реферат: Вакцина. РЕФЕРАТ. 1 Генноинженерные вакцины

• Название: 1 Генноинженерные вакцины
• Анкор: реферат: Вакцина
• Дата: 09.12.2021
• Размер: 123.46 Kb.
• Имя файла: РЕФЕРАТ.docx
• Тип: Реферат; #297277
• страница: 3 из 5

2.3. Молекулярные вакцины

К молекулярным вакцинам относят специфические антигены в молекулярной форме, полученные методами биологического, хими- ческого синтеза, генетической инженерии. Принцип метода биосин- теза состоит в выделении из микроорганизмов или культуральной жидкости протективного антигена в молекулярной форме. Например, истинные токсины (дифтерийный, столбнячный, ботулиновый) выде- ляются клетками при их росте. Молекулы токсина при обезврежива- нии формалином превращаются в молекулы анатоксинов, сохраняю- щие специфические антигенные свойства, но теряющие токсичность. Следовательно, анатоксины являются типичными представителями молекулярных вакцин. Анатоксины (столбнячный, дифтерийный, бо- тулиновый, стафилококковый, против газовой гангрены) получают путем выращивания глубинным способом в ферментаторах возбуди- телей столбняка, дифтерии, ботулизма и других микроорганизмов, в результате чего в культуральной жидкости накапливаются токсины. После отделения микробных клеток сепарированием культуральную жидкость (токсин) обезвреживают формалином в концентрации 0,3−0,4 % при 37 С в течение 3−4 недель. Обезвреженный токсин − анатоксин, потерявший токсичность, но сохранивший антигенность, подвергают очистке и концентрированию, стандартизации и фасовке. К очищенным анатоксинам добавляют консервант и адъювант. Такие анатоксины называют очищенными сорбированными. Дозируют ана- токсин в антигенных единицах (ЕС − единица связывания, ЛФ − флоккуляционная единица). Применяют анатоксины подкожно, внут- римышечно; схема иммунизации состоит из 2−3 прививок с после- дующими ревакцинациями. Выделение протективных антигеновв молекулярной форме из самих микроорганизмов − задача довольно сложная, поэтому приготовление молекулярных вакцин этим спосо- бом не вышло за рамки эксперимента. Более продуктивным оказался метод генетической инженерии, с помощью которого получены рекомбинантные штаммы, продуцирующие антигены бактерий и ви- русов в молекулярной форме. На основе таких антигенов можно соз- давать вакцины. Так, уже разработана и выпускается промышленно- стью молекулярная вакцина, содержащая антигены вируса гепатита В, продуцируемые рекомбинантными клетками дрожжей. Создана молекулярная вакцина против ВИЧ из антигенов вируса, продуци- руемых рекомбинантными штаммами Е. coli. Химический синтез мо- лекулярных антигенов пока широко не применяется из-за своей сложности. Однако уже получены методом химического синтеза не- которые низкомолекулярные антигены. Это направление, безусловно, будет развиваться. Насчитывается около 30 вакцинных препаратов, применяемых с целью профилактики инфекционных болезней; при- мерно половина из них живые, остальные инактивированные. Среди живых вакцин выделяют бактерийные – сибиреязвенную, чумную, туляремийную, туберкулезную, против Ку-лихорадки; вирусные – оспенную, коревую, гриппозную, полиомиелитную, паротитную, против желтой лихорадки, краснухи. Из неживых вакцин применяют коклюшную, дизентерийную, брюшнотифозную, холерную, герпети- ческую, сыпнотифозную, против клещевого энцефалита, геморраги- ческих лихорадок и другие, а также анатоксины – дифтерийный, столбнячный, ботулинический, газовой гангрены.

Основным свойством вакцин является создание активного поствакцинального иммунитета, который по своему характеру и конечному эффекту соответствует постинфекционному иммунитету, иногда отличаясь от него лишь количественно. Вакцинальный процесс при введении живых вакцин сводится к размножению и генерализации аттенуированного штамма в организме привитого и вовлечению в процесс иммунной системы. Хотя по характеру поствакцинальных реакций при введении живых вакцин вакцинальный процесс и напоминает инфекционный, однако он отличается от него своим доброкачественным течением.

Вакцины при введении в организм вызывают ответную иммунную реакцию, которая в зависимости от природы иммунитета и свойств антигена может носить выраженный̆ гуморальный, клеточный или клеточно-гуморальный характер.

Эффективность применения вакцин определяется иммунологической реактивностью, зависящей от генетических и фенотипических особенностей организма, от качества антигена, дозы, кратности и интервала между прививками. Поэтому для каждой вакцины разрабатывают схему вакцинации.

В зависимости от способа применения вакцины делят на инъекционные, пероральные и ингаляционные. В соответствии с этим им придается соответствующая лекарственная форма: для инъекций применяют исходные жидкие или регидратированные из сухого состояния вакцины; пероральные вакцины – в виде таблеток, конфет (драже) или капсул; для ингаляций используют сухие (пылевые или регидратированные) вакцины.

3. СПОСОБЫ ВВЕДЕНИЯ ВАКЦИН

3.1. Внутримышечное введение вакцин

Наиболее предпочтительный путь для введения вакцин − внутримышечный. Хорошее кровоснабжение мышц гарантирует и максимальную скорость выработки иммунитета, и максимальную его интенсивность, поскольку большее число иммунных клеток имеет возможность «познакомиться» с вакцинными антигенами. Удаленность мышц от кожного покрова обеспечивает меньшее число побочных реакций, которые в случае внутримышечного введения сводятся лишь к некоторому дискомфорту при активных движениях в мышцах в течение 1−2 дней после вакцинации.

Место введения. Вводить вакцины в ягодичную область не рекомендуется. Во-первых, иглы шприц-доз большинства импорт- крайненых вакцин недостаточно длинны (15 мм) для того, чтобы достичь ягодичной мышцы в то время, как известно, и у детей̆, и у взрослых кожно-жировой слой может иметь значительную толщину. Если вакцина вводится в ягодичную область, то она, по сути, вводится подкожно. Следует также помнить о том, что любая инъекция в ягодичную область сопровождается определенным риском повреждения седалищного нерва у людей с анатомическими особенностями его прохождения в мышцах.

Предпочтительным местом введения вакцин у детей до 3 лет является переднебоковая поверхность бедра в средней его трети. Это объясняется тем, что мышечная масса в этом месте значительна при том, что подкожно-жировой слой развит слабее, чем в ягодичной области (особенно у детей, которые еще не ходят). У детей старше двух лет и взрослых предпочтительным местом введения вакцин является дельтовидная мышца (мышечное утолщение в верхней части плеча, над головкой плечевой кости), в связи с небольшой толщиной кожного покрова и достаточной мышечной массой для всасывания 0,5−1,0 мл вакцинного препарата. У детей младших возрастов это место введения вакцин не используется в связи с недостаточным развитием мышечной массы и большей болезненностью.

Техника вакцинации. Независимо от выбранного места введения вакцины внутримышечная инъекция должна быть произведена перпендикулярно, т.е. под углом 90 к поверхности кожи. При введении вакцины в дельтовидную мышцу инъекция производится строго сбоку, положение шприца должно быть строго горизонтальным.

Так называемая техника Z-track состоит в том, что перед инъекцией кожа сдвигается в одном из направлений и отпускается после того, как игла будет выведена. С одной стороны – прохождение иглы через натянутую кожу менее болезненно, с другой стороны, за счет

смещения канала вакцина как бы «запечатывается» в мышце.

Преимущества: хорошее всасывание вакцины и, как следствие, высокая иммуногенность и скорость выработки иммунитета. Меньшее число местных побочных реакций. Точность введенной̆ дозы (по сравнению с внутрикожным и пероральным способом введения). Недостатки: субъективное восприятие детьми младшего возраста внутримышечных инъекций несколько хуже, чем при других способах вакцинации.

3.2. Пероральное введение вакцин

Классическим примером пероральной вакцины является ОПВ – живая полиомиелитная вакцина. Обычно таким образом вводятся живые вакцины, защищающие от кишечных инфекций (полиомиелит, брюшной тиф). Впрочем, сейчас разрабатываются пероральные вакцины, которые будут защищать не только от кишечных инфекций, например вакцина против ВИЧ-инфекции на бактериальном носителе (сальмонелла).

Техника пероральной вакцинации: несколько капель вакцины закапываются в рот. Если вакцина имеет неприятный вкус, ее закапывают либо на кусочек сахара, либо печенья. Преимущества такого пути введения вакцины очевидны: для такой вакцинации не требуется специального образования и подготовки, простота метода, его быстрота, экономия на привлечении квалифицированного персонала. Недостатками перорального введения вакцин следует считать разлив вакцины, неточность дозировки вакцины (часть препарата выводится с калом, не сработав), экономические потери при необходимости повторных введений вакцины и ее разливе.



3.3. Внутрикожный и накожный пути вакцинации

Классическим примером вакцины, предназначенной для внутрикожного введения, является БЦЖ. Примерами вакцин с внутрикожным введением являются живая туляремийная вакцина и вакцина против натуральной оспы. Как правило, внутрикожно вводятся живые бактериальные вакцины, распространение микробов из которых по всему организму крайне нежелательно. Однако в последнее время, внутрикожное введение вакцин в ряде стран стало использоваться в целях экономии вакцины (для такой вакцинации требуется меньший объем вакцины) – так, к примеру, в некоторых странах прививают против бешенства. И ВОЗ, идя навстречу пожеланиям медработников, разработало рекомендации по внутрикожному введению антирабических вакцин. Для других вакцин, кроме названных, внутрикожный путь введения пока не рекомендован.

Техника: традиционным местом для накожного введения вакцин является либо плечо (над дельтовидной мышцей), либо предплечье – середина между запястьем и локтевым сгибом. Для внутрикожного введения должны использоваться специальные шприцы со специальными, тонкими иглами. Иголочку вводят вверх срезом, практически параллельно поверхности кожи, оттягивая кожу вверх. При этом необходимо убедиться, что игла не проникла под кожу. О правильности введения будет свидетельствовать образование специфической̆ «лимонной̆ корочки» в месте введения – белёсый оттенок кожи с характерными углублениями на месте выхода протоков кожных желез. Если «лимонная корочка» не образуется во время введения, значит вакцина вводится неверно.

Преимущества: низкая антигенная нагрузка, относительная безболезненность.

Недостатки: довольно сложная техника вакцинации, требующая специальной подготовки. Возможность неправильно ввести вакцину, что может привести к поствакцинальным осложнениям.

3.4. Подкожный путь введения вакцин

Подкожный − довольно традиционный путь введения вакцин и других иммунобиологических препаратов на территории бывшего СССР, хорошо известный всем уколами «под лопатку» (так вводятся гангренозные и стрептококковые анатоксины). В целом этот путь подходит для живых и инактивированных вакцин, хотя предпочтительно использовать его именно для живых (корь-паротит-краснуха, желтая лихорадка и др.). В связи с тем, что при подкожном введении несколько снижается иммуногенность и скорость выработки иммунного ответа, этот путь введения крайне нежелателен для введения вакцин против бешенства и вирусного гепатита В.

Подкожный путь введения вакцин желателен для пациентов с расстройствами свертывания крови – риск кровотечений у таких пациентов после подкожной инъекции значительно ниже, чем при внутримышечном введении.

Техника: местом вакцинации могут быть как плечо (боковая поверхность середины между плечевым и локтевым суставами), так и переднебоковая поверхность средней трети бедра. Указательным и большим пальцами кожа берется в складку и, под небольшим углом, игла вводится под кожу. Если подкожный слой у пациента выражен значительно, формирование складки не критично.

Преимущества: сравнительная простота техники, незначительно меньшая болезненность (что несущественно у детей) по сравнению с внутримышечной инъекцией. В отличие от внутрикожного введения, можно ввести больший объем вакцины или другого иммунобиологического препарата. Точность введённой дозы (по сравнению с внутрикожным и пероральным способом введения). Недостатки: «депонирование» вакцины и, как следствие, меньшая скорость выработки иммунитета и его интенсивность при введении инактивированных вакцин. Большее число местных реакций − покраснений и уплотнений в месте введения.



3.5. Аэрозольный, интраназальный способ вакцинации

Считается, что подобный путь введения вакцин улучшает иммунитет во входных воротах воздушно-капельных инфекций (корь, грипп, краснуха) за счет создания иммунологического барьера на слизистых оболочках. В то же время созданный таким образом иммунитет не является стойким, и общий иммунитет может оказаться недостаточным для борьбы с уже проникшими через барьер на слизистых в организм бактериями и вирусами.

Типичным примером интраназальной вакцины является одна из отечественных противогриппозных вакцин.

Техника аэрозольной вакцинации: несколько капель вакцины закапываются в нос либо распыляются в носовых ходах с помощью специального устройства.

Преимущества такого пути введения вакцины очевидны: как и для пероральной̆ вакцинации, для аэрозольного введения не требуется специального образования и подготовки; такая вакцинация создает отличный иммунитет на слизистых оболочках верхних дыхательных путей.

Недостатками перорального введения вакцин следует считать существенный разлив вакцины, потери вакцины (часть препарата попадает в желудок), недостаточный общий иммунитет.

4. ВАКЦИНАЦИЯ: ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ И МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Поскольку любая вакцина обладает побочными действиями, вакцинацию проводят только в том случае, когда ожидаемая польза значительно превосходит риск осложнений.

Противопоказаниями к вакцинации служат следующие состояния:

− высокая лихорадка. Инфекция верхних дыхательных путей без лихорадки не служит противопоказанием;

− иммунодефициты. В этом случае противопоказаны живые вакцины. Их можно применять лишь после нормализации иммунитета.

Инактивированные вакцины и анатоксины можно использовать:

− во время лечения кортикостероидами, антиметаболитами, цитостатиками, иммуноглобулинами;

− во время беременности, гемобластозы.
Живые вакцины противопоказаны:
− после применения нормальных иммуноглобулинов и переливания свежезамороженной плазмы или цельной крови в течение 8 недель;

− при проведении лучевой терапии;

− после одновременного применения нескольких вакцин, если не подтверждены их эффективность и безопасность;

− при аллергической реакции на данную вакцину в анамнезе.

Также противопоказаны сходные вакцины. Больным с аллергией к яйцам, куриному и утиному мясу противопоказаны вакцины, приготовленные из вирусов, выращенных на эмбрионах кур и уток: противогриппозная вакцина и вакцина против лихорадки. Вакцины, приготовленные из вирусов, выращенных в культуре куриных или утиных фибробластов, например противокоревая вакцина, обычно не содержат антигенов яйца, хотя, например, при введении больным с аллергией к яйцам иногда все же вызывают аллергические реакции. При выраженной аллергии к яйцам перед вакцинацией ставят кожную пробу с вакциной и при необходимости проводят десенсибилизацию (J. J. Herma, R. Radin, R. Schneiderman. Allergic reaction to mea- sles (rubeo) vaccine in patients hypersensitive egg protein // J. Pediatr, Vol. 102, p. 199).

При подозрении на аллергию к белкам, используемым при изготовлении вакцины, подбирают вакцину, изготовленную по другой технологии, или проводят следующие мероприятия:

− ставят скарификационную пробу с вакциной, разведенную физиологическим раствором в соотношении 1:10. Реакцию оценивают через 20 мин;

− при отрицательной реакции проводят внутреннюю пробу вакциной, физиологическим раствором в соотношении 1:100. Вводят 0,02 мл полученного раствора;

− если реакция отрицательна, то проводят вакцинацию. После ведения вакцины за больными наблюдают в течение 30 мин.

Юридические аспекты иммунопрофилактики. В США принят закон о возмещении ущерба, нанесенного иммунопрофилактикой. Принятие этого закона привело к снижению числа исков против изготовителей и поставщиков вакцин. Согласно этому закону, родители должны подписать документ, в котором указаны отрицательные и положительные последствия вакцинации, а также номер партии, фирма-производитель и дата введения вакцины или иммуноглобулина.

5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ВАКЦИН

Говоря о перспективах разработки новых вакцинных препаратов, следует подчеркнуть, что идеальной вакциной может считаться та, которая при однократном введении не парентеральным методом формировала бы пожизненный протективный иммунитет к большинству актуальных инфекционных болезней, не давая при этом побочных эффектов. В настоящее время не существует препарата, который полностью соответствовал бы указанным требованиям, однако к решению такой задачи стремятся все создатели вакцин. Разработка новых вакцин ведется по следующим основным направлениям:

− создание ассоциированных вакцин на основе существующих монопрепаратов;

− расширение номенклатуры вакцин;
− использование новых технологий.
Ассоциированные вакцины. Разработка новых комплексных

вакцин имеет важное значение для решения медицинских, социальных и экономических аспектов проблемы вакцинопрофилактики. Использование ассоциированных вакцин уменьшает количество визитов к врачу, необходимых при раздельной иммунизации, обеспечивая тем самым более высокий (на 20 %) охват детей прививками в декретированные сроки. Помимо этого, при использовании ассоциированных препаратов в значительной степени снижается травматизация ребенка, а также нагрузка на медицинский персонал.

В начале ХХ столетия существовало мнение о жёсткой конкуренции между антигенами при их совместном введении и невозможности создания сложных комплексных вакцин. Впоследствии это положение было поколеблено. При правильном подборе вакцинных штаммов и концентрации антигенов в комплексных вакцинах можно избежать сильного отрицательного действия компонентов вакцин друг на друга. В организме существует огромное разнообразие субпопуляций лимфоцитов, обладающих разными видами специфичности. Практически каждый антиген (даже синтетический) может найти соответствующий клон лимфоидных клеток, способных отвечать выработкой антител или обеспечивать формирование эффекторов клеточного иммунитета. Вместе с тем комплексная вакцина не является простой смесью антигенов, взаимное влияние антигенов при их совместном введении возможно. В некоторых случаях иммуногенность вакцины падает, если ее включить в состав комплексного препарата.

Это наблюдается, даже если достигнуто оптимальное соотношение компонентов вакцины.

Первая комплексная убитая вакцина против дифтерии, брюшного тифа и паратифа была использована во Франции в 1931 г. для проведения противоэпидемических мероприятий в частях армии и флота. В 1936 г. в вакцину был введен столбнячный анатоксин. В 1937 г. в Советской Армии стали применять убитую вакцину против брюшного тифа, паратифа и столбняка. Для профилактики кишечных инфекций применяли тривакцину (брюшной тиф, паратиф А и В) и пентавакцину (брюшной тиф, паратиф А и В, дизентерия Флекснера и Зонне). Недостатком живых и убитых комплексных вакцин была их высокая реактогенность, а при введении живых комплексных вакцин наблюдался и феномен интерференции, зависящий от взаимного влияния используемых в ассоциациях микробных штаммов. В связи с этим начались интенсивные работы по созданию химических (растворимых) многокомпонентных вакцин, лишенных недостатков корпускулярных вакцин и названных «ассоциированными вакцинами». Ассоциированная вакцина НИИСИ была разработана сотрудниками НИИ Советской Армии под руководством Н. И. Александрова из антигенов возбудителей брюшного тифа, паратифа А и В, дизентерии Флекснера и Зонне, холерного вибриона и столбнячного анатоксина. Полные соматические О-антигены, входящие в состав вакцины, были получены из возбудителей кишечных инфекций путем глубокого их расщепления с помощью трипсина. После осаждения спиртом антигены соединяли со столбнячным анатоксином. В качестве адъюванта был использован фосфат кальция. В 1941 г. были приготовлены первые лабораторные серии поливакцины. Производство ее было освоено в Институте вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова. Состав вакцины был несколько изменен: исключен холерный компонент, а фосфат кальция заменен на гидроокись алюминия. Реактогенность вакцины была ниже, чем у корпускулярных комплексных вакцин. Вакцина оправдала себя в суровых условиях Великой Отечественной войны, она была эффективной при однократном введении (трехкратная вакцинация в условиях войны была невозможной). Вместе с тем вакцина не была лишена недостатков. Широкие эпидемиологические исследования, проведенные в 1952 г., показали недостаточную активность дизентерийного антигена, который̆ в 1963 г. был исключен из поливакцины. Для достижения стойкого иммунитета было рекомендовано повторное введение препарата. Для нужд армии в 1950−60-х гг. проведена большая работа по созданию ассоциированных вакцин из анатоксинов. Были созданы ботулинические трианатоксин и пентаанатоксин, а также различные варианты полиона- токсинов из гангренозных, ботулинических и столбнячных анатоксинов. Количество антигенов в ассоциированных вакцинах достигало 18. Такие вакцины применялись для иммунизации лошадей с целью получения поливалентной гипериммунной сыворотки. В начале 1940-х гг. одновременно во многих странах началась разработка препаратов, состоящих из различных комбинаций дифтерийного, столбнячного анатоксинов и коклюшного микробов. В Советском Союзе АКДС- вакцина стала применяться в 1960 г., нормативная документация на препарат была разработана М. С. Захаровой. В 1963−1965 гг. АКДС-вакцина вытеснила не адсорбированные коклюшно-дифтерийную и коклюшно-дифтерийно-столбнячную вакцины. АКДС-вакцина по эффективности была равна этим препаратам, а по реактогенности − ниже, так как содержала в 2 раза меньше микробов и анатоксинов. К сожалению, АКДС-вакцина до сих пор остается наиболее реактогенным препаратом среди всех коммерческих ассоциированных вакцин.

На основании многолетних исследований комплексных вакцин можно сформулировать основные положения по конструированию и свойствам таких вакцин:

1) комплексные вакцины могут быть получены при многих сочетаниях однотипных и разнотипных моновакцин (живых, убитых, химических и пр.). Наиболее совместимыми и эффективными являются вакцины, сходные по физико-химическим свойствам, например белковые, полисахаридные, живые вирусные вакцины и др.;

2) теоретически число компонентов в ассоциированных вакцинах может быть неограниченным;

3) «сильные» в иммунологическом отношении антигены могут угнетать активность «слабых» антигенов, что зависит не от числа антигенов, а от их свойств. При введении комплексных препаратов может происходить запаздывание и быстрое угасание иммунного ответа на отдельные компоненты по сравнению с ответом на моновакцины;

4) дозы «слабых» антигенов в вакцине должны быть выше по сравнению с дозами других компонентов. Возможен и другой подход, который заключается в снижении доз «сильных» антигенов с максимального уровня до уровня средне эффективных доз;

5) в некоторых случаях наблюдается феномен синергии, когда один компонент вакцины стимулирует активность другого антигенного компонента;

6) иммунизация комплексной вакциной существенно не влияет на интенсивность иммунного ответа при введении других вакцин (при соблюдении определенного интервала после вакцинации комплексным препаратом);

7) побочная реакция организма на ассоциированную вакцину не является простой суммой реакций на моновакцины. Реактогенность комплексной вакцины может быть равной, несколько выше или ниже реактогенности отдельных вакцин.

К ассоциированным препаратам, выпускаемым в России, относятся вакцины АКДС, менингококковая А + С, а также АДС-анатоксины. Значительно большее количество ассоциированных вакцин выпускается за рубежом. К ним можно отнести: вакцину против коклюша, дифтерии, столбняка, полиомиелита (инактивированную) и гемофильной инфекции типа в-ПЕНТАктХИБ; вакцину против кори, краснухи, эпидемического паротита − MMR, Приорикс. В на- стоящее время за рубежом проходят клинические испытания такие ассоциированные препараты, как 6-валентная вакцина, содержащая дифтерийный и столбнячный анатоксины, бесклеточную коклюшную вакцину, HBsAg, конъюгированный полисахарид Н. influenzae b, инактивированную полиомиелитную вакцину; 4-валентная живая вирусная вакцина против кори, краснухи, эпидемического паротита и ветряной оспы; комбинированная вакцина против гепатита А и В; гепатита А и брюшного тифа и ряд других препаратов. В последние несколько лет в России разработаны и находятся на стадии государственной регистрации новые ассоциированные вакцины: комбинированная вакцина против гепатита В, дифтерии и столбняка (Бубо-М) и комбинированная вакцина против гепатита А и В. В стадии разработки находится также комбинированная вакцина против гепатита В, дифтерии, столбняка и коклюша.

Новые технологии получения вакцин

Вакцины, получаемые с помощью методов генной инженерии. В 1980 г. проведены первые генно-инженерные эксперименты на вирусе простого герпеса человека, в 1981 г. − на аденовирусе человека, а в 1982 г. − на вирусе осповакцины. Сущность получения подобных препаратов заключается во встраивании гена, кодирующего определенное биологическое соединение, в вектор с помощью вы- сокоспецифических ферментов − рестрикционных эндонуклеаз, разрезающих ДНК вектора в строго определенных местах, и лигаз, вшивающих генную вставку в вектор. Следующий этап заключается в отборе клонов, несущих данный ген, и их размножении. Получаемые подобным образом клетки могут быть или разрушены с целью выделения и последующей очистки соответствующего антигена, что используется, например, при получении дрожжевых рекомбинантных вакцин против гепатита В, или вводятся в организм. Препараты последнего вида носят название векторных вакцин. Такой вектор после введения в организм прививаемого обеспечивает репликацию и экспрессию введенных генов с выделением больших количеств антигена. Непременное условие для подобного рода препаратов − сохранение способности вектора к размножению в организме человека. Наибольшее количество векторных вакцин разработано на основе вируса вакцины и аттенуированных мутантных штаммов сальмонелл.

За рубежом получены рекомбинантные вирусы вакцины, способные к экспрессии антигенов вирусов кори, гепатита А и В, японского энцефалита, герпеса простого, бешенства, Хантаан, денге, Эпштейна − Барр, рота вирусов, лепры, туберкулеза. При этом разработанные в США вакцины, предназначенные для профилактики кори, японского энцефалита, папилломатоза человека, геморрагической лихорадки с почечным синдромом (восточный серотип), уже проходят клинические испытания. Несмотря на то, что за рубежом в качестве вектора используют штаммы вируса вакцины с относительно низкой вирулентностью (NYCBOH, WR), практическое использование подобных рекомбинантных вакцин в значительной степени будет затруднено в связи с давно известными свойствами данного вируса вызывать развитие как неврологических (поствакцинальный энцефалит), так и кожных (вакцинальная экзема, генерализованная вакцина, ауто- и гетероинокуляция) форм поствакцинальных осложнений при обычно применяемом скарификационном способе вакцинации. При этом следует иметь в виду, что обе формы поствакцинальной патологии, особенно первая, значительно чаще развиваются при первичной вакцинации, а их частота находится в прямой зависимости от возраста прививаемого. Именно, в связи с этим для предотвращения осложнений в России разработана вакцина таблетированная оспенногепатитная В для орального применения, которая проходит первую фазу клинических испытаний.

Что касается сальмонеллезного вектора, то на его основе за рубежом созданы и изучаются препараты столбнячного и дифтерийного анатоксинов, вакцины для профилактики гепатита А, инфекций, вызванных ротавирусами и энтеротоксигенной кишечной палочкой. Естественно, что последние два рекомбинантных препарата в связи с энтеральным введением сальмонелл представляются весьма перспективными. Изучается возможность использования в качестве микробных векторов вируса оспы канареек, бакуловирусов, аденовирусов, вакцины БЦЖ, холерного вибриона.

Новый подход к иммунопрофилактике в 1992 г. предложили Танг с соавторами. Одновременно несколько групп ученых опубликовали в 1993 г. результаты своих работ, подтвердивших перспективность этого нового направления исследований, получившего название ДНК-вакцины. Оказалось, что в организм можно просто вводить (внутримышечно) препарат гибридной плазмиды, содержащей ген протективного вирусного антигена. Происходящий при этом синтез вирусного белка (антигена) приводит к формированию полноценного (гуморального и клеточного) иммунного ответа. Плазмида является небольшой кольцевой двухцепочечной молекулой ДНК, размножающейся в бактериальной клетке. С помощью генетической инженерии в плазмиду можно встроить необходимый ген (или несколько генов), который затем сможет экспрессироваться в клетках человека. Целевой белок, кодируемый гибридной плазмидой, продуцируется в клетках, имитируя процесс биосинтеза соответствующего белка при вирусной инфекции. Это приводит к формированию сбалансированного иммунного ответа против данного вируса.

Вакцины на основе трансгенных растений. С помощью методов генной инженерии представляется возможным «внедрить» чужеродные гены почти во все технические сельскохозяйственные культуры, получив при этом стабильные генетические трансформации. С начала 1990-х гг. проводятся исследования по изучению возможности использования трансгенных растений для получения рекомбинантных антигенов. Данная технология особенно перспективна для создания оральных вакцин, поскольку в этом случае рекомбинантные белки, образуемые трансгенными растениями, могут действовать непосредственно, вызывая оральную иммунизацию. Естественно, что это происходит в тех случаях, когда растительный продукт используется как пища, не подвергаясь при этом термической обработке. Помимо использования растений как таковых, образуемый ими антиген может извлекаться из растительного сырья.

В первоначальных исследованиях была использована модель: табак-HBsAg. Из листьев трансгенных растений выделен вирусный антиген, по своим иммуногенным свойствам почти не отличающийся от рекомбинантного HBsAg, продуцируемого клетками дрожжей. В дальнейшем получен трансгенный картофель, продуцирующий антиген энтеротоксигенной кишечной палочки и антиген вируса Norwalk. В настоящее время начаты исследования по генетической трансформации бананов и сои.

Подобного рода «растительные вакцины» весьма перспективны:

− во-первых, в ДНК растений может быть встроено до 150 чужеродных генов;

− во-вторых, они, будучи пищевыми продуктами, применяются орально;

− в-третьих, их использование приводит не только к образованию системного гуморального и клеточного иммунитета, но и к развитию местного иммунитета кишечника, так называемого иммунитета слизистых (mucosal immunity). Последний особенно важен при формировании специфической невосприимчивости к кишечным инфекциям.

В настоящее время в США проводится первая фаза клинических испытаний вакцины энтеротоксигенной кишечной палочки, представляющей собой лабильный токсин, экспрессированный в картофель. В ближайшем будущем технология рекомбинантных ДНК станет ведущим принципом конструирования и изготовления вакцин.

Антиидиотипические вакцины. Их создание коренным образом отличается от ранее описанных методик получения вакцин и заключается в изготовлении ряда моноклинальных антител к идиотипам молекул иммуноглобулина, обладающего проективной активностью. Препараты таких антиидиотипических антител по своей пространственной конфигурации подобны эпитопам исходного антигена, что позволяет использовать эти антитела взамен антигена для иммунизации. Подобно всем белкам, они способствуют развитию иммунной̆ памяти, что весьма важно в тех случаях, когда введение соответствующих антигенов не сопровождается ее развитием.

Вакцины находятся в биодеградируемых микросферах. Инкапсуляция антигенов в микросферы представляет собой заключение их в защитные полимеры с образованием специфических частиц. Наиболее часто используемым для этих целей полимером является poly-DL-lactide-co-glycolide (PLGA), который в организме подвергается биодеградации (гидролизу) с образованием молочной и гликолевой кислот, являющихся нормальными продуктами обмена веществ. При этом скорость выделения антигена может варьировать от нескольких дней до нескольких месяцев, что зависит как от размеров микросфер, так и от соотношения лактида к гликолиду в диполимере. Так, чем большим будет содержание лактида, тем медленнее будет происходить процесс биодеградации. Поэтому при однократном применении смеси микросфер с коротким и длительным временем распада представляется возможным использовать подобный препарат и для первичной, и для последующей вакцинации. Именно этот принцип был использован при разработке препарата столбнячного анатоксина, который в настоящее время проходит клиническое испытание. В то же время следует отметить, что использование подобного препарата представляет определенную опасность при применении его у сенсибилизированного субъекта, у которого в ответ на вакцинацию возникнет тяжелая аллергическая реакция. Если бы подобная реакция развивалась при первом введении адсорбированного столбнячного анатоксина, то повторная вакцинация была бы ему противопоказана, между тем она неминуемо произойдет при применении микрокапсулой формы.

Помимо столбнячного анатоксина, в США в клинических испытаниях изучается микрокапсульная форма инактивированной гриппозной вакцины, предназначенной для парентерального применения.

Микрокапсулированные вакцины могут быть также использованы и при не парентеральных (оральном, интраназальном, интравагинальном) методах введения. В этом случае их введение будет сопровождаться развитием не только гуморального, но и местного иммунитета, обусловленного продукцией IgA-антител. Так, при оральном введении микросферы захватываются М-клетками, представляющими собой эпителиальные клетки пейеровых бляшек. При этом захват и транспортирование частиц зависят от их размера. Микросферы диаметром более 10 мкм выделяются пейеровыми бляшками, диаметром 5−10 мкм остаются в них и утилизируются, а диаметром менее 5 мкм диссеминируются по системе циркуляции.

Использование биодеградируемых микросфер принципиально позволяет провести и одномоментную иммунизацию несколькими антигенами.

Липосомальные вакцины. Липосомы были открыты в 1964 г. Липосомы представляют собой пузырьки с двухслойной мембраной, состоящей из фосфолипидов, их используют для транспортирования антигенов к антигенпрезентирующим клеткам. Размеры липосом варьируют от 0,01 до 150 мкм. Антигены могут включаться в липосомы в растворимой водной фазе или прикрепляться к мембране. При этом происходит как снижение их токсичности, так и более продолжительная циркуляция. Установлено также, что липосомы потенцируют иммунный ответ на включённый в них бактериальный, вирусный или паразитарный антиген, являясь, таким образом, иммунными адъювантами. Механизм усиления липосомами иммунного ответа на инкорпорированный антиген до конца не ясен. Высказывается мнение о том, что это связано с депонирующим эффектом − медленным высвобождением антигена, а также способностью везикул и связанного с ними антигена мигрировать в региональные лимфатические узлы в месте инъекции и потенцировать иммунный ответ.

Наиболее распространённый̆ метод изготовления липосом − механическая дисперсия. При этой процедуре липиды (например, холестерин) растворяют в органическом растворителе (обычно в смеси хлороформа и метанола) и затем высушивают. К образующейся при этом липидной пленке добавляют водный раствор, в результате чего образуются многослойные пузырьки. Липосомы оказались весьма перспективной формой при использовании в качестве антигенов пептидов, поскольку они стимулировали при этом образование как гуморального, так и клеточного иммунитета. В настоящее время в ветеринарной̆ практике используются липосомальные вакцины против болезни Ньюкастла и реовирусной̆ инфекции птиц. В Швейцарии в Swiss Serum and Vaccine Institute впервые разработана лицензированная липосомальная вакцина против гепатита А − Epaxal-Berna, проходят испытание липосомальные вакцины для парентеральной иммунизации против гриппа; гепатита А и В; дифтерии, столбняка и гепатита А; дифтерии, столбняка, гриппа, гепатита А и В.

В США осуществляется клиническое испытание липосомальной гриппозной вакцины из гемагглютинина и проходит доклиническое изучение вакцина липосомальная менингококковая В.

Хотя в большинстве исследований лизосомы использовались для системной̆ иммунизации, имеются работы, свидетельствующие об их успешном применении для иммунизации через слизистые желудочно-кишечного тракта (вакцина эшерихиозная, шигеллезная Флекснера) и верхних дыхательных путей, при этом развивается как общий, так и местный секреторный иммунитет.

Таким образом, человечество в XXI в. имеет за плечами солидный багаж по разработке как новых вакцин, так и новых технологий их получения и способов применения. Это дает основание надеяться на то, что XXI в. ознаменуется дальнейшими успехами в ликвидации одних и резком уменьшении других инфекционных и паразитарных болезней, которые пока ежегодно являются причиной смерти более 15 млн человек. В XXI в. планируется глобальное искоренение антропонозов: кори и краснухи. В качестве кандидата на искоренение названа инфекция, вызываемая Haemophilus influenzae типа В. Обсуждаются теоретические и практические проблемы ликвидации дифтерии и паротита.