Получение и контроль вакцин

      Хотя  живые   вакцины  требуют  специальных  условий  хранения,  они

продуцируют достаточно  эффективный  клеточный  и  гуморальный  иммунитет  и обычно требуют лишь  одно  бустерное  введение.  Большинство  живых   вакцин вводится парентерально (за исключением полиомиелитной  вакцины). 

       На фоне преимуществ живых  вакцин  имеется и одно  предостережение,  а именно: возможность реверсии вирулентных  форм,  что  может  стать  причиной заболевания вакцинируемого. По  этой  причине  живые   вакцины  должны  быть тщательно   протестированы.   Пациенты   с   иммунодефицитами    (получающие иммуносупрессивную терапию, при СПИДе и опухолях) не должны  получать  такие  вакцины.  

        Примером живых  вакцин   могут  служить   вакцины   для  профилактики краснухи  (Рудивакс),  кори  (Рувакс),  полиомиелита  (Полио  Сэбин   Веро), туберкулеза,  паротита  (Имовакс  Орейон).  Живые   вакцины   выпускаются  в лиофилизированном виде (кроме полиомиелитной). 

ИНАКТИВИРОВАННЫЕ (УБИТЫЕ) ВАКЦИНЫ

 Инактивированные   вакцины   получают    путем    воздействия    на  

микроорганизмы  химическим путем или нагреванием. Такие  вакцины  являются достаточно стабильными и безопасными, так как  не  могут  вызвать  реверсию вирулентности. Они часто не  трубуют  хранения  на  холоде,  что  удобно  в практическом  использовании.  Однако  у  этих   вакцин    имеется   и   ряд недостатков, в частности, они стимулируют более  слабый  иммунный  ответ  и требуют применения нескольких доз (бустерные иммунизации).       

 Они   содержат   либо   убитый   целый    микроорганизм    (например цельноклеточная  вакцина  против коклюша, инактивированная  вакцина   против бешенства,   вакцина   против  вирусного  гепатита   А),   либо   компоненты клеточной стенки или других частей возбудителя, как например в  ацеллюлярной вакцине  против  коклюша,  коньюгированной   вакцине   против   гемофилусной инфекции  или  в  вакцине  против  менингококковой  инфекции.   Их   убивают физическими (температура, радиация, ультрафиолетовый свет)  или  химическими (спирт, формальдегид) методами.  Такие   вакцины   реактогенны,  применяются мало (коклюшная, против гепатита А). 

      Инактивированные   вакцины   также  являются   корпускулярными.   Анализируя свойства корпускулярных  вакцин  также следует выделить,  как  положительные так и  их  отрицательные  качества. 

     Положительные  стороны: 

Корпускулярные  битые  вакцины  легче дозировать, лучше очищать, они длительно  хранятся  и менее  чувствительны  к  температурным  колебаниям. 

     Отрицательные  стороны: 

Вакцина  корпускулярная - содержит 99 % балласта  и  поэтому  реактогенная, кроме того, содержит агент, используемый для  умерщвления  микробных  клеток  (фенол). Еще одним недостатком инактивированной  вакцины  является  то,  что микробный  штамм  не  приживляется,  поэтому  вакцина  слабая  и  вакцинация проводится в 2  или  3  приема,  требует  частых  ревакцинаций  (АКДС),  что труднее   в   плане   организации   по   сравнению   с   живыми   вакцинами.

     Инактивированные  вакцины выпускают как в сухом (лиофилизированном), так и  в жидком виде.     Многие  микроорганизмы, вызывающие заболевания у  человека, опасны  тем,  что   выделяют   экзотоксины,   которые   являются   основными патогенетическими  факторами  заболевания  (например,  дифтерия,  столбник).

Анатоксины,  используемые  в  качестве   вакцин,  индуцируют   специфический иммунный ответ. Для получения вакцин  токсины  чаще  всего  обезвреживают  с помощью формалина. 

АНАТОКСИНЫ (от an — отрицание, toxo — отравляю) — препараты, полученные из бактериальных экзотоксинов, полностью лишенные токсических свойств, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства. Метод получения анатоксина предложил в 1923 г. французский ученый Рамон. 
Для приготовления анатоксинов культуры бактерий, продуцирующих экзотоксины, выращивают в жидких питательных средах для накопления яда, а затем фильтруют через бактериальные фильтры для удаления микробных тел. К фильтрату добавляют 0,3—0,4% раствора формалина и помещают в термостат при температуре 37—40 °С на 3—4 нед до полного исчезновения токсических свойств. Полученный анатоксин проверяют на иммуногенность, безвредность, стерильность. Такие препараты получили название нативных анатоксинов, так как они содержат большое количество веществ питательной среды, которые являются балластными и могут способствовать развитию нежелательных реакций организма при введении препарата. Поэтому в настоящее время применяются преимущественно очищенные анатоксины, для чего нативные анатоксины подвергают обработке различными физическими и химическими методами (ионообменная хроматография, кислотное осаждение и др.), чтобы освободить от всех балластных веществ и сконцентрировать препарат в меньшем объеме. Однако уменьшение размеров частиц анатоксина вызвало необходимость адсорбировать препарат на адъювантах. Таким образом, применяющиеся анатоксины являются адсорбированными высокоочищенными концентрированными препаратами'. Специфическую активность анатоксина определяют в реакции флоккуляции, в так называемых единицах флоккуляции, или в реакции связывания анатоксинов, выражающейся в единицах связывания (ЕС).

Титрование анатоксинов в реакции флоккуляции (по методу Рамона) производят по стандартной флоккулирующей антитоксической сыворотке, в которой известно количество Международных антитоксических единиц (ME) в 1 мл. Одна антигенная единица анатоксина обозначается Limes flocculationis (Lf — порог флоккуляции); это то количество анатоксина, которое целиком связывается с одной антитоксической единицей антитоксина. 
Антигенные свойства анатоксинов обозначают и в единицах связывания. Для определения ЕС необходимы испытуемый препарат анатоксина, стандартная антитоксическая сыворотка (с содержанием 0,1 ME в 1 мл), опытная доза токсина (вытитрованная к 0,1 ME стандартной сыворотки), белые мыши.7 
Реакцию связывания проводят следующим образом: в ряд пробирок с одинаковым объемом стандартной антитоксической сыворотки добавляют различные разведения испытуемого анатоксина. Смесь для связывания выдерживают в термостате 45 мин, затем в каждую пробирку добавляют опытную дозу токсина и вновь оставляют в термостате на 45 мин. После этого из каждой пробирки смесь (сыворотка + анатоксин + токсин) вводят 2—4 мышам и наблюдают за их состоянием в течение 4 сут. Если весь анатоксин, добавленный к сыворотке, связался ею, то добавление токсина и последующее введение смеси мышам ведет к их гибели. При недостаточной дозе анатоксина для связывания всей сыворотки добавленный токсин нейтрализуется сывороткой, и мыши не погибают. 
Анатоксины применяются для профилактики и, реже, лечения токсинемических инфекций (дифтерия, газовая гангрена, ботулизм, столбняк и некоторые заболевания, вызванные стафилококками). Анатоксины выпускаются в виде монопрепаратов и в составе ассоциированных вакцин, предназначенных для иммунизации против нескольких заболеваний. 
Препараты, предназначенные для проведения иммунизации против одной какой-либо инфекции, получили название моновакцины, против двух инфекционных заболеваний— дивакцины, против трех — тривакцины, против нескольких инфекций — поливакцины. Ассоциированными вакцинами называются препараты, содержащие смесь из антигенов различных бактерий и анатоксинов. Применение ассоциированных вакцин, таких как АКДС или TABte, позволяет создавать иммунитет в отношении нескольких инфекций и сокращать число прививок. 
Поливалентными вакцинами принято называть препараты, которые включают несколько разновидностей или серологических типов возбудителей одной инфекции (например, противогриппозные, лептоспирозные и др.). 

ХИМИЧЕСКИМИ ВАКЦИНАМИ принято называть препараты, содержащие наиболее активные по иммунологическим свойствам антигены, извлекаемые из микробных клеток различными методами (например, ферментативным перевариванием с последующим осаждением антигена этиловым спиртом). Следует помнить, что термин «химическая вакцина» не вполне точен, так как подобные вакцины не являются химическими веществами в чистом виде, а представляют собой группы антигенов, эндотоксины.  
Преимущества химических вакцин:

1) из микробных клеток выделяются иммунологически активные субстанции — изолированные антигены (комплекс — липополисахариды с полипептидами или протективные антигены);

2) они менее реактогенны;

3) стабильны и лучше подвергаются стандартизации, что дает возможность более точной дозировки;

4) вводятся в больших дозах и в виде ассоциированных препаратов. 
Одним из недостатков химической вакцины являются небольшие размеры вводимых комплексов, что приводит к быстрому выведению их из организма и краткому антигенному раздражению. Поэтому химические вакцины вводятся на адъювантах (от adjuvans — помогающий), в качестве которых используются различные минеральные адсорбенты (гидрат окиси алюминия, фосфат кальция, минеральные масла). Адъюванты способствуют повышению эффективности вакцинации, так как они укрупняют антигенные частицы, создают в месте введения «депо», из которого происходит замедленная резорбция антигена, что приводит к перманентному антигенному раздражению. Кроме того, депонирующие вещества являются неспецифическими стимуляторами, вызывают приток плазматических клеток, непосредственно участвующих в выработке антител, что связано с развитием местного воспалительного процесса и стимуляцией пролиферативной и фагоцитарной активности ретикулоэндотелиальной системы. 
В настоящее время в СССР выпускается и применяется химическая тифознопаратифозная вакцина, которая готовится в нескольких вариантах в зависимости от состава включенных компонентов. Химическая сорбированная тифознопаратифозно-столбнячная вакцина (TABte) содержит выделенные из брюшнотифозных, А-и В-паратифозных бактерий так называемые полные или комплексные антигены, извлеченные путем ферментативного переваривания с помощью трипсина и очищенный столбнячный анатоксин.

БИОСИНТЕТИЧЕСКИЕ  ВАКЦИНЫ

  В 80-е годы зародилось новое направление, которое сегодня успешно развивается, - это разработка биосинтетических  вакцин  -  вакцин  будущего.  
Биосинтетические  вакцины  - это  вакцины, полученные методами генной инженерии и представляют собой искусственно созданные антигенные детерминанты  микроорганизмов. Примером может служить рекомбинантная  вакцина  против вирусного гепатита B,  вакцина  против ротавирусной инфекции. Для их  получения  используют дрожжевые клетки в культуре, в которые встраивают вырезанный ген, кодирующий выработку необходимого для  получения   вакцины  протеин, который затем выделяется в чистом виде.  
 На современном этапе развития иммунологии как фундаментальной медико-биологической науки стала очевидной необходимость создания принципиально новых подходов к конструированию  вакцин  на основе знаний об антигенной структуре патогена и об иммунном ответе организма на патоген и его компоненты.

  Биосинтетические  вакцины  представляют собой синтезированные из аминокислот пептидные фрагменты, которые соответствуют аминокислотной последовательности тем структурам вирусного (бактериального) белка, которые распознаются иммунной системой и вызывают иммунный ответ. Важным преимуществом синтетических  вакцин  по сравнению с традиционными является то, что они не содержат бактерий и вирусов, продуктов их жизнедеятельности и вызывают иммунный ответ узкой специфичности. Кроме того, исключаются трудности выращивания вирусов, хранения и возможности репликации в организме вакцинируемого в случае использования живых  вакцин. При создании данного типа  вакцин  можно присоединять к носителю несколько разных пептидов, выбирать наиболее иммуногенные из них для коплексирования с носителем. Вместе с тем, синтетические  вакцины менее эффективны, по сравнению с традиционными, т.к. многие участки вирусов проявляют вариабельность в плане иммуногенности и дают меньшую иммуногенность, нежели нативный вирус. Однако, использование одного или двух иммуногенных белков вместо целого возбудителя обеспечивает формирование иммунитета при значительном снижении реактогенности  вакцины  и ее побочного действия.

ВЕКТОРНЫЕ ВАКЦИНЫ

   Вакцины, полученные методами генной инженерии. Суть метода: гены вирулентного  микроорганизма, отвечающий за синтез протективных антигенов, встраивают в геном какого - либо безвредного  микроорганизма, который при культивировании продуцирует и накапливает соответствующий антиген. Примером может служить рекомбинантная  вакцина  против вирусного гепатита B,  вакцина  против ротавирусной инфекции. Наконец, имеются положительные результаты использования т.н. векторных  вакцин, когда на носитель - живой рекомбинантный вирус осповакцины (вектор) наносятся поверхностные белки двух вирусов: гликопротеин D вируса простого герпеса и гемагглютинин вируса гриппа А. Происходит неограниченная репликация вектора и развивается адекватный иммунный ответ против вирусной инфекции обоих типов.  
Действие отдельных компонентов микробных, вирусных и паразитарных антигенов проявляется на разных уровнях и в разных звеньях иммунной системы. Их результирующая может быть лишь одна: клинические признаки заболевания - выздоровление - ремиссия - рецидив - обострение или другие состояния организма. Так, в частности, АДС - через 3 недели после ее введения детям приводит к возрастанию уровня Т-клеток и увеличению содержания ЕКК в периферической крови, поливалентная бактериальная  вакцина   Lantigen B стимулирует антителообразование Ig A в крови и слюне, но самое главное, что при дальнейшем наблюдении у вакцинированных отмечено уменьшение числа случаев заболевания, а если они и возникали, то протекали легче. Клиническая артина болезни, т.о. является наиболее объективным показателем вакцинации.  
 Рекомбинантные  вакцины  - для производства этих  вакцин  применяют рекомбинантную технологию, встраивая генетический материал  микроорганизма   в дрожжевые клетки, продуцирующие антиген. После культивирования дрожжей из них выделяют нужный антиген, очищают и готовят вакцину. Примером таких  вакцин  может служить  вакцина против гепатита В (Эувакс В).