Типы и особенности приготовления противовирусных вакцин

Обновлено: 24.04.2024

Вакцины. Виды антигенов вакцин. Классификация вакцин. Виды вакцин. Живые вакцины. Ослабленные ( аттенуированные ) вакцины. Дивергентные вакцины.

Вакцины — иммунобиологические препараты, предназначенные для активной иммунопрофилактики, то есть для создания активной специфической невосприимчивости организма к конкретному возбудителю. Вакцинация признана ВОЗ идеальным методом профилактики инфекционных заболеваний человека. Высокая эффективность, простота, возможность широкого охвата вакцинируемых лиц с целью массового предупреждения заболевания вывели активную иммунопрофилактику в большинстве стран мира в разряд государственных приоритетов. Комплекс мероприятий по вакцинации включает отбор лиц, подлежащих вакцинации, выбор вакцинного препарата и определение схемы его использования, а также (при необходимости) контроль эффективности, купирование возможных патологических реакций и осложнений. В качестве Аг в вакцинных препаратах выступают:

• цельные микробные тела (живые или убитые);
• отдельные Аг микроорганизмов (наиболее часто протективные Аг);
• токсины микроорганизмов;
• искусственно созданные Аг микроорганизмов;
• Аг, полученные методами генной инженерии.

Большинство вакцин разделяют на живые, инактивированные (убитые, неживые), молекулярные (анатоксины) генно инженерные и химические; по наличию полного или неполного набора Аг — на корпускулярные и компонентные, а по способности вырабатывать невосприимчивость к одному или нескольким возбудителям — на моно- и ассоциированные.

Живые вакцины

Живые вакцины — препараты из аттенуированных (ослабленных) либо генетически изменённых патогенных микроорганизмов, а также близкородственных микробов, способных индуцировать невосприимчивость к патогенному виду (в последнем случае речь идёт о так называемых дивергентных вакцинах). Поскольку все живые вакцины содержат микробные тела, то их относят к группе корпускулярных вакцинных препаратов.

Иммунизация живой вакциной приводит к развитию вакцинального процесса, протекающего у большинства привитых без видимых клинических проявлений. Основное достоинство живых вакцин— полностью сохранённый набор Аг возбудителя, что обеспечивает развитие длительной невосприимчивости даже после однократной иммунизации. Живые вакцины обладают и рядом недостатков. Наиболее характерный — риск развития манифестной инфекции в результате снижения аттенуации вакцинного штамма. Подобные явления более типичны для противовирусных вакцин (например, живая полиомиелитная вакцина в редких случаях может вызвать полиомиелит вплоть до развития поражения спинного мозга и паралича).

Ослабленные ( аттенуированные ) вакцины

Ослабленные (аттенуированные) вакцины изготавливают из микроорганизмов с пониженной патогенностью, но выраженной иммуногенностью. Введение вакцинного штамма в организм имитирует инфекционный процесс: микроорганизм размножается, вызывая развитие иммунных реакций. Наиболее известны вакцины для профилактики сибирской язвы, бруцеллёза, Ку-лихорадки, брюшного тифа. Однако большая часть живых вакцин — противовирусные. Наиболее известны вакцина против возбудителя жёлтой лихорадки, противополи-омиелитная вакцина Сэйбина, вакцины против гриппа, кори, краснухи, паротита и аденовирусных инфекций.

Дивергентные вакцины

В качестве вакцинных штаммов используют микроорганизмы, находящиеся в близком родстве с возбудителями инфекционных болезней. Аг таких микроорганизмов индуцируют иммунный ответ, перекрёстно направленный на Аг возбудителя. Наиболее известны и длительно применяются вакцина против натуральной оспы (из вируса коровьей оспы) и БЦЖ для профилактики туберкулёза (из микобактерий бычьего туберкулёза).

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Вакцина представляет собой биологический препарат, приготовленный из возбудителей инфекции, лишенных патогенных свойств, но сохранивших иммунногенные свойства.

При изготовлении вакцин для получения вируссодержащего материала используют живые биологические системы, чувствительные к вирусам: животных, куриные эмбрионы, культуры клеток.

В зависимости от биологической системы, используемой для культивирования вакцинного штамма вируса, различают тканевые, авинизированные, культуральные вакцины.

Тканевые вакцины в своей основе содержат какую-либо ткань животных, в которой размножался и накапливался вакцинный вирус. Например, вакцину против бешенства готовили из мозговой ткани овец, зараженных пастеровским вирусом-фикс бешенства, лапинизированную вакцину против ящура — из тканей крольчат, зараженных адаптированным к ним вакцинным штаммом. Количество тканевых вакцин постепенно сокращается.

Авинизированные вакцины готовят из эмбриональных жидкостей и тканей развивающихся эмбрионов птиц, зараженных вакцинным штаммом. Наиболее часто для этих целей используют эмбрионы кур, реже уток и японских перепелов, например, для получения вакцин против гриппа птиц, болезни Ньюкасла, гепатита утят и др.

Культуральные вакцины готовят из зараженных культур клеток или переживающих тканей, при этом применяют роллерный (используют вращающиеся бутыли) или суспензионный (глубинный — используют реакторы) методы культивирования клеток и тканей. Это наиболее перспективный и прогрессивный метод получения вакцин. Таким методом готовят, например, вакцины против инфекционного ринотрахеита, парагриппа-3 крупного рогатого скота, ящура, чумы крупного рогатого скота и др.

В зависимости от видовой принадлежности вакцинного штамма различают гомологические и гетерологические противовирусные вакцины.

Гомологические вакцины готовят из того вида вируса, против которого предполагается создать иммунитет, например, вакцины против вирусной диареи, чумы крупного рогатого скота, бешенства и др. Большинство вирусных вакцин — гомологические.

Гетерологические вакцины готовят из вирусов другого вида, но имеющих в своем составе сходные антигены и обладающих перекрестной иммуногенностью. Например, вакцину против оспы кур готовят из вируса оспы голубей, вирус герпеса индеек используют для защиты кур от болезни Марека, вирус кори — для защиты собак от чумы плотоядных и т. д.

В зависимости от количества типов или видов возбудителей, включенных в состав вакцины, различают моновалентные, поливалентные, ассоциированные и смешанные вакцины.

Моновалентные вакцины содержат антигены одного типа (вида) вируса.

Поливалентные вакцины (бивалентные, трехвалентные и т. д.) готовят из нескольких типов одного вируса. Например, трехвалентную противоящурную вакцину получают из трех типов вируса ящура — А, О и С.

Смешанные вакцины представляют собой смесь вирусных и бактерийных антигенов, например, вакцина против чумы плотоядных, ботулизма и вирусного энтерита собак.

В зависимости от жизнеспособности (способности к репродукции) вируса, входящего в состав вакцины, все противовирусные вакцины подразделяют на живые и инактивированные.

Живые вакцины содержат живые селекционированные ослабленные (аттенуированные) штаммы вирусов.

Инактивированные вакцины содержат инактивированные штаммы вирусов. Чаще для этой цели используют эпизоотические штаммы, которые инактивируют (обезвреживают) физическими или химическими методами.

Все вакцинные препараты можно разделить на две большие группы: цельновирионные и компонентные. К цельновирионным относятся как живые, так и инактивированные вакцины. К компонентным можно отнести все вакцины, которые не входят в рубрику цельновирионных вакцин, т. е. сплит-вакцины, субъединичные и синтетические вакцины, а также вакцины, полученные генно — инженерными методами.

Единой, общепринятой, классификации вакцин нет. Основными критериями для классификации противовирусных вакцин могут быть: особенности биологических свойств, количество видов (типов) и жизнеспособностей (способностей к репродукции) штаммов, включенных в состав вакцин, а также технология их изготовления.

В зависимости от биологической системы, используемой

для культивирования вакцинного штамма, различают тканевые, лапинизированные, авианизированные и культуральные вакцины.

Количество таких- вакцин постепенно сокращается. В настоящее время их 5 (против бешенства и против оспы овец, коз и свиней).

Лапинизированные вакцины являются разновидно стью тканевых, их готовят из тканей крольчат, зараженных' адаптированным к ним вакцинным штаммом. В настоящее время выпускается 7 таких вакцин, главным образом против ящура и классической чумы свиней,

Авианизированные (эмбрион вакцины) готвят из экстраэмбриональных жидкостей и тканей развивающихся эмбрионов птиц, зараженных вакцинным штаммом. Наибо лее часто для этих целей используют эмбрионы кур, реже уток и японских перепелок. У нас в стране выпускают 13 эмбрионвакцин против классической чумы (гриппа) птиц, болезни Ньюкасла, инфекционного ларинготрахеита, инфек ционного бронхита, оспы птиц и вирусного гепатита утят.

2.1.4. Культуральные вакцины готовят из зараженных переживающих тканей или культур клеток, при этом чаще применяют роллерный (ротационный) или суспензионный (реакторный) метод культивирования тканей и клеток. В последние годы количество таких вакцин возрастает, у нас в стране для ветеринарных целей выпускают 30 культураль- ных вакцин (против ящура, бешенства, болезни Ауески, бо лезни Тешена, чумы кр. р. скота, классической чумы свиней, чумы плотоядных, вирусного энтерита норок, инфекционного ринотрахеита и парагриппа-3 кр. р. скота, трансмиссивного гастроэнтерита свиней, контагиозного пустуллезного стома тита (дерматита) овец и коз, миксоматоза кроликов, болезни Ньюкасла, болезни Марека и вирусного гепатита утят).

2.1.5. Гомологические вакцины готовят из того вида ви руса, против которого предполагается создать иммунитет.

Например, вакцины против бешенства готовят из ослабленных, атТенуированных штаммов вируса бешенства. Абсолютное большинство выпускаемых вакцин — гомологические.

2.1.6. Гетерологические вакцины готовят из вирусов дру гого вида, но имеющих в своем составе аналогичные анти гены и обладающие перекрестной иммуногенностью (явле ние параиммунитета). Например, вакцина против болезни Марека готовится из вируса герпеса индеек, но он защищает кур от болезни Марека.

2.1.7. Моновалентные вакцины содержат антигены одного

типа (вида) вируса.

Поливалентные (бивалентные, трехвалентные) вак цины готовят из нескольких серологических, типов одного вида вируса. Например, трехвалентная противоящурная фор- молзакцина из культурального вируса ящура А-О-С пред ставляет собой смесь трех моновалентных вакцин.

•тита и парвовирусного энтерита собак.

2.1.10. Смешанные вакцины являются разновидностью ассоциированных, представляют из себя смесь вирусных и бактерийных антигенов, например, вакцина против чумы пло тоядных," ботулизма и вирусного энтерита норок.

Б зависимости от жизнеспособности (способности к репродукции) вируса, входящего в состав вакцины, все противовирусные вакцины подразделяются на живые и инакти-вированные (убитые).

2.1.12. Инактивированные (убитые) вакцины получают путем размножения производственного эпизоотического штам ма (неослабленного возбудителя) с последующей инактива-

цией (обезвреживанием) его с помощью физических или химических факторов.

В животноводстве,, птицеводстве и звероводстве применяется 19 инактивированных вакцин.

В зависимости от физического состояния вакцины могут быть сухими и жидкими.

В последние годы в практику начинают внедряться химические противовирусные вакцины.

2.1.13. Химические вакцины можно считать разновидностью инактивированных, но они не содержат в своем составе генома вируса, поэтому они безопасны.

Различают две разновидности химических противовирусных вакцин: сплитвакцины и субъединичные вакцины.

Субъединичные вакцины содержат в своем со ставе только протективный антиген, против которого в орга низме вырабатываются вируснейтрализующие антитела.

Субъединичные вакцины получают путем выделения необходимого антигена из разрушенных вирионов. При ряде инфекций (болезнь Марека, лейкоз) субъединичные вакцины готовят из вирусспецифических гликопротеидов клеточных мембран.

Высокая стоимость субъединичных вакцин, полученных традиционными методами (культивирование, очистка, концентрация вируса, расщепление вирионов и выделение про-тективного антигена) сдерживает их широкое применение, однако в последние годы.осваивается технология двух новых

разновидностей субъединичных вакцин: генноинженерных и синтетических.

Выход протективного антигена довольно высокий. Например, из трансформированной культуры эшерихии доля протективного антигена вируса ящура составляет 17% от общего бактериального белка. Таким путем за рубежом получены вакцины против ящура, вирусного гепатита В, гриппа, бешенства, герпеса.

Б 80-е годы появились новые подходы к созданию противовирусных вакцин — вставки генов_ч кодирующих синтез протективных антигенов, в геном другого аттенуированного вируса. Так, в 1984 г. в США в геном вируса осповакцины "встроили гены, ответственные за синтез поверхностных антигенов вируса гриппа и гепатита, и такой рекомбинаннт защитил экспериментально зараженных от оспы, гриппа и гепатита.

Аналогичные работы проводятся и в нашей стране.

2.1.15. Синтетические вакцины получают путем искусст венного синтеза полипептидов с определенным набором и последовательностью чередования аминокислот. Такой син тетический пептид должен соответствовать главной антиген ной детерминанте вируса, выполняющей функции протектив ного антигена. Для получения синтетической вакцины его связывают с Т-независимым носителем — полимерным анти геном, который может вызывать В-клеточный иммунный от вет и без участия Т-лимфоцитов.

Имеются основания считать, что будущее за генноинженер-ными и синтетическими вакцинами.

Весьма желательно, чтобы тип вакцины был четко отражен в ее названии, что помогло бы сразу осмыслить суть препарата. К сожалению, на сегодняшний день отсутствует

общепринятая научно обоснованная классификация вакцин и в названиях вакцин встречается много досадных недоразумений.

С практической точки зрения ветеринарным специалистам наиболее важно знать особенности изготовления, контроля и применения живых и инактивированных противовирусных вакцин.

Рекомбинантные (векторные) 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. 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 .

Синтетические вакцины. Их создают путем биоорганического синтеза антигенных детерминант протективных вирусных белков. Получение таких вакцин возможно при полной расшифровке структуры (последовательности аминокислот) этих антигенных детерминант. Синтетические вакцины — это препараты, содержащие искусственно синтезированные короткие пептиды, имитирующие небольшие участки протективных антигенов вируса, способные вызвать специфический иммунный ответ организма и защитить его от конкретного заболевания. Для получения таких вакцин используют автоматические синтезаторы. Однако синтетические пептиды оказались слабыми антигенами, и для усиления иммуногенности они нуждаются в соединении с белком-носителем или синтетическим биополимером (мурамилпептид, сополимеры Д-глутамина и др.).Проблема, связанная с синтетическими пептидами, состоит в том, что многие антигенные вирусные детерминанты представляют собой не непрерывную последовательность аминокислот, а конформационные кислотные участки, собранные вместе благодаря пространственной организации белка. Для иммунного ответа конформация является очень важной. Циклизированные пептиды показали большую иммуногенность, чем их линейные аналоги.

Возможность использования синтетических пептидов для индукции иммунитета у животных впервые была показана на примере ящура. Это стало возможным после того, как было установлено, что за индукцию вируснейтрализующих антител вируса ящура ответственен белок VP-1. Позднее был синтезирован пептид, содержащий аминокислотные последовательности VP-1 (141 — 160), который связали с гемоцианином и адъювантом Фрейнда. Вакцину испытали на морских свинках, свиньях и крупном рогатом скоте. Вакцина защитила животных от заболевания при заражении их вирулентным штаммом вируса. Однако антительный ответ был в 10—100 раз ниже, чем после иммунизации цельными вирионами. Указанная вакцина не нашла широкого практического применения.

Получены обнадеживающие результаты применения синтетических вакцин против гриппа, гепатита В, полиомиелита и др.

Днк-вакцины можно вводить внутрикожно, в/м, п/к,в/в,интраназально, орально. В настоящее время сконструировано более 20 таких вакцин против: бешенства, болезни Ауески, болезни Ньюкасла, инфеккционного ринотрахеита, вирусной диареи, СПИДа, герпесвирусных инфекциях человека и др. Перспективны ля профилактики болезней, склонных к длительному хроническому течению. Они обладают безопасностью инактивированных и эффективностью живых вакцин.

Среди различных микробных препаратов, применяемых для профилактики, лечения и диагностики инфекционных заболеваний большое место занимают вакцины - биопрепараты, предназначенные для создания активного искусственного иммунитета.
В качестве антигенов вакцины могут содержать убитые или живые микробные тела, либо извлеченные из них химическим путем полные антигены -глюцидо-липоидные полипептидные комплексы. В зависимости от количества антигенов различают моно-, ди-, три-, тетра- и поливакцины.
Для изготовления вакцин применяются такие штаммы микробов, которые удовлетворяют требованиям специальных инструкций по отбору, проверке и хранению культур, применяемых для изготовления вакцин. Изучение и апробация штаммов на предмет соответствия их требованиям инструкций производится Государственным контрольным институтом медицинских биологических препаратов, там же они хранятся в музее живых культур как эталонные, от них отвивают дубликаты и рассылают в сопровождении специального паспорта в институты, изготавливающие вакцины, для использования в производстве. В паспортах, сопровождающих такие штаммы, указываются основные их свойства - морфологические, культуральные, биохимические, антигенные.
Штаммы, полученные из контрольного института, используются в производстве вакцин только после проверки на местах. В производственных институтах проводится большая работа по изучению условий стабилизации свойств штаммов, предназначенных для изготовления вакцин. В настоящее время стабильность свойств культур обеспечивается хранением их в высушенном состоянии в условиях вакуума в запаянных ампулах. Бактериальные культуры, кроме того, можно хранить в пробирках на плотной питательной среде, оптимальной для данного вида микроба. Пробирки в этом случае запаивают, либо заливают пробки расплавленным воском или парафином, чтобы предохранить культуру от высыхания при длительном хранении. Штаммы, хранящиеся в лаборатории, регистрируются в специальных журналах, где записывают паспортные данные, а также результаты текущих проверок, регламентируемых инструкциями.
Требования инструкций к производственным штаммам разных видов и различных групп микроорганизмов направлены к одной цели - обеспечению малой реактогенности, полной безвредности и высокой эпидемиологической эффективности приготовленных из них вакцин. Методы определения этих свойств производственных штаммов в зависимости от того, к какому виду микробов они применяются, имеют специфические особенности, которые отражены в специальной части. В принципе иммуногенность их определяется путем выявления устойчивости животных, иммунизированных опытными вакцинами, приготовленными из этих штаммов, к заражению заведомо смертельными дозами соответствующих культур.
Вирулентность штаммов изучается путем заражения чувствительных животных, чаще всего мышей, и характеризуется заведомо смертельными, минимальными смертельными и 50 %-ными смертельными дозами культур испытуемых штаммов.
Для выявления токсичности животным вводится убитая нагреванием культура производственных штаммов.
Конкретные показатели иммуногенности, вирулентности и токсичности для разных видов микробов определяются инструкциями. Штаммы, обладающие меньшей иммуногенностью и вирулентностью или большей токсичностью, чем это установлено инструкцией, для производства вакцин не применяются.

Таблица 1
Основные типы вакцин

Читайте также: