вакцины

Микроорганизмы- основа для создания иммунобиологических препаратов. Классификация вакцин. Традиционные и современные вакцины. Иммунные сыворотки и иммуноглобулины.

Вакцинация проводится для профилактики и предупреждения распространения инфекционных заболеваний, так при массовой вакцинации населения создаётся коллективный иммунитет

Коллективный иммунитет возникает в популяции в случае иммунизации дстаточного количества индивидуумов к определённому заболеванию, что позволяет заблокировать или предупредить передачу инфекции людям, не имеющим к ней иммунитета.Для возникновения коллективного иммунитета требуется:

• Эффективная вакцина с хорошей переносимостью

• Широкий охват населения вакцинацией(именно при нём удалось справиться с натуральной оспой, полиомиелит, корь)

Схематичное изображение как коллективный иммунитет приводит к остановке распространения инфекций.

Вакцины-иммунобиологические препараты, состоящие из антигенов одного или нескольких возбудителей, используемые для специфической профилактики, реже для лечения инфекционных заболеваний человека(животных).

Вакцины-это препараты используемые для создания активного искусственного иммунитета. Понятие вакцины ввёл Луи Пастер

В качестве действующего начала вакцины содержат антигены, которые вызывают иммунные ответы организма и формирование иммунологической памяти. К таким антигенам могут быть отнесены живые или инактивированные м/о, в первую очередь бактерии и вирусные частицы, могут быть антигены, выделенные из м/о и обладающие выраженными ему свойствами-протективные антигены. Также антигены входящие в состав вакцин могу быть продукты жизнедеятельности м/о, например вакцины на основе экзотоксинов бактерий, а так же антигены полученные путём химического синтеза или поученные с помощью методов генной инженерии.

По составу входящих в вакцины антигенов можно различить следующие типы вакцин:

Моновакцины-содержат антиген одного типа

Поливакцины-содержат антигены нескольких серологических вариантов

Ассоциированные или комбинированные вакцины-содержат антигены нескольких видов м/о или антигены одного и того же вида, но в различных формах, например корпускулярный антиген и молекулярный антиген.

Вакцины должны отвечать определённым требованиям:

• Вызывать образование прочного и длительного иммунитета

• Быть безопасными для организма

• Обладать низкой реактогенностью

• Не вызывать нежелательных побочных реакций

• Быть стабильными при хранении

Классификация вакцин:

Вакцины содержащие антигенные структуры клеток в виде молекул,анатоксины-молекулярные вакцины

В настоящее время идёт активное развитие вакцин, в том числе вакцин, разработанных методом генной инженерии (рекомбинантные вакцины, векторно-рекомбинантные, ДНК вакцины, субклеточнычные и субвирионные вакцины)

Корпускулярные вакцины включают целые клетки м/о(клетки бактерий или частицы вирусов). В состав живых вакцин входят штаммы, утратившие вирулентность, но сохранившие иммуногенность, такие вакцинные штаммы называются аттенуированными (не способны вызвать инфекционное заболевание, но попадая в организм способны размножаться и вызывать бессимптомную инфекцию). Аттенуированные штаммы могут быть получены разными методами, например с помощью мутагенеза под действием физических или химических мутагенов, могут использоваться спонтанные мутанты. Одним из классических примеров получения аттенуированных штаммов является получение вакцины для профилактики туберкулёза (вакцина БЦЖ), чтобы получит данную вакцину штамм микобактериум туберкулёзис пассировали 13 лет на средах с желочью. Этот способ пассажей вакцинных штаммов в неблагоприятные условия также является одним из методов получения аттенуированных альп вирулентных штаммов. К аттенуированным вакцинам относятся вакцины, используемые только для профилактики инфекционных заболеваний

BCG-bacillus Calmette gurin

Сибиреязвенна-содержит споры а-вирулентнного штамма

Ротавирусная вакцина- содержит реассортанты человеческого и бычьего ротавирусов

Штаммы натуральной оспы хранятся только в двух странах: в России и США, поэтому вакцина производится. Она делается на основе штамма коровьей оспы.

Вакцины, которые получают на основе не патогенных штаммов, имеющих общие продуктивные антигены с патогенными микробами называются дивергентные, к ним также можно отнести вакцину БЦЖ, так как там используется штамм не микобаутериум туберкулёзис, а менее патогенный штамм- микобактериум бовис.

Инактивированные корпускулярные вакцины

Лечебные могут быть только инактивированные, их применяют для лечения хронических вялотекущих заболеваний, при данных заболеваниях введение в организм больного дополнительного количества антигена в составе вакцины будет стимулировать реакции иммунной системы

антирабическая- лечение бешенства, она может использоваться для лечения, потому что бешенство это инфекция с длительным инкубационным периодом (недели, месяцы) зависит от места внедрения вируса в организм человека, ближе к мозгу-короче

ауто вакцина — это вакцина, приготовленная из микроба возбудителя, выделенного из данного определенного организма, из организма больного человека. Стафилококковые инфекции часто хронические, а как мы знаем стафилококки обладают резистентностью к многим лекарственным препаратам, в таких случаях можно использовать данную вакцину (возбудитель выделяется из организма6 накапливается и уже на основе именно этого конкретного возбудителя готовится инактивированная вакцина)

Инактивированные вакцины получены на основе вирулентного и высоко иммуногенного штамма. Эти штаммы инактивируют химическими или физическими методами (действие высоких температур 56-60 градусов на протяжении 2 часов, ультрафиолетовое излучение, ионизирующие гамма-излучения; этанол, формалин)

Вакцина полиомиелита есть и живая (разработана в СССР), есть инактивированная (разработана в США), можно использовать и ту, и ту вакцины

Этапы получения корпускулярных вакцин:

• Выбор вакцинного штамма

• Культивирование штамма

• Для убитых инактивированных вакцин-инактивация

• Стандартизация вакцины(проводят количественно по содержанию антигена вакцины, для корпускулярных вакцин-количество клеток в единице объёма(в мл), данный показатель называется титр вакцины)

• Определение различных показателей качества вакцины

Одним из таких показателей является определение стерильности. Стерильность вакцины определяют посевом вакцины в жидкие питательные среды, например в тиогликолевую среду. Культивирование при различных температурах при 30-35 градусах-для выявления кондоминатов бактерий, 20-24-для определения грибной контаминации

Если вакцина инактивированная, то пробирки с жидкой средой должны быть прозрачные, для живой вакцины абсолютной стерильности нет, потому что она сама содержит живые клетки м/о, здесь определяется специфическая стерильность, данная вакцина должна содержать только вакцинные штаммы.

В вакцинах также контролируют такие показатели как безвредность, иммуногенность, переносимость, аллергизирующие действия, физико-химические показатели- растворимость, гомогенность, содержание консервантов и тд

Преимущества инактивированных вакцин перед живыми:

Иммуногенность высокая, но иногда живые вакцины могут возвратиться к вирулентному состоянию и тогда возможны осложнения, например при использовании вакцины БЦЖ у ребёнка может возникнуть костный туберкулёз, а при использовании живой полиомиелитной вакцины могут наблюдаться частичные параличи

Вакцины, полученные из клеточных структур бактерий или структур, выделенных из вирусных частиц, а также продуктов метаболизма м/о. В состав молекулярной вакцины могут входить капсулы бактерий, компоненты клеточных стенок, антигенные структуры(гликопротеины вирусных частиц), анатоксины. В состав химических вакцин входят протективные антигены(антигены при введении которых обеспечивается формирование специфического иммунитета аналогично иммунитету индуцированному целыми клетками м/о)

Первые четыре вакцины на слайде в качестве антигена содержат капсульные антигены. Пневмококки образуют мощную капсулу, менингокки тоже капсулу, в состав брюшнотифозной вакцины входит капсульный ви-антиген

Сыпнотифозная, холерная, дизентерийная созданы на основе о-антигенов клеточной стенки. Например дизентерийная вакцина содержит липополисахариды, которые выделены из клеточных стенок шигелла сонон

Анатоксины являются разновидностью молекулярных вакцин, это препараты полученные из экзотоксинов бактерий, которые утратили токсичность, но сохранили иммуногенность. По химической структуре эти экзотоксины являются белками, чтобы получить анатоксины токсины бактерий надо обезвредить, для этого используются разнообразные методы, в том числе классический метод Рамона, который заключается в обработке токсина 0,3% раствором формалина, этот раствор выдерживается в течение месяца при температуре 37 градусов, в результате данной обработки утрачивается токсические свойства, но остаются иммуногеные. Так же одним из методов является обработка перекисью

Данные вакцины используются для профилактики инфекций, связанных с действием бактериальных токсинов. Анатоксины используются для профилактики дифтерии, столбняка, стафилококковой инфекции, ботулизма, анаэробной раневой инфекции, холерный анатоксин. Анатоксины защищают организм от поражения экзотоксинами, то есть они нейтрализуют бактериальные экзотоксины.

Преимущества химических вакцин по сравнению с корпускулярными:

Они менее реактогенны, более стандартны, стабильны при хранении, нет реверсии к вирулентному состоянию

Недостатки:

Низкая иммуногенность, для повышения иммуногенности используются адъюванты

Адъюванты-компоненты вакцинных препаратов, которые входят в состав данных препаратов для повышения иммуногенности. В основном адъюанты используются для молекулярных и субклеточных вакцин. Адъювантами могут быт органические и неорганические соединения, например гидроксид алюминия, соли алюминия, полиоксидоний, компоненты пептидогликана, эмульгаторы, различные минеральные масла. Адъюванты способны образовывать гелеобразную структуры и сорбировать на них молекулы антигена, создавая депо антигена, что увеличивает время контакта антигена с иммунно-компетентными клетками и соответственно повышает иммуногенность данной вакцины.

Ассоциированные вакцины включают в свой состав несколько разных возбудителей

АКДС(АДС на алюминии адсорбированы): коклюшная-инактивированная

Дифтерийная столбнячная-анатоксины

ММР-живые аттенуированные вакцины

Конъюгированные вакцины относятся к химическим вакцинам(современным). Используются конъюгаты полисахаридных антигенов, которые выделены были из возбудителя и белкового носителя, в качестве такого носителя используют анатоксины(столбняк, дифтерия) в низких концентрациях, способствуют усилению иммуногенности антигена полисахаридной природы, так как сами полисахариды обладают слабой иммуногенностью и способностью образования иммунной памяти. Конъюгированные вакцины: пневмококковая вакцина(способна защитить от различных серологических вариантов данного возбудителя), ХИБ-вакцины(для профилактики гемофильной инфекции), менингококковая вакцина

Вирусные вакцины можно отнести к хим вакцинам, потому что они содержат компоненты вирусных частиц, среди таких вакцин особенно много разработано для профилактики гриппа.

Состав расщепленных вакцин определяется гликопротеинами суперкапсида(гемагглютинин, нейрамидаза6 белки капсида тоже обладают антигенными свойствами). В результате очистки удалены липидные компоненты вирусной частицы, НК, компоненты сред. Где культивировались вирусы (куриные эмбрионы). У этих вакцин есть большой плюс, так как они содержат внутренние белки капсида, который обладает антигенными свойствами, но они менее изменчивы, чем наружные гемагглютинин и нейрамидаза, таким образом данные вакцины могу защитить от большего количества антигенных вариантов вируса гриппа.

Субъединичные вакцины(в отношении вирусов субвирионные)

Полиоксидоний это полимер, который сам проявляет иммунно-моделирующую активность, при его использовании увеличивается стабильность антигенов и обеспечивается пролангированное действие данной вакцины. Например наличие полиоксидония позволило в три раза уменьшить количество антигенов данной вакцины, что способствует улучшению переносимости данной вакцины

Состоят из компонентов бактериальных клеток

Рибомунил содержит рибосомы возбудителей инфекций дыхательных путей(рибосомы стрептококкус пневмония, стрептококкус пиогенес, гемофилус инфлюенсиция, компоненты мембран и рибосомыклебсиела пневмония) используется для профилактики данных инфекций у детей.

Нужны гены, которые будут синтезировать нужный антиген, секретируют геном и определяют участок ДНК, который отвечает за синтез нужного нам гена, затем необходимо ввести эти гены в вектор-переносчик, который перенёс бы эти гены в клетки продуценты, которые будут синтезировать нужный нам антиген, в качестве данных клеток используются вирусы, бактерии-ешерихия коли, грибы дрожжевые-сахаромицес церевизия,хонзенула, затем рекомбинантные клетки культивируются in vitro, где происходит синтез антигена, затем стадия выделения и очистки антигена

Данный антиген находится на поверхности суперкапсида, поэтому он и называется гепатит В сёрфис(по-английски)-поверхностный антиген, полученный при культивировании рекомбинантных дрожжей. Данный вирус не культивируется ни в эмбрионах6 ни в культурах тканей, поэтому применяется генная инженерия. Сахаромицесы получают ген, отвечающий за синтез этого антигена в составе плазмиды и при культивировании клеток одновременно происходит синтез нужного антигена, при чём данный антиген синтезируется дрожжами внеклеточно, что облегчает стадии выделения и очистки, используется вместе с адъювантами

Данные вакцины тоже синтезируются сахаромицес церевизия, используются для профилактики инфекций, вызванных вирусом папилломы человека. В клетках дрожжей происходит синтез белков вирусных капсидов (вирус папилломы безоболочечный вирус), идёт самосборка этих белков, образуются капсиды без НК.

Получается модифицированная частица авирулентного вируса, которая несёт ген, отвечающий за синтез антигена патогенного вируса, практически вот эту частицу используют как живую вакцину и клетки, в которые будет встраиваться данный векторный вирус начинают синтезировать чужеродный белок6 который вызывает иммунный ответ, данный тип вакцин активно разрабатывается (для профилактики гепатита В, ВИЧ, геморрагические лихорадки)

Используется два типа аденовируса(авирулентны), являются переносчиками-переносят ген который кодирует поверхностный белок(шип короны вируса, с-белок), при попадании данного вируса в клетку начинается синтез с-балка и образование к нему антител6 но для большего эффекта нужна вторая вакцинация, где уже используется другой тип вируса, принцип тот же, он несет ген синтеза с-белка корона вируса, начинается синтезироваться и к нему начинают вырабатываться антитела.

ЭпиВак корона

Белок, пептиды, которые входят в состав вакцины-это протективные гены корона вируса, чтобы создать эту вакцину нужно было выделить эти антигены, полностью установить их состав, химическим синтезом осуществить полную аналогию этого состава, чтобы составить вакцину

Не имеют широкого применения

Плазмида захватывается антиген-представляющими клетками или клетками мышечной ткани, где происходит синтез антигена, причём он оставляется на поверхности клеток и при этом развивается иммунный ответ (генная вакцинация), заражение невозможно.

НО есть вопросы, а если эта плазмида будет интегрироваться в хромосомы клеток, возможно ли это, каковы последствия и тд, поэтому необходимы ещё исследования

Вакцины, входящие в календарь прививок в РФ:

• Вакцина БЦЖ

• Вакцина для профилактики гепатита В

• Вакцина АКДС

• Вакцины для профилактики корь, краснуха, паротит

• Полиомиелитная вакцина

• Пневмококковая вакцина

• Гемофильная вакцина(только для групп риска или по спец показателю)

За синтез иммуноглобулинов отвечают клетки б-лимфоциов, которые при участии антигенпредставляющих клеток и т-хелперов трансформируются в плазматические клетки, в которых находится много рибосом и они синтезируют антитела определенной специфичности. Если в организм попадает сложный антиген, который содержит различные антигенные детерминанты, то на каждую антиген детерминанту будут синтезироваться антитела отдельными клонами плазматических клеток, таким образом в организме образуются поликлональные тела, это совокупность антител, образуемых многими клонами плазматических клеток в ответ на введение антигена, эти антитела различаются по специфичности, а так же по классу и типу тяжёлых и лёгких цепей. Данные препараты предназначены для создания искусственного посильного иммунитета и используются для лечения и экстренной профилактики, используется для диагностики инфекционных заболеваний, кроме того, препараты поликлональных антител могут быть получены из организма животных(гетерологичные) из крови людей (гомологичные).

Из крови: отбирается кровь6 сначала удаляются форменные элементы крови(клетки), получается плазма крови, удаляются белки, то сыворотка крови получается, которая содержит антитела и некоторые другие белки, когда получаем антитела в чистом виде, то это уже будут очищенные антитела.

Для получения гетерологических иммунных сывороток провидят многократную иммунизацию животных или вакцинным штаммом или анатоксином. Животные обычно используются крупные(лошади)

Так получают антитоксические сыворотки-противостолбнячная, противодифтерийная, противоботулиническая, антимикробные-сибиреязвенная, лептоспирозная

Антитоксические сыворотки животным вводят анатоксины соответствующие, а сибиреязвенную сыворотку получают при введении вакцины авирулентного штамма

Диагностические иммунные сыворотки получают при иммунизации кроликов и используют в серологических реакциях для выявления антигеном м/о, а также их токсинов

Первый пункт-данные иммуноглобулины получают на основе антигенов, находящихся в крови людей(против разных инфекций), кровь отбирают у доноров, получают сыворотку, из неё очищенные препараты иммуноглобулинов получают с помощью фракционирования этанолом на холоду (экстренная профилактика)

Второй пункт-профилактика и лечение клещевого энцефалита6 столбняка, стафилококковые инфекции

Это были поликлональные, но сейчас больше распространены моноклональные

Моноклональные иммуноглобулины-антитела, которые синтезируются одним клоном плазматической клетки, на одну антигенную детерминанту и они идентичны по специфичности, по классу и типу лёгких и тяжёлых цепей, но сейчас есть проблемы с донорской кровью и кровь нужно всегда проверять на инфекционные агенты