Какие свойства не должен иметь вакцинный штамм

Вакцинный штамм вируса. Опасность живых вакцин.

При лицензировании новых живых вакцин для животных во многих странах (ЕС, США, Япония) их проверяют на отсутствие горизонтальной передачи вакцинного штамма. Проверку проводят на естественно восприимчивых животных (10 вакцинированных и 10 контактных). При совместном содержании в течение 2—4 недель о наличии или отсутствии горизонтальной передачи судят по результатам тщательного лабораторного обследования этих животных. Однако при отрицательном результате таких исследований не исключается принципиальная возможность контактной передачи вакцинного штамма при массовой вакцинации в условиях влияния множества эндогенных и экзогенных факторов.

Редкие случаи такой передачи некоторых вакцинных штаммов известны, но они не ведут к повышению вирулентности вакцинного вируса и не сопровождаются снижением эффективности вакцинации. Исключением из этого правила является живая вакцина против полиомиелита. Вакцинный штамм Сэбина полиовируса типа 1 и 3 в редких случаях оказался способным вновь обрести нейровирулент-ность и вызывать заболевание у вакцинированных или у контактировавших с ними людей. Однако это происходит с исключительно низкой частотой (около одного случая на 106—107 иммунизации) и в общем не влияет на выраженную эпидемиологическую эффективность данного препарата.

Выяснена генетическая основа этого довольно редкого повышения вирулентности полиовирусных вакцинных штаммов при репликации в кишечнике привитых.

Другое исключение состоит в том, что некоторые аттенуированные вакцинные штаммы могут довольно легко передаваться горизонтальным путем, не вызывая при этом нежелательных последствий. Однако из-за их высокой эффективности приходится мириться с циркуляцией вакцинного вируса в популяции. Таким примером могут служить некоторые вакцинные штаммы вируса ньюкаслской болезни, которые бессимптомно иммунизируют кур, находящихся в контакте с привитыми в полевых условиях. Способность некоторых аттенуированных штаммов выделяться из организма вакцинированных животных и иммунизировать контактирующих индивидуумов данной популяции считалась положительным явлением, так как облегчала формирование группового иммунитета. Вероятно, данное положение может быть приемлемым только в случае применения нереверсибельных вакцин.

вакцинный штамм вируса

Другая потенциальная опасность живых вакцин состоит в том, что вакцинные штаммы могут длительно персистировать в организме привитых. Например, известны случаи, когда вирус краснухи выделяли из лимфоцитов лиц с артритами через 6 лет после иммунизации. Известны также случаи длительной персистенции (19 мес) вакцинного штамма вируса ветряной оспы в организме привитых детей с последующей реактивацией и восстановлением вирулентности. Однако, в общем, вероятность такой ситуации очень низкая, а широкое применение живой вакцины против кори устраняет редкое, но длительное носительство полевого вируса кори.

Живые вакцины, применяемые в ветеринарии, должны использоваться только для тех видов животных, для которых они предназначены. Например, живая вакцина против чумы собак может вызывать летальную инфекцию у некоторых видов пушных зверей. Живая вакцина против болезни Ауески безопасна для свиней, но высоко вирулентна для пушных зверей.

Противоположным явлением недостаточной аттенуации является чрезмерная аттенуация вируса, при которой могут утрачиваться полезные свойства аттенуированных штаммов и практический смысл их получения. Чрезмерная аттенуация вируса кори при длительном пассировании в различных культурах клеток могла быть возможной причиной ослабления иммуногенной активности вакцины Эдмонстон-Загреб и Ленинград-16. Однако такого не произошло в опытах с вирусом осповакцины. После продолжительной персистентной инфекции выделены аттенуированные для мышей мутанты, имеющие большую делению размером 8 МД на левом конце генома и изменение нуклеотидной последовательности в другой части генома, что сопровождалось значительным изменением структуры белков оболочки (14 и 21 кД) и нуклеоида (39 кД).

Несмотря на такие изменения, аттенуированные мутанты сохраняли иммуногенность и защищали мышей от заражения летальными дозами вирулентного штамма вируса. Таким образом, глубокая аттенуация вируса осповакцины сохранялась в процессе персистенции и, несмотря на значительные изменения генома и поверхностных белков, не сопровождалась потерей иммуногенных свойств. Создается впечатление, что вирус осповакцины является исключением из правил.

Во избежание потери полезных свойств при изготовлении живых вакцин используют вакцинные штаммы только в том диапазоне пассажей, который определен для каждого из них в предварительных опытах и является гарантией безвредности и активности вакцины (обычно в течение не более 20 пассажей от матричной расплодки вируса).

Теоретически одновременное введение двух или более живых вакцин может вызывать снижение иммунного ответа за счет гетерологической интерференции вакцинных штаммов вирусов. На практике оказалось, что это зависит от конкретных вакцин. Так, одновременное применение комбинированной вакцины против кори, краснухи и паротита безопасно и эффективно. Аналогичный результат получен при одновременной иммунизации кур против болезни Марека, ларинготрахеита, ньюкаслской болезни и оспы. Однако пероральная вакцина против полиомиелита и вакцина против ротавирусной инфекции не сочеталась между собой. Также не рекомендуется использовать комбинацию живых вакцин против инфекционного бронхита, ларинготрахеита и ньюкаслской болезни.

Вероятно, все зависит от места репликации вакцинных вирусов в организме. Если места репликации вакцинных штаммов совпадают, значит будет гетероинтерференция, и такие вакцины нельзя применять одновременно.

– Также рекомендуем “Рекомбинация вирусов живых вакцин. Контаминация живых вакцин.”

Оглавление темы “Живые вакцины. Гетерологичные вакцины. Субъединичные вакцины.”:

1. Продолжительность аттенуации вирусов. Длительность аттенуирования вирионов.

2. Вакцинный штамм вируса. Опасность живых вакцин.

3. Рекомбинация вирусов живых вакцин. Контаминация живых вакцин.

4. Преимущества живых противовирусных вакцин. Ранняя защита после вакцинации.

5. Современные методы аттенуации вирусов. Успехи и неудачи разработок по аттенуированию вирионов.

6. Гетерологичные вакцины. Вакцина против оспы людей.

7. Виды гетерологичных вакцин. Гетерологичные вакцины против ротовирусов.

8. Вакцины из очищенных нативных вирусных белков. Виды субъединичных вакцин.

9. Методика создания субъединичных вакцин. Субъединичная вакцина против гриппа.

10. Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

Источник

История развития и становления вакцинологии.

I. Вариоляция.

За много веков до н.э. появились наблюдения за различными формами невосприимчивости к инфекционным заболеваниям. Поэтому создавались попытки искусственного заражения здоровых людей с целью предотвращения заболевания во время эпидемий. Так, например в древнем Китае люди втягивали в нос высушенные и измельченные корочки оспенных больных, а в России в старину существовали народные способы предохранения от оспы с помощью втирания содержимого оспин в надрезы на коже. Таким образом сформировалась эмпирическая вакцинация для профилактики натуральной оспы – вариоляция(от лат. variola – оспа). Ужас перед оспой был огромный, и такой способ предохранения как «вариоляция» вселял хоть какую-то надежду. В отношении оспы эти попытки оказались успешными. Вместе с тем такой метод был небезопасен для здоровья и часто заканчивался возникновением острых форм заболевания и даже гибелью привитых (частота оспы – 1-20 случаев на 1000 привитых).

II. Вакцинация.

Эмпирические достижения Э. Дженнера.

История современной вакцинопрофилактики началась 14 мая 1796 г. В этот день Эдвард Дженнер привил против оспы 8-летнего мальчика. Материал для прививки он взял у молочницы, заразившейся коровьей оспой. Прививка прошла успешно, но надо было еще доказать, что привитый ребенок не заболеет если его заразить натуральной оспой. После мучительных колебаний, 1 июля 1796 г. он заражает ребенка. Мальчик не заболел. Начало оспопрививанию было положено. Эта вакцина явилась счастливой находкой, поскольку вирус коровьей оспы обладает идентичными антигенными свойствами с вирусом натуральной оспы человека, но маловирулентен. Таким образом, Э. Дженнер впервые предложил метод вакцинации – использование возбудителя с невысокой степенью патогенности (вирус коровьей оспы) для создания устойчивости к заражению возбудителем с высокой степенью патогенности (вирус натуральной оспы). Однако все это делалось без какого-либо представления о действующем начале и лишь в результате уникальных эмпирических находок.

Л. Пастер – основоположник современной иммунопрофилактики.

Открытия Луи Пастера заложили основы современной иммунопрофилактики. Л. Пастер вводит термин «вакцина» (от лат. vaccina – коровья). Заслугой Л. Пастера была разработка принципов получения вакцинных штаммов – аттенуации(ослабление патогенных свойств микробов под влиянием различных факторов). Неожиданный случай помог Луи Пастеру сделать решительный шаг в области вакцинологии. Применяя культуру возбудителя куриной холеры, оставленную на длительный срок в термостате без пересева, Л. Пастер обнаружил, что она утратила патогенные свойства и вызывала у кур не заболевание, а стойкий иммунитет. Л. Пастером создал вакцины против сибирской язвы и бешенства.

В 1882 г. Р. Кох обнаружил возбудителей туберкулеза, а в 1914 г. А. Кальметт и Ж. Герен впервые получили живую вакцину против туберкулеза из ослабленных возбудителей.

В 1923 г. Гастон Рамон разработал метод получения анатоксинов с помощью обезвреживания токсинов формалином.

Заслуги отечественных ученых в развитии вакцинопрофилактики.

Первую отечественную вакцину создал в 1880 г. Л.С. Ценковский. Это была вакцина против сибирской язвы, которая использовалась вплоть до 1942 г.

В 1920 г. под руководством Н.Ф. Гамалеи в России была усовершенствована антирабическая вакцина.

Последующие поколения отечественных ученых создали эффективные вакцины:

§ вакцины против полиомиелита – М.П. Чумаков и А.А. Смородинцев (академиком А.А. Смородинцевым в Институте им. Л. Пастера в Санкт-Петербурге была основана собственная научная школа по получению живых вирусных вакцин, созданы эффективные вакцины против кори и паротита, в результате чего началась массовая профилактика этих инфекций в СССР);

§ вакцины против коклюша, дифтерии, столбняка – Н.Н. Гинзбург и др.

III. Современный этап.

§ Использование достижений медицины, биологии, физики, химии, генетики для создания профилактических препаратов нового поколения.

§ Ликвидация натуральной оспы, резкое снижение частоты особо опасных инфекций.

§ Значительное снижение заболеваемости дифтерией, корью и другими детскими инфекциями.

Вакцины(определение Л.Пастера) – это все прививочные препараты, получаемые из микроорганизмов, их антигенов и токсинов, которые применяются для активной иммунизации людей и животных с профилактическими и лечебными целями.

Вакцины – это препараты, обеспечивающие развитие искусственного активного иммунитета, который создает невосприимчивость к возбудителю.

Вакцины относятся к сложным иммунобиологическим препаратам. В их состав, кроме активного начала – антигена, входят его стабилизаторы, вещества активирующие действие антигена – адъюванты, а также консерванты.

В качестве действующего началав вакцинах используют:

§ живые ослабленные бактерии и вирусы;

§ инактивированные тем или иным способом цельные микробы;

§ отдельные антигенные компоненты бактерий и вирусов, так называемые протективные (защитные) антигены;

§ вторичные, продуцируемые микробной клеткой метаболиты, играющие патогенетическую роль в инфекционном процессе и иммунитете, например, токсины и их обезвреженные дериваты-анатоксины;

§ полученные генно-инженерным способом или химическим синтезом молекулярные антигены – аналоги природных антигенов бактерий и вирусов.

Известно, что при высокой степени очистки антигена его иммуногенная активность уменьшается, что привело к необходимости применения адъювантов.

Адъювант (от лат. adjuvans – помогать) – вещество, неспецифически усиливающее иммунный ответ на антигены.

В качестве адъювантов могут использоваться минеральные вещества (гидрат окиси алюминия, фосфат алюминия, алюминиево-калиевые квасцы и т.д.), растительные (сапонины), микробные (липополисахаридобелковые комплексы, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы), синтетические вещества, искусственные адъювантные системы (липосомы, микрокапсулы).

Механизм действия адъювантов:

§ создание «депо» антигена в организме;

§ стимуляция фагоцитоза;

§ активация системы комплемента;

§ стимуляция образования цитокинов и др.

Таким образом, адъюванты в зависимости от своих свойств стимулируют гуморальный или клеточный иммунитет или одновременно оба вида иммунитета.

Производство вакцин.

Вакцины производят на специализированных предприятиях Министерства здравоохранения, на биофабриках («Иммуноген», «Биопрепарат» и др.), на базе институтов РАМН РФ и других ведомств.

Штаммы микроорганизмов, специально отобранные для изготовления вакцин, называются вакцинными.

Этапы изготовления вакцин:

1. Культивирование микроорганизмов на жидких (реже на плотных) средах при оптимальных температурных и других условиях (при изготовлении риккетсиозных и вирусных вакцин культивирование производят в куриных эмбрионах или культуре клеток).

2. Выделение, концентрирование и очистка целевого продукта с помощью различных методов.

3. Приготовление, стандартизация и контроль готового продукта.

Большинство вакцин выпускают в форме лиофилизированных препаратов, т.е. высушенных из замороженного состояния в глубоком вакууме. Это обеспечивает их длительное хранение.

Требования, предъявляемые к вакцинам.

Современная вакцинология стремится к созданию «идеальных» вакцин. Такие вакцины должны отвечать ряду требований:

§ иметь точно заданный химический состав и структуру антигенов;

§ быть комплексными и создавать иммунитет ко многим инфекциям;

§ обеспечивать пожизненный иммунитет у 100% привитых;

§ не оказывать побочного действия;

§ вводиться однократно;

§ вводиться удобными для медицинского персонала и пациентов методами;

§ быть стабильными, иметь длительный срок хранения;

§ отвечать современным требованиям по технологии изготовления;

§ не иметь высокой стоимости.

В настоящее время не существует препарата, который полностью соответствовал бы приведённым требованиям, но к этому стремятся все создатели вакцин.

Методы вакцинации.

При выборе метода введения вакцины учитываются такие факторы, как её безопасность, эффективность, экономичность, психологический фактор (отсутствие неприятных ощущений и боли у пациента).

1. К парентеральным методам вакцинации относятся все способы введения антигена, минуя желудочно-кишечный тракт:

§ накожный;

§ внутрикожный;

§ подкожный;

§ внутримышечный;

§ аэрозольный.

2. Энтеральный метод (пероральный) вакцинации предполагает попадание вакцины через желудочно-кишечный тракт. Примером может являться полиомиелитная вакцина. При этом развивается и общий, и местный иммунитет, поэтому энтеральный способ вакцинации является самым перспективным. Энтеральные вакцины обладают низкой реактогенностью и слабой аллергенностью, хорошо переносятся. Пероральный метод безопасен и прост.

Классификация вакцин.

1. По способу получения:

§ Живые;

§ Инактивированные (убитые, корпускулярные);

§ Химические (молекулярные, субъединичные);

§ Анатоксины;

§ Рекомбинантные (генно-инженерные);

§ Перспективные вакцины:

* ДНК-вакцины;

* Синтетические пептидные;

* Антиидиотипические;

* Растительные;

* Мукозальные;

* Вакцины, содержащие продукты генов главного комплекса гистосовместимости (HLA).

2. По происхождению:

§ Бактериальные;

§ Риккетсиозные;

§ Вирусные;

§ Аутовакцины – вакцины, приготовленные из выделенных от больного микроорганизмов и использующиеся для лечения данного больного в период ремиссии.

3. По назначению:

§ Профилактические;

§ Лечебные.

4. По количеству входящих антигенов:

§ Моновакцины – содержат антигены одного серовара возбудителя (ЖКВ);

§ Поливакцины – содержат антигены нескольких сероваров возбудителя (полиомиелитная пероральная вакцина);

§ Ассоциированные – содержат антигены разных возбудителей (АКДС);

§ Комбинированные – содержат разные антигены одного возбудителя (брюшнотифозная вакцина, обогащенная Vi антигеном).

Живые вакцины.

Живые вакцины представляют собой взвесь аттенуированных штаммов микроорганизмов (бактерий, вирусов, риккетсий), т.е. с пониженной вирулентностью, но сохранившие антигенные свойства.

Методы получения:

* многократное пассирование через организм невосприимчивых животных (Л. Пастер – антирабическая вакцина);

* культивированием в неблагоприятных условиях жизнедеятельности для данного микроорганизма (А. Кальметт и Ж. Герен – БЦЖ);

* отбором спонтанных мутантов у больных людей или животных;

* воздействие бактериофагом;

* культивирование в курином эмбрионе (А.А. Смородинцев – ЖПВ, ЖКВ).

Требование, предъявляемое к вакцинным аттенуированным штаммам, –стойкая, наследственно закрепленная утрата ими вирулентности.

Преимущества живых вакцин:

§ напряжённость, прочность и длительность поствакцинального иммунитета, приближающегося к постинфекционному;

§ однократность введения;

§ возможность введения в организм человека разными путями.

Недостатки живых вакцин:

§ относительная нестабильность (возможность отмирания вакцинных штаммов в процессе производства, транспортировки и хранения при нарушении режима);

§ при вскрытии ампул и растворении их содержимого необходимо соблюдать правила асептики;

§ недопустим контакт с живыми вакцинами любых дезинфицирующих средств, инактивирующих микроорганизмы;

§ плохо комбинируются и дозируются;

§ противопоказаны людям с иммунодефицитами;

§ при использовании живых бактерийных вакцин за 1-2 дня до прививки и в течение 1 недели (как минимум) после нее необходимо исключить применение антибиотиков, сульфаниламидов и иммуноглобулинов;

§ в единичных случаях могут вызывать вакциноассоциированные заболевания, связанные с остаточной вирулентностью вакцинного штамма, реверсией его вирулентных свойств.

В РФ живые вакцины широко применяются с целью специфической профилактики полиомиелита, кори, эпидемического паротита, гриппа, туберкулеза, чумы, туляремии, бруцеллеза, сибирской язвы.