Лекция: Вакцины, требования к вакцинам. Виды вакцин, характеристика, методы приготовления

На протяжении столетий человечество пережило не одну эпидемию, унёсшую жизни многих миллионов людей. Благодаря современной медицине удалось разработать препараты, позволяющие избежать множества смертельных заболеваний. Эти препараты носят название "вакцина" и подразделяются на несколько видов, которые мы опишем в этой статье.

Что такое вакцина и как она работает?

Вакцина - это медицинский препарат, содержащий убитые или ослабленные возбудители различных заболеваний либо синтезированные белки патогенных микроорганизмов. Их вводят в организм человека для создания иммунитета к определённой болезни.

Введение вакцин в человеческий организм называется вакцинация, или прививка. Вакцина, попадая в организм, побуждает иммунную систему человека вырабатывать специальные вещества для уничтожение возбудителя, тем самым формируя у него избирательную память к болезни. Впоследствии, если человек инфицируется этим заболеванием, его иммунная система окажет быстрое противодействие возбудителю и человек не заболеет вовсе или перенесет легкую форму болезни.

Способы вакцинации

Иммунобиологические препараты могут вводиться различными способами согласно инструкции к вакцинам в зависимости от вида препарата. Бывают следующие способы вакцинации.

• Введение вакцины внутримышечно. Местом прививки у детей до года является верхняя поверхность середины бедра, а детям с 2 лет и взрослым предпочтительнее вводить препарат в дельтовидную мышцу, которая находится в верхней части плеча. Способ применим, когда нужна инактивированная вакцина: АКДС, АДС, против вирусного гепатита В и противогриппозная вакцина.

Отзывы родителей говорят о том, что дети младенческого возраста лучше переносят вакцинацию в верхнюю часть бедра, нежели в ягодицу. Этого же мнения придерживаются и медики, обуславливая это тем, что в ягодичной области может быть аномальное размещение нервов, встречаемое у 5 % детей до года. К тому же в ягодичной области у детей этого возраста имеется значительный жировой слой, что увеличивает вероятность попадания вакцины в подкожный слой, из-за чего снижается эффективность препарата.

• Подкожные инъекции вводятся тонкой иглой под кожу в области дельтовидной мышцы или предплечья. Пример - БЦЖ, прививка от оспы.

• Интраназальный способ применим для вакцин в форме мази, крема или спрея (прививка от кори, краснухи).
• Пероральный способ - это когда вакцину в виде капель помещают в рот пациенту (полиомиелит).

Виды вакцин

Сегодня в руках медицинских работников в борьбе с десятками инфекционных заболеваний имеется более ста вакцин, благодаря которым удалось избежать целых эпидемий и значительно улучшить качество медицины. Условно принято выделять 4 вида иммунобиологических препаратов:

1. Живая вакцина (от полиомиелита, краснухи, кори, эпидемического паротита, гриппа, туберкулёза, чумы, сибирской язвы).
2. Инактивированная вакцина (против коклюша, энцефалита, холеры, менингококковой инфекции, бешенства, брюшного тифа, гепатита А).
3. Анатоксины (вакцины против столбняка и дифтерии).
4. Молекулярные или биосинтетические вакцины (от гепатита В).

Типы вакцин

Вакцины также можно группировать по признаку состава и способа их получения:

1. Корпускулярные, то есть состоящие из цельных микроорганизмов возбудителя.
2. Компонентные или бесклеточные состоят из частей возбудителя, так называемого антигена.
3. Рекомбинантные: в состав этой группы вакцин входят антигены патогенного микроорганизма, введённые с помощью методов генной инженерии в клетки другого микроорганизма. Представителем данной группы является вакцина от гриппа. Еще яркий пример - вакцина от вирусного гепатита В, которая получается путём введения антигена (HBsAg) в клетки дрожжевых грибов.

Ещё один критерий, по которому классифицируется вакцина, - это количество профилактируемых ею заболеваний или возбудителей:

1. Моновалентные вакцины служат для профилактики только одного заболевания (например, вакцина БЦЖ против туберкулёза).
2. Поливалентные или ассоциированные - для прививки от нескольких болезней (пример - АКДС против дифтерии, столбняка и коклюша).

Живая вакцина

Живая вакцина - это незаменимый препарат для профилактики множества инфекционных заболеваний, который встречается только в корпускулярном виде. Характерной особенностью этого вида вакцины считается то, что главным её компонентом являются ослабленные штаммы возбудителя инфекции, способные размножаться, однако генетически лишённые вирулентности (способности заражать организм). Они способствуют выработке организмом антител и иммунной памяти.

Преимущество живых вакцин состоит в том, что ещё живые, но ослабленные возбудители побуждают человеческий организм вырабатывать длительную невосприимчивость (иммунитет) к данному патогенному агенту даже при однократной вакцинации. Существует несколько способов введения вакцины: внутримышечно, под кожу, капли в нос.

Недостаток - возможна генная мутация патогенных агентов, что приведет к заболеванию привитого. В связи с этим противопоказана для пациентов с особо ослабленным иммунитетом, а именно для людей с иммунодефицитом и онкобольных. Требует особых условий транспортировки и хранения препарата с целью обеспечения сохранности живых микроорганизмов в нём.

Инактивированные вакцины

Применение вакцин с инактивированными (мёртвыми) патогенными агентами широко распространено для профилактики вирусных заболеваний. Принцип действия базируется на введении в организм человека искусственно культивированных и лишённых жизнеспособности вирусных возбудителей.

«Убитые» вакцины по составу могут быть как цельномикробными (цельновиральными), так и субъединичными (компонентными) и генно-инженерными (рекомбинантными).

Важным преимуществом «убитых» вакцин является их абсолютная безопасность, то есть отсутствие вероятности инфицирования привитого и развития инфекции.

Недостаток - более низкая продолжительность иммунной памяти по сравнению с «живыми» прививками, также у инактивированных вакцин сохраняется вероятность развития аутоиммунных и токсических осложнений, а для формирования полноценной иммунизации требуется несколько процедур вакцинации с выдерживанием необходимого интервала между ними.

Анатоксины

Анатоксины - это вакцины, созданные на основе обеззараженных токсинов, выделяемых в процессе жизнедеятельности некоторыми возбудителями инфекционных заболеваний. Особенность этой прививки состоит в том, что она провоцирует формирование не микробной невосприимчивости, а антитоксического иммунитета. Таким образом, анатоксины с успехом используются для профилактики тех заболеваний, у которых клинические симптомы связаны с токсическим эффектом (интоксикацией), возникающим в результате биологической активности патогенного возбудителя.

Форма выпуска - прозрачная жидкость с осадком в стеклянных ампулах. Перед применением нужно встряхнуть содержимое для равномерного распределения анатоксинов.

Преимущества анатоксинов - незаменимы для профилактики тех заболеваний, против которых живые вакцины бессильны, к тому же они более устойчивы к колебаниям температуры, не требуют специальных условий для хранения.

Недостатки анатоксинов - индуцируют только антитоксический иммунитет, что не исключает возможности возникновения локализованных болезней у привитого, а также носительство им возбудителей данного заболевания.

Изготовление живых вакцин

Массово вакцину начали изготовлять в начале XX века, когда биологи научились ослаблять вирусы и патогенные микроорганизмы. Живая вакцина - это около половины всех профилактических препаратов, применяемых мировой медициной.

Производство живых вакцин базируется на принципе пересева возбудителя в невосприимчивый или маловосприимчивый к данному микроорганизму (вирусу) организм либо культивирование возбудителя в неблагоприятных для него условиях с воздействием на него физических, химических и биологических факторов с последующим отбором невирулентных штаммов. Чаще всего субстрактом для культивирования авирулентных штаммов служат эмбрионы курицы, первичные клеточные (эбриональные фибробласты курицы или перепёлки) и перевиваемые культуры.

Получение «убитых» вакцин

Производство инактивированных вакцин от живых отличается тем, что их получают путём умерщвления, а не аттенуации возбудителя. Для этого отбираются только те патогенные микроорганизмы и вирусы, которые обладают наибольшей вирулентностью, они должны быть одной популяции с чётко очерченными характерными для неё признаками: форма, пигментация, размеры и т. д.

Инактивация колоний возбудителя осуществляется несколькими способами:

• перегревом, то есть воздействием на культивируемый микроорганизм повышенной температурой (56-60 градусов) определённое время (от 12 минут до 2 часов);
• воздействие формалином в течение 28-30 суток с поддержанием температурного режима на уровне 40 градусов, инактивирующим химическим реактивом может также выступать раствор бета-пропиолактона, спирта, ацетона, хлороформа.

Изготовление анатоксинов

Для того чтобы получить токсоид, вначале культивируют токсогенные микроорганизмы в питательной среде, чаще всего жидкой консистенции. Это делается для того, чтобы накопить в культуре как можно больше экзотоксина. Следующий этап - это отделение экзотоксина от клетки-продуцента и его обезвреживание при помощи тех же химических реакций, что применяются и для «убитых» вакцин: воздействие химических реактивов и перегрева.

Для снижения реагентности и восприимчивости антигены очищают от балласта, концентрируют и адсорбируют окисью алюминия. Процесс адсорбции антигенов играет важную роль, поскольку введённая инъекция с большой концентрацией токсоидов формирует депо антигенов, в результате антигены поступают и разносятся по организму медленно, обеспечивая тем самым эффективный процесс иммунизации.

Уничтожение неиспользованной вакцины

Независимо от того, какие вакцины были использованы для прививки, ёмкости с остатками препаратов нужно обработать одним из следующих способов:

• кипячение использованных ёмкостей и инструментария в течение часа;
• дезинфекция в растворе 3-5%-ного хлорамина в течение 60 минут;
• обработка 6%-ной перекисью водорода также в течение 1 часа.

Препараты с истекшим сроком годности нужно непременно направить в районный санэпидцентр для утилизации.

Вакцины (определение, классификация которых рассмотрены в данной статье) представляют собой иммунологические средства, применяемые в качестве активной иммунопрофилактики (иначе - для формирования активной стойкой невосприимчивости организма к данному конкретному возбудителю). По заключению ВОЗ, вакцинация - оптимальный метод профилактики инфекционных патологий. Благодаря высокой эффективности, простоте метода, возможности широкого охвата вакцинируемого населения для массового предупреждения патологий, иммунопрофилактика во многих странах отнесена к разряду государственных приоритетов.

Вакцинация

Вакцинация - это специальные профилактические меры, направленные на защиту ребенка либо взрослого от некоторых патологий полностью либо значительно снижающие их появления при возникновении.

Подобный эффект достигается за счет "обучения" иммунитета. При введении препарата организм (точнее его иммунная система) борется с искусственно введенной инфекцией и "запоминает" ее. При повторной инфекции иммунитет активируется гораздо быстрее и полностью уничтожает чужеродные агенты.

Перечень проводимых мероприятий по вакцинации включает в себя:

• отбор подлежащих вакцинации лиц;
• выбор препарата;
• формирование схемы применения вакцины;
• контроль эффективности;
• терапия (при необходимости) вероятных осложнений и патологических реакций.

Способы вакцинации

• Внутрикожный. Примером может служить БЦЖ. Введение производят в плечо (наружную его треть). Подобный метод применяется также для профилактики туляремии, чумы, бруцеллеза, язвы сибирской, лихорадки Ку.
• Пероральный. Применяется для профилактики полиомиелита и бешенства. На стадиях разработки пероральные средства от гриппа, кори, тифа брюшного, менингококковой инфекции.
• Подкожный. При данном способе не сорбированный препарат вводится в подлопаточную либо плечевую (наружная поверхность на границе средней и верхней третей плеча) область. Преимущества: низкая аллергенность, простота введения, стойкость иммунитета (как местного, так и общего).
• Аэрозольный. Применяется в качестве экстренной иммунизации. Высокоэффективными являются аэрозольные средства против бруцеллеза, гриппа, туляремии, дифтерии, язвы сибирской, коклюша, чумы, краснухи, газовой гангрены, туберкулеза, столбняка, тифа брюшного, ботулизма, дизентерии, паротита В.
• Внутримышечный. Производится в мускулы бедра (в верхнюю передненаружную часть четырехглавой бедренной мышцы). Например, АКДС.

Современная классификация вакцин

Существует несколько подразделений вакцинных препаратов.

1. Классификация средств в соответствии с поколением:

• 1 поколение (корпускулярные вакцины). В свою очередь, делятся на аттенуированные (ослабленные живые) и инактивированные (убитые) средства;
• 2 поколение: субъединичные (химические) и обезвреженные экзотоксины (анатоксины);
• 3 поколение представлено рекомбинантными и рекомбинантными вакцинами от бешенства;
• 4 поколение (еще не включено в практику), представлено плазмидными ДНК, синтетическими пептидами, растительными вакцинами, вакцинами, что содержат продукты ГКГ и антиидиотипическими препаратами.

2. Классификация вакцин (микробиология также делит их на несколько классов) по происхождению. По происхождению вакцины делятся на:

• живые, что изготовлены из живых, но ослабленных микроорганизмов;
• убитые, созданные на основе инактивированных различными способами микроорганизмов;
• вакцины химического происхождения (на базе высокоочищенных антигенов);
• вакцины, что созданы с помощью биотехнологических методик, в свою очередь подразделяются на:

Вакцины синтетические на базе олигосахаридов и олигопептидов;

ДНК-вакцины;

Вакцины генно-инженерные, созданные на базе продуктов, образующихся в результате синтеза рекомбинантных систем.

3. В соответствии с входящими в состав препаратов Аг, существует следующая классификация вакцин (то есть в качестве Аг в вакцинах могут присутствовать):

• целые микробные клетки (инактивированные либо живые);
• отдельные компоненты микробных тел (чаще протективные Аг);
• микробные токсины;
• созданные синтетическим путем Аг микробов;
• Аг, что получены с помощью методик генной инженерии.

В зависимости от способностей вырабатывать нечувствительность к нескольким либо одному агенту:

• моновакцины;
• поливакцины.

Классификация вакцин в соответствие с набором Аг:

• компонентные;
• корпускулярные.

Живые вакцины

Для изготовления подобных вакцин используют ослабленные штаммы инфекционных агентов. Подобные вакцины имеют иммуногенные свойства, однако возникновения симптоматики болезни при иммунизации, как правило, не вызывают.

В результате проникновения живой вакцины в организм формируется стойкий клеточный, секреторный, гуморальный иммунитет.

Плюсы и минусы

Преимущества (классификация, применение рассмотрены в этой статье):

• необходима минимальная дозировка;
• возможность разнообразных способов вакцинации;
• быстрое вырабатывание иммунитета;
• высокая эффективность;
• низкая цена;
• иммуногенность максимально естественная;
• в составе отсутствуют консерванты;
• под воздействием таких вакцин активируются все типы иммунитета.

Отрицательные стороны:

• в случае наличия у пациента ослабленного иммунитета при введении живой вакцины возможно развитие болезни;
• вакцины такого типа крайне чувствительны к перепадам температур, а потому при введении "испорченной" живой вакцины развиваются негативные реакции либо вакцина полностью теряет свои свойства;
• невозможность комбинирования подобных вакцин с другими вакцинными препаратами, ввиду развития побочных реакций либо потери терапевтической эффективности.

Классификация живых вакцин

Выделяют следующие типы живых вакцин:

• Аттенуированные (ослабленные) вакцинные препараты. Их производят из штаммов, что имеют сниженную патогенность, но выраженную иммуногенность. При введении вакцинного штамма в организме развивается подобие инфекционного процесса: инфекционные агенты размножаются, тем самым вызывая формирование иммунных реакций. Среди подобных вакцин наиболее известны препараты для профилактики тифа брюшного, язвы сибирской, Ку-лихорадки и бруцеллеза. Но все же основная часть живых вакцин - противовирусные препараты от аденовирусных инфекций, желтой лихорадки, Сэйбина (против полиомиелита), краснухи, кори, гриппа;
• Вакцины дивергентные. Их изготавливают на базе родственных возбудителей инфекционных патологий штаммов. Их антигены провоцируют возникновение иммунного ответа, перекрестно направленного на антигены возбудителя. Примером подобных вакцин является вакцина-профилактика против оспы натуральной, что изготовлена на базе вируса оспы коровьей и БЦЖ, на базе микобактерий, вызывающих бычий туберкулез.

Вакцины от гриппа

В качестве наиболее эффективной профилактики гриппа применяются вакцины. Они представляют собой биологические препараты, что обеспечивают возникновение краткосрочной устойчивости к вирусам гриппа.

Показаниями для подобной вакцинации являются:

• возраст 60 лет и старше;
• бронхолегочные хронические либо сердечно-сосудистые патологии;
• беременность (2-3 триместры);
• персонал амбулаторий и стационаров;
• лица, постоянно пребывающие в закрытых коллективах (тюрьмы, общежития, дома престарелых и так далее);
• пациенты, находящиеся на стационарном либо амбулаторном лечении, что имеют гемоглабинопатии, иммуносупрессии, патологии печени, почек и метаболические расстройства.

Разновидности

Классификация вакцин от гриппа включает в себя следующие группы:

1. Вакцины живые;
2. Вакцины инактивированные:

• вакцины цельновирионные. Включают неразрушенные высокоочищенные инактивированные вирионы;
• ращепленные (сплит-вакцины). Например: "Флюарикс", "Бегривак", "Ваксигрип". Созданы на базе разрушенных гриппозных вирионов (всех белков вируса);

• вакцины субъединичные ("Агриппал", "Гриппол", "Инфлювак") имеют в составе два вирусных поверхностных белка, нейраминидазы и гемагглютинина, обеспечивающие индукцию иммунного ответа при гриппе. Иные белки вириона, а также куриного эмбриона отсутствуют, так как устраняются во время очистки.

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.

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).

Вакцины – иммунобиологические препараты для иммунопрофилактики инфекционных заболеваний путем выработки активного иммунного ответа к конкретному возбудителю. Вакцинные средства помогают создать длительную устойчивость организма к определенной разновидности патогенных микробных тел. Вакцины помогают проводить плановую и экстренную профилактику инфекционных болезней, которая называется вакцинация. Эта эффективная и одновременно простая методика быстро завоевала уважение среди специалистов. Она служит для предупреждения эпидемий, угрожающих здоровью всего человечества.

Суть прививки

Вакцинация – план действий, направленных на обеспечение защиты организма взрослого или ребенка от вредоносных микроорганизмов. Метод основан на способности иммунобиологических растворов, тренировать иммунитет путем запоминания инфекционных агентов или анатоксинов и моментального их уничтожения при последующем инфицировании.

Прививка – многоуровневое действие, условно разделенное на несколько этапов:

• выявление лиц, которым рекомендована вакцинопрофилактика;
• выбор вакцинного препарата (живого, инактивированного, анатоксина);
• составление графика прививок;
• введение соответственно утвержденному плану вакцин;
• контроль результатов;
• предупреждение и лечение вероятных постпрививочных осложнений или побочных реакций (наиболее часто патологические реакции наблюдаются после введения анатоксинов столбняка, дифтерийной палочки в сочетании с коклюшным компонентом).

Современные вакцины – высокоэффективные и надежные препараты со специфическими антигенами (микроорганизмы, их фрагментарные части, анатоксины) для профилактики опасных инфекционных патологий и других заболеваний. Они создаются путем применения современных генно-инженерных разработок. Они способствуют быстрому формированию защитной устойчивости к разному роду болезненных состояний. Вакцины могут использоваться для вакцинотерапии заражения после контакта пациента с потенциальным возбудителем.

Основные способы иммунизации

Способы прививания зависят от метода введения профилактического раствора с антигенами человеку. В клинической практике применяют ряд этих методик. В зависимости от их особенностей определяют, каким способом будет происходить прививание иммунного ответа:

• внутримышечный метод предполагает необходимость произведения инъекции в мышцы бедра, дельты (яркий пример – прививка с анатоксинами АКДС);
• подкожные прививки ставят в подлопаточную или плечевую область (такой вариант прививки отличается повышенной результативностью, низкой аллергенностью, простотой использования);
• внутрикожные вакцинные инъекции проводятся живой вакциной (БЦЖ, чумы, туляремии, лихорадки Ку);
• ингаляционный метод используется при проведении экстренной помощи (таким путем вводятся вакцины против столбняка, гриппа, дифтерийной интоксикации, краснухи, туберкулеза);
• пероральный прием — один из самых удобных вариантов иммунизации, так как средства вводятся через рот в виде капель (прививка от бешенства, вакцина от полиомиелита).

Внутримышечные, подкожные, внутрикожные прививки являются самыми неприятными для пациентов, так как вводятся путем прокола кожных покровов, доставляя человеку боль. Для устранения неприятных ощущений сегодня рекомендуют вводить препараты в виде аэрозолей или через рот. Помимо безболезненности, данные способы профилактической иммунизации отличаются высокой стерильностью и небольшим количеством послепрививочных осложнений.

Классификация вакцин

В зависимости от происхождения существует четыре типа вакцин:

• живая вакцина, состоящая из ослабленных возбудителей;
• инактивированная суспензия, в состав которой входят убитые микроорганизмы или их фрагменты;
• химическая вакцина содержит высокоочищенные антигены;
• синтетическая вакцина, синтезированная с помощью передовых генно-инженерных технологий в сфере микробиологии.

Некоторые вакцины состоят из компонентов, способствующих выработке иммунитета против одного заболевания (монопрепараты). Другие включают действующие вещества, защищающие сразу от нескольких патологий, поэтому носят название комбинированные вакцины.

Если принять во внимание род антигенов, задействованных при создании вакцины, тогда несложно выделить типы растворов:

• содержащие целые микробные клеточные элементы (живая или инактивированная вакцина);
• включающие фрагменты микробных единиц;
• состоящие их токсинов микроорганизмов (анатоксины);
• созданные на основе синтетических антигенов;
• полученные путем синтеза антигенов с помощью достижений генной инженерии.

Что такое живая вакцина?

Классическая живая вакцина – средство иммунопрофилактики, в процессе изготовления которого использовались не полностью убитые, но ослабленные штаммы патогенных агентов. Эти препараты имеют выраженные иммуногенные свойства, но при этом не способны спровоцировать развитие болезни с присущей ему симптоматикой.

Введение такой разновидности вакцин провоцирует образование защитных комплексов, относящихся к стойкому клеточному, гуморальному или секреторному иммунитету. Эти суспензии нередко становятся причиной развития осложнений, в отличие от анатоксинов, гораздо лучше воспринимающихся иммунной сферой.

Преимущественные качества и недостатки

Среди плюсов вакцин, созданных с применением живых, то есть не убитых микробных агентов, выделяют:

• высокая эффективность;
• быстрое образование иммунных комплексов;
• отсутствие каких-либо консервантов в составе препарата;
• использование минимальных концентраций вакцин;
• возможность применения разных методик прививания;
• активация разных типов иммунитета;
• невысокая стоимость и доступность.

Живая вакцина, помимо преимуществ, имеет также свои недостатки. К основным минусам относят:

• способность провоцировать развитие патологии при вакцинации пациента с ослабленным иммунитетом;
• вакцины на основе живых возбудителей неустойчивы и быстро теряют свои положительные качества при температурных изменениях (люди сталкиваются с нежелательными эффектами иммунизации именно после введения некачественных вакцин);
• живую вакцину нельзя компоновать с другими средствами вакцинопрофилактики (подобные действия чреваты потерей эффекта от препаратов или появлением аллергии).

Разновидности вакцинных суспензий живого типа

Иммунологи учитывают свойства компонентов вакцин с живыми микробами, разделяя их на аттенуированные и дивергентные суспензии. Аттенуированные или ослабленные растворы создаются на основе болезнетворных штаммов с резко сниженной способностью вызывать болезнь, но не утративших своей иммуногенности. На введение данных вакцин иммунитет отвечает формированием антител к инфекции, не давая ей возможностей развиваться в будущем. Основная часть аттенуированных вакцин – препараты для профилактики бешенства, гриппа, Ку-лихорадки, паротита, кори, краснухи и разных штаммов аденовируса.

Вторая группа – вакцины из естественных (дивергентных) штаммов микроорганизмов, обладающих низкой вирулентностью по отношению к организму, но способные стимулировать синтез защитных антител. Примером таких растворов являются профилактические вакцины от натуральной оспы, изготовленные из вирусов коровьей оспы.

Особенности противогриппозной вакцины

Грипп является сложной вирусной болезнью, ежегодно поражающим сотни тысяч наших сограждан, вызывает огромное количество осложнений и даже может стать причиной летального исхода пациентов. Единственный путь предупреждения опасной инфекции – своевременное применение вакцины, помогающей создать кратковременный иммунитет, чего достаточно для предупреждения сезонной волны инфекции.

К главным показаниям к прививанию относятся:

• пожилой возраст (от 60 лет и старше);
• наличие у пациента хронических заболеваний органов бронхолегочной и сердечно-сосудистой системы;
• пациенты, страдающие тяжелыми патологиями печени и почек, люди с расстройствами метаболизма, иммуносупрессией;
• беременность после 12 недель.

Основные виды противогриппозных растворов

Вакцины, защищающие от гриппа, бывают живыми или инактивированными. Противогриппозных анатоксинов не существует. Инактивированные суспензии подразделяются:

• убитая вакцина, которая содержит неразрушенные, но высокоочищенные вирионы возбудителя;
• сплит-вакцина (расщепленная), состоящая из разрушенных вирусных агентов;
• субъединичная вакцина содержит фрагментарные белки оболочек вирусов, способных обеспечивать индукцию иммунных клеток.

В медицинской практике часто пользуются вакцинами из числа субъединичных растворов, так как они лишены куриного белка и являются адаптированными для человека. Самые известные представители этого ряда – популярные вакцины «Агриппал» и «Инфлювак».