Современные вакцины принципы их получения. Вакцины. Виды антигенов вакцин. Классификация вакцин. Виды вакцин. Живые вакцины. Ослабленные (аттенуированные) вакцины. Дивергентные вакцины. Факторы, зависящие от вакцинируемого

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).

К определенным патогенным микроорганизмам) с помощью препаратов (вакцин) с целью формирования к антигенам возбудителя заболевания иммунологической памяти, минуя стадию развития данного заболевания. Вакцины содержат биоматериал - антигены возбудителя или анатоксины. Создание вакцин стало возможно, когда ученые научились культивировать возбудителей различных опасных заболеваний в условиях лаборатории. А разнообразие способов создания вакцин обеспечивает их разновидности и позволяет объединить в группы по методам изготовления.

Виды вакцин :

• Живые ослабленные (аттенуированные) – где вирулентность патогена понижена различными способами. Такие патогены культивируются в неблагоприятных для их существования условиях окружающей среды и посредством множественных мутаций утрачивают первоначальную степень вирулентности. Вакцины на такой основе считаются наиболее эффективными. Аттенуированные вакцины дают длительный иммунный эффект. В эту группу входят вакцины против кори, оспы, краснухи, герпеса, БЦЖ, полиомиелита (вакцина Сэбина).
• Убитые – содержат патогены убитых разными способами микроорганизмов. Их эффективность ниже, чем у аттенуированных. Полученные данным способом вакцины не вызывают инфекционных осложнений, но могут сохранять свойства токсина или аллергена. Убитые вакцины дают кратковременный эффект и требуют повторной иммунизации . Сюда относят вакцины против холеры, тифа, коклюша, бешенства, полиомиелита (вакцина Солка). Также такие вакцины применяют для профилактики сальмонеллеза, брюшного тифа и т.д.
• Антитоксические - содержат анатоксины или токсоиды (инактивированные токсины) в комплексе с адъювантом (веществом, которое позволяет усиливать действие отдельных компонентов вакцины). Одна инъекция такой вакцины способствует защите от нескольких патогенов. Такого вида вакцины используют против дифтерии, столбняка.
• Синтетические – искусственно созданный эпитоп (часть молекулы антигена, которая распознается агентами иммунной системы), соединенный с иммуногенным носителем или адъювантом. К таким относят вакцины против сальмонеллеза, йерсиниоза, ящура, гриппа.
• Рекомбинантные – у патогена выделяют гены вирулентности и гены протективного антигена (совокупность эпитопов, которые вызывают наиболее сильный иммунный ответ), гены вирулентности удаляют, а ген протективного антигена вводят в безопасный вирус (чаще всего вирус осповакцины). Так изготавливают вакцины против гриппа, герпеса, везикулярного стоматита .
• ДНК-вакцины - Плазмиду, содержащую ген протективного антигена, вводят в мышцу, в клетках которой он экспрессируется (преобразуется в конечный результат – белок или РНК). Так созданы вакцины против гепатита В.
• Идиотипические (экспериментальные вакцины) - Вместо антигена используют антиидиотипические антитела (имитаторы антигена), воспроизводящие нужную конфигурацию эпитопа (антигена).

Адъюванты – вещества, дополняющие и усиливающие действие других составных частей вакцины, обеспечивают не только общий иммуностимулирующий эффект, но и активируют определенный для каждого адъюванта тип иммунного ответа (гуморальный или клеточный).

• Минеральные адъюванты (алюминевые квасцы) усиливают фагоцитоз;
• Липидные адъюванты – цитотоксический Th1-зависимый тип ответа иммунной системы (воспалительная форма Т-клеточного иммунного ответа);
• Вирусоподобные адъюванты - цитотоксический Th1-зависимый тип ответа иммунной системы;
• Маслянные эмульсии (вазелиновое масло, ланолин, эмульгаторы) – Th2- и Th1-зависимый тип ответа (где усиливается тимусозависимый гуморальный иммунитет);
• Наночастицы, в которые включен антиген - Th2- и Th1-зависимый тип ответа.

Некоторые адъюванты в связи с их реактогенностью (способностью вызывать побочные эффекты) были запрещены к использованию (адъюванты Фрейнда).

Вакцины – это медицинские препараты, которые имеют, как и любое другое лекарственное средство, противопоказания и побочные эффекты. В связи с чем существует ряд правил использования вакцин:

• Предварительное кожное тестирование;
• Учитывается состояние здоровья человека на момент проведения вакцинации;
• Ряд вакцин используют в раннем детстве и поэтому они должны тщательнейшим образом проверяться на безвредность компонентов, входящих в их состав;
• Для каждой вакцины соблюдается схема введения (кратность прививки, сезон для ее проведения);
• Выдерживается доза вакцины и интервал между временем ее проведения;
• Существуют плановые прививки или вакцинация по эпидемиологическим показаниям.

Побочные реакции и осложнения после вакцинации :

• Местные реакции – гиперемия, отек ткани в области введения вакцины;
• Общие реакции – повышение температуры, диарея;
• Специфические осложнения – характерны для определенной вакцины (например, келлоидный рубец, лимфаденит , остеомиелит, генерализованная инфекция при БЦЖ; для пероральной вакцины против полиомиелита – судороги, энцефалит, полиомиелит, ассоциированный с вакциной и другие);
• Неспецифические осложнения – реакции немедленного типа (отек, цианоз, крапивница), аллергические реакции (в том числе отек Квинке), протеинурия, гематурия.

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

Вакцинация

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

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

Перечень проводимых мероприятий по вакцинации включает в себя:

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

Способы вакцинации

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

Современная классификация вакцин

Существует несколько подразделений вакцинных препаратов.

1. Классификация средств в соответствии с поколением:

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

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

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

Вакцины синтетические на базе олигосахаридов и олигопептидов;

ДНК-вакцины;

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

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

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

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

• моновакцины;
• поливакцины.

Классификация вакцин в соответствие с набором Аг:

• компонентные;
• корпускулярные.

Живые вакцины

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

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

Плюсы и минусы

Преимущества (классификация, применение рассмотрены в этой статье):

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

Отрицательные стороны:

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

Классификация живых вакцин

Выделяют следующие типы живых вакцин:

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

Вакцины от гриппа

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

Показаниями для подобной вакцинации являются:

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

Разновидности

Классификация вакцин от гриппа включает в себя следующие группы:

1. Вакцины живые;
2. Вакцины инактивированные:

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

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

Определение, цели применения и классификация.
Вакцины - препараты из микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности, используемые для создания активного специфического приобретенного иммунитета против определенных видов микроорганизмов или выделяемых ими токсинов.

Рис. 1. Вакцина "Акт-ХИБ" предназначена для профилактики гемофильной В инфекции.

Разрабатываемые вакцины условно разделяют на две категории: традиционные (первого и второго поколения) и новые , конструируемые на основе методов биотехнологии.

К вакцинам первого поколения относятся классические вакцины Дженнера и Пастера, представляющие собой убитые или ослабленные живые возбудители, которые больше известны под названием корпускулярных вакцин .

Под вакцинами второго поколения следует понимать препараты, основу которых составляют отдельные компоненты возбудителей, то есть индивидуальные химические соединения, такие как дифтерийный и столбнячный анатоксины или высокоочищенные полисахаридные антигены капсульных микроорганизмов, например менингококков или пневмококков. Эти препараты больше известны под названием химических вакцин (молекулярные ). По числу антигенов, входящих в вакцину, различают моно - и поливакцины (ассоциированные), по видовому составу - бактериальные, риккетсиозные, вирусные .

Общая характеристика вакцин .
Живые вакцины представляют собой препараты, содержащие наследственно измененные формы микроорганизмов (вакцинные штаммы), утратившие свои патогенные свойства. Но сохранившие способность приживляться и размножаться в организме, вызывая формирование специфического иммунитета.
Живые вакцины получены при использовании двух основных принципов, которые предложены основателями учения о вакцинации Дженнером и Пастером.
Принцип Дженнера - использование генетически близких (родственных) штаммов возбудителей инфекционных заболеваний животных. На основании этого принципа были получены - осповакцина, вакцина БЦЖ, бруцеллезная вакцина.
Принцип Пастера - получение вакцин из искусственно ослабленных (аттенуированных) штаммов возбудителей. Основная задача метода заключается в получении штаммов с наследственно измененными признаками, т.е. низкой вирулентностью и сохранением иммуногенных свойств. Применяются следующие методы получения живых вакцин:
Инактивированные (убитые) вакцины . Убитые вакцины готовят из инактивированных вирулентных штаммов бактерий и вирусов, обладающих полным набором необходимых антигенов. Для инактивации возбудителей применяют нагревание, обработку формалином, ацетоном, спиртом, которые обеспечивают надежную инактивацию и минимальное повреждение структуры антигенов.
Химические вакцины . Химические вакцины состоят из антигенов, полученных из микроорганизмов различными способами, преимущественно химическими методами.
Основной способ получения химических вакцин заключается в выделении протективных антигенов, обеспечивающих развитие надежного иммунитета, и очистки этих антигенов от балластных веществ. В настоящее время молекулярные вакцины получают методом биосинтеза или путем химического синтеза.
Анатоксины . Анатоксины готовят из экзотоксинов различных видов микробов. Токсины подвергают обезвреживанию формалином, при этом они не теряют иммуногенные свойства и способность вызывать образование антител (антитоксинов).
Анатоксины выпускают как в виде монопрепаратов (моновакцины ), так и в составе ассоциированных препаратов, предназначенных для одновременной вакцинации против нескольких заболеваний (ди- тривакцины).
Вакцины нового поколения .
Традиционные вакцины не позволили решить вопросы профилактики инфекционных заболеваний, связанных с возбудителями, которые плохо культивируются или не культивируются в системах in vivo и in vitro. Достижения иммунологии позволяют получать отдельные эпитопы (антигенные детерминанты), которые в изолированном виде иммуногенностью не обладают. Поэтому создание вакцин нового поколения требует конъюгации антигенных детерминант с молекулой-носителем, в качестве которой могут выступать как природные белки, так и синтетические молекулы (субъединичные, синтетические вакцины)
С достижениями генной инженерии связано получение рекомбинантных векторны х вакцин - живых вакцин, состоящих из непатогенных микробов, в геном которых встроены гены других (патогенных) микроорганизмов. Таким способом уже давно получена так называемая дрожжевая вакцина против гепатита В, разработаны и проходят испытания вакцины против малярии, ВИЧ-инфекции, а также показана возможность создания по этому принципу многих других вакцин.

Показания для прививок.
Различают прививки плановые и выполняемые по эпидемическим показаниям.
Каждая страна пользуется своим национальным календарем профилактических прививок, который предусматривает проведение плановой массовой вакцинации населения. Обязательность таких прививок, как правило, устанавливается законодательством страны.

Условия хранения и транспортирования иммунобиологических препаратов.
Соблюдение правил хранения и транспортирования иммунобиологических препаратов является непременным условием. Нарушение температурного режима хранения ряда препаратов не только сопровождается снижением их эффективности, но может привести и к повышению реактогенности, а это у лиц с высоким уровнем антител ведет к развитию аллергических реакций немедленного типа, к коллаптоидным реакциям.
Транспортирование и хранение должно проводиться при соблюдении специальной системы «холодовой цепи» - бесперебойно функционирующей системы, обеспечивающей оптимальный температурный режим хранения и транспортирования вакцин и других иммунобиологических препаратов на всех этапах их следования от предприятия-изготовителя до вакцинируемого. Оптимальной для хранения и транспортирования большинства вакцин и других иммунобиологических препаратов является температура в пределах 2-8°С .

Уничтожение неиспользованных медицинских иммунобиологических препаратов.
Ампулы и другие емкости, содержащие неиспользованные остатки инактивированных бактериальных и вирусных вакцин, а также живой коревой, паротитной и краснушной вакцин, анатоксинов, иммуноглобулинов человека, гетерологичных сывороток, а также инструментарий, который был использован для их введения, не подлежат какой-либо специальной обработке.
Ампулы и другие емкости, содержащие неиспользованные остатки других живых бактериальных и вирусных вакцин, а также инструментарий, использованный для их введения, подлежат кипячению в течение 60 мин (сибиреязвенная вакцина 2 ч), или обработке 3-5% раствором хлорамина в течение 1 ч, или 6% раствором перекиси водорода (срок хранения не более 7 сут) в течение 1 ч, или автоклавируются.
Все неиспользованные серии препаратов с истекшим сроком годности, а также не подлежащие применению по другим причинам следует направлять на уничтожение в районный (городской) центр госсанэпиднадзора.

Проверка физических свойств иммунобиологических препаратов перед проведением прививок.
Проверить этикетку или маркировку препарата на коробке, ампуле (флаконе), прочесть данные о препарате, сроке годности, проверить целость ампул, соответствие требованиям внешнего вида. При отсутствии этикетки, истечения срока годности, нарушения герметичности ампул, изменения внешнего вида (цвета, наличия хлопьев, посторонних включений и т.п.) пременять препараты нельзя.

Рис. 2. Иммунобиологические препараты перед проведением прививок необходимо проверить на соответствие физических свойств.

Проведение прививок.
Прививки должны проводиться в специально выделенном для этой цели помещении (прививочные кабинеты детских поликлиник, медицинские кабинеты ДДУ и школ и т.п.). При невозможности выделить отдельное помещение для проведения плановых прививок должно быть определено строго фиксированное время, в течение которого в нем не должны проводиться другие медицинские процедуры. Категорически запрещается проведение прививок в перевязочных. Прививки должны проводиться в асептических условиях.
Перед проведением прививок необходимо проверить состояние здоровья прививаемого: опрос, осмотр, термометрия (не допускают при ангине, инфекциях дыхательных путей, гнойничковых поражениях кожи и слизистых оболочек независимо от локализации).

Рис. 3. Прививки проводят в специальных помещениях в асептических условиях.

Учет прививок.
Для детей - история развития и карта профилактических прививок. Для взрослых - журнал учета прививок. Каждому человеку с момента первой вакцинации выдается «Сертификат о профилактических прививках», который является важным документом и хранится его владельцем пожизненно.
Информация о выполнении прививок, а также сильных реакциях и осложнениях отправляется в центр госсанэпиднадзора и в отдел поствакцинальных осложнений ГИСК (Государственный институт стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов).

Реакции на прививочные препараты.
Вводимые в организм вакцины, как правило, вызывают общие и местные реакции, сопровождающие вакцинальный процесс и формирование поствакцинального иммунитета. Выраженность реакции зависит от свойств препарата и индивидуальных особенностей организма.

Таблица 1.
Характеристика местных реакций