью подавления по­сторонней микрофлоры в процессе хранения препарата. Стаби­лизатор добавляют для предохранения от разрушения лабильных антигенов. Например, к живым вакцинам добавляют сахарозо-желатиновый агар или человеческий альбумин. Для повышения эффекта действия антигена к вакцине иногда добавляют неспе­цифический стимулятор-адъювант, активирующий иммунную си­стему. В качестве адъювантов используют минеральные коллои­ды (А1(ОН)₃, А1Р0₄), полимерные вещества (липополисахариды, полисахариды, синтетические полимеры). Они изменяют физико-химическое состояние антигена, создают депо антигена на месте введения. Вакцины с адъювантами называют адъювантными, сорбированными, адсорбированными или депонированными вак­цинами.

В зависимости от природы, физического состояния в препа­рате и способа получения антигена вакцины делятся на живые и неживые, или инактивированные.

Классификация вакцин

Живые вакцины

• аттенуированные;

• дивергентные;

• векторные рекомбинантные.

 

Неживые вакцины

• молекулярные:

- полученные путем биосинтеза;

- полученные путем химического синтеза;

- полученные методом генной инженерии;

 

• корпускулярные:

- цельноклеточные,

- цельновирионные;

- субклеточные,

- субвирионные;

- синтетические,

- полусинтетические

Ассоциированные вакцины

Живые вакцины

Живые аттенуированные вакцины конструируются на основе ослабленных штаммов микроорганизмов, потерявших вирулентность, но сохранивших антигенные свойства. Иногда используют штаммы близкородственных в антигенном отношении, неболезнетворных для человека микроорганизмов (дивергентные штаммы), из которых получены дивергентные вакцины. Например, для прививки против оспы используют вирус оспы коров. Живые вакцины при введении в организм приживляются, размножаются, вызывают генерализованный вакцинальный процесс и формирование специфического иммунитета к патогенному микроорганизму, из которого получен аттенуированный штамм.

Получают живые вакцины путем выращивания аттенуированных штаммов на питательных средах, оптимальных для данного микроорганизма. Процесс ведут в асептических условиях. Биомассу аттенуированного штамма подвергают концентрированию, высушиванию со стабилизирующей средой, затем ее стандартизируют по числу микроорганизмов и фасуют в ампулы или флаконы. Консервант к живой вакцине не добавляют. Обычно одна прививочная доза вакцины составляет 10³ -10⁶ живых микроорганизмов. Срок годности вакцины ограничен 1 - 2 годами, вакцина должна храниться и транспортироваться при пониженной температуре (от +4 до +8 °С).

Живые вакцины применяют, как правило, однократно, вводят их подкожно, надкожно или внутримышечно, а некоторые вакцины перорально (полиомиелит) и ингаляционно.

Живые вакцины составляют примерно половину из всех применяемых в практике вакцин. Наиболее важные для иммунопрофилактики живые вакцины приведены ниже.

Бактериальные живые вакцины:

• туберкулезная (из штамма БЦЖ, полученного А.Кельметтом и К.Герентом);

• чумная (из штамма Е, полученного Г.Жераром и Ж.Робиком);

• туляремийная (из штамма № 15, полученного Б.Я.Эльбертом и Н.А.Гайским);

• сибиреязвенная (из штамма СТИ-1, полученного Н.Н.Гинзбургом, Л.А.Тамариным и Р.А.Салтыковым);

• бруцеллезная (из штамма 19-ВА, полученного П.А.Вершиловой;

• против Ку-лихорадки (из штамма М-44, полученного В.А.Геринг и П.Ф.Здродовским).

Вирусные живые вакцины:

• оспенная (на основе вируса оспы коров);

• коревая (из J1-16 и штамма Эдмонсон, полученных А.А.Смородинцевым и М.П.Чумаковым);

• полиомиелитная (из штаммов А.Сэбина типов 1, 2, 3);

• против желтой лихорадки (из штамма 17D);

• гриппозная (из лабораторных штаммов, полученных В.М.Ждановым и

др.);

• против венесуэльского энцефаломиелита лошадей (из штамма 230, полученного В.А.Андреевым и А.А.Воробьевым);

• паротитная (из штаммов, полученных А.А. Смородинцевым и Н.С.Клячко).

Существуют или разрабатываются живые вакцины для профилактики других вирусных и бактериальных инфекций (аденовирусная, против краснухи, легионеллеза и др.). К живым вакцинам относятся так называемые векторные рекомбинатные вакцины, которые получают методом генетической инженерии. Векторные вакцинные штаммы конструируют, встраивая в ген (ДНК) вакцинного штамма вируса или бактерий, ген чужеродного антигена. В результате этого векторный вакцинный штамм после иммунизации вызывает иммунитет не только к вакцинному штамму-реципиенту, но и к новому чужеродному антигену. Уже получены рекомбинатные штаммы вируса оспенной вакцины с встреченным антигенов HBs вируса гепатита В. Такая векторная вакцина может создавать иммунитет против оспы и гепатита В одновременно. Изучается также векторная вакцина на основе вируса осповакцины и антигена вируса бешенства.

Инактивированные вакцины

К таким вакцинам относятся корпускулярные, бактериальные и вирусные вакцины, корпускулярные субклеточные и субъединичные вакцины, а также молекулярные вакцины.

Корпускулярные вакцины.Эти вакцины представляют собой инактивированные физическими (температура, УФ-лучи, ионизирующее излучение или химическими(формалин, фенол) способами культуры патогенных или вакцинных штаммов бактерий и вирусов.Инактивацию проводят в оптимальном режиме (инактивирующая доза, температура, концентрациямикроорганизмов), чтобы сохранить антигенные свойства микроорганизмов, но лишить их жизнеспособности. Корпускулярные вакцины, полученные из цельных бактерий, называют цельноклеточными, а из неразрушенных вирионов - цельновирионными.

Приготовление инактивированных вакцин проводят в асепитеских условиях на основе чистых культур микроорганизмов. К готовым, дозированным (по концентрации микроорганизмов) вакцинам добавляют консервант. Вакцины могут быть в жидком (суспензии) или сухом виде. Вакцинацию проводят 2-3 раза путем введения препарата подкожно, внутримышечно, аэрозольно, иногда перорально. Корпускулярные вакцины применяются для профилактики коклюша, гриппа, гепатита А, герпеса, клещевого энцефалита.

К корпускулярным вакцинам относят также субклеточные и субвирионные вакцины. В этих вакцинах в качестве действующего начала используются антигенные комплексы, выделенные из бактерий или вирусов после их разрушения. Приготовление субклеточных и субвирионных вакцин сложнее, чем цельноклеточных и цельновирионных, однако такие вакцины содержат меньше балластных компонентов микроорганизмов.

В настоящее время применяют субклеточные инактивированные вакцины против брюшного тифа (на основе О-, Н- и Vi-антигенов), дизентерии, гриппа (на основе нейраминидазы и гемагглютинина), сибирской язвы (на основе капсульного антигена) и др. Такие вакцины, как правило, используют с добавлением адъювантов.

Молекулярные вакцины.K ним относят специфические антигены в молекулярной форме, полученные методами биологического, химического синтеза, генетической инженерии. Принцип метода биосинтеза состоит в выделении из микроорганизмов или культурной жидкости протективного антигена в молекулярной форме. Например, истинные токсины (дифтерийный, столбнячный, ботулиновый) выделяются клетками при их росте. Молекулы токсина при обезвреживании формалином превращаются в молекулы анатоксинов, сохраняющие специфические антигенные свойства, но теряющие токсичность. Следовательно, анатоксины являются типичными представителями молекулярных вакцин. Анатоксины (столбнячный, дифтерийный, ботулиновый, стафилококковый, против газовой гангрены) получают путем выращивания глубинным способом в ферментаторах возбудителей столбняка,дифтерии, ботулизма и других микроорганизмов, в результате чего в культурной жидкости накапливаются токсины. После отделения микробных клеток путем сепарирования культурная жидкости (токсин) обезвреживается формалином в концентрации 0,3 - 0,4% при 37 °С в течение 3-4 недель. Обезвреженный токсин - анатоксин, потерявший токсичность, но сохранивший антигенность подвергают очистке и концентрированию, стандартизации и фасовке. К очищенным анатоксинам добавляют консервант и адъювант. Такие токсины называют очищенными сорбированными. Дозируют анатоксин в антигенных единицах (ЕС - единица связывания, ЛФ - флоккуляционная единица). Применяют анатоксины подкожно, внутримышечно; схема иммунизации состоит из 2-3 прививок с последующими ревакцинациями.

Выделение протективных антигенов в молекулярной форме из самих микроорганизмов - задача довольно сложная, поэтому приготовление молекулярных вакцин этим способом не вышло за рамки эксперимента. Более продуктивным оказался метод генетической инженерии, с помощью которого получены рекомбинантные штаммы, продуцирующие антигены бактерий и вирусов в молекулярной форме. На основе таких антигенов можно создавать вакцины. Так, уже разработана и выпускается промышленностью молекулярная вакцина, содержащая антигены вируса гепатита В, продуцируемые рекомбинантными клетками дрожжей. Создана молекулярная вакцина против ВИЧ из антигенов вируса, продуцируемых рекомбинантными штаммами E.coli.

Однако, несмотря на то, что разработки генноинженерных вакцин были начаты более 10 лет назад и проводились во многих лабораториях мира, на сегодняшний день лишь одна вакцина, а именно вакцина против гепатита В, была лицензирована и достаточно широко и успешно применяется для профилактики этого серьезного заболевания.