АКТИВНАЯ ИММУНОПРОФИЛАКТИКА
И ИММУНОТЕРАПИЯ Вакцины
Вакцины — иммунобиологические препараты для создания искусственного активного специфического иммунитета с целью профилактики инфекционных заболеваний.
Требования к вакцинам
1.Иммуногенность (иммунологическая эффективность, протективность); вакцины должны создавать напряженный и длительный специфический иммунитет, который эффективно защитит от заболевания.
Напряженность иммунитета — состояние, при котором организм способен оставаться невосприимчивым к заболеванию.
Длительность иммунитета — время, в течение которого сохраняется невосприимчивость.
2.Безопасность — вакцины не должны быть причиной заболевания или смерти, а вероятность поствакцинальных осложнений должна быть меньше, чем риск заболевания и постинфекционных осложнений; это особенно актуально для живых вакцин.
3.Ареактогенность — вакцины не должны вызывать сильные поствакцинальные реакции.
4.Стабильность — сохранение иммуногенных свойств при производстве, транспортировке, хранении и применении вакцины.
4.Ассоциируемость— возможность одновременного применения антигенов нескольких микроорганизмов в составе комбинированных вакцин (КПК, АКДС, Тетраксим, Пентаксим). Ассоциированные вакцины позволяют одновременно иммунизировать против нескольких инфекций, уменьшить сенсибилизацию прививаемых, совершенствовать календарь прививок и удешевить процедуру иммунизации.
5.Стандартизуемость— должны легко дозироваться и отвечать международным стандартам.
6.Практические соображения — относительно низкая цена вакцины, удобство применения.
Классификация вакцин
I. По составу:
моновакцины — содержат антигены одного серовара (вакцины против туберкулеза, ВГВ);
поливакцины (поливалентные) — содержат антигены нескольких сероваров (вакцины против гриппа, полиомиелита, пневмококковых инфекций, лептоспироза);
-- ассоциированные (комбинированные, комплексные, многокомпонентные)— содержат антигены нескольких видов (КПК, АКДС, Тетраксим, Пентаксим) или одного вида в нескольких вариантах (корпускулярный + химический в противохолерной вакцине). Ассоциированные вакцины предназначены для одновременной выработки иммунитета против нескольких инфекций с целью сокращения числа прививок применяют ассоциированные вакцины, в состав которых входит несколько моновакцин. Это АКДС-вакцина, паротитно - коревая, краснушно – паротитная -коревая.
II. По цели применения:
А. Вакцины для профилактики инфекционных заболеваний:
В плановом порядке,согласно календарю прививок, всем лицам, указанным в календаре и не имеющим противопоказаний.
Календарь прививок — инструктивно-нормативный документ, который издается в виде приказа Министерства здравоохранения и регламентирует виды прививок, эпидемиологически оправданные в настоящее время.Календарь прививок периодически пересматривается, исходя из эпидемической ситуации и экономических возможностей государства.
По эпидемическим показаниям
угроза профессионального заражения (работники произ водств, имеющие контакт с источником инфекции или воз будителем инфекционной болезни, напр.,вакцинация против вирусного гепатита В медицинских работников)
-- угроза распространения инфекционной болезни на кон кретной территории (грипп, брюшной тиф, холера, чума и др.).
Экстренная вакцинопрофилактика:
контактным лицам в очагах при возникновении вспышки вакциноуправляемой инфекции (грипп, корь, менингококковая инфекция, дифтерия)
группам риска при высокой опасности заражения ВГВ (например, членам семей-носителей HBs-Аг или больных ВГВ);
-- постоянное проживание на эндемичной или энзоотичной территориях (клещевой энцефалит, туляремия и др.);
-- предстоящая поездка на эндемичную или энзоотичную территорию (желтая лихорадка, клещевой энцефалит, ту ляремия, холера и др.).
«Туровая» вакцинация с целью допривить неохваченные вакцинацией группы населения.
Вакцинация на коммерческой основе проводится по желанию граждан против инфекций, не входящих в календарь профилактических прививок.
Б. Вакцины для лечения инфекционных заболеваний:
Для лечения хронических инфекций — подкожное введение инактивированных лечебных вакцин в период ремиссии заболевания. Этот подход может быть использован для лечения хронической гонореи, дизентерии, стафилококковой инфекции, брюшного тифа, бруцеллеза, герпетической инфекции. Важным требованием специфической активной иммунотерапии является правильный выбор для каждого больного рабочей дозы вакцины. Большие дозы препарата могут оказать иммунодепрессивное действие и вызвать рецидив заболевания, а малые не дают необходимого эффекта.
Для неспецифической стимуляции иммунной системы:
а) в прошлом наиболее распространенной вакциной при лечении
различных заболеваний была вакцина БЦЖ, неспецифически стимулирующая лимфоретикулярную систему легких, печени, селезенки. В настоящее время существенные побочные эффекты ограничивают ее широкое клиническое применение (разрешена к применению в некоторых странах при раке мочевого пузыря);
б) в последние годы делается акцент на использование поливалентных препаратов, обладающих одновременно свойствами и иммуностимулятора, и вакцины. Препараты, содержащие лизаты(бронхомунал,ИРС-19, имудон) или рибосомы и протеогликаны (рибомунил) наиболее распространенных возбудителей инфекций носоглотки и респираторного тракта, оказывают влияние на систему местного иммунитета и повышают уровень IgA в слюне. Они используются при лечении хронических рецидивирующих инфекций носоглотки и респираторного тракта, особенно у детей, а также при инфекционно-воспалительных заболеваниях полости рта.
III. По способу введения в организм вакцины делят на накожные, внутрикожные, подкожные, внутримышечные, интраназальные, пероральные.
Выбор метода иммунизации зависит от иммуногенности вакцины
и степени ее реактогенности. При вакцинации может быть использован безыгольный инъектор — аппарат для в/к или п/к введения вакцин, путем подачи их под давлением тонкой струей, способной пронизывать кожу.
Накожно вводятся сильно реактогенные живые вакцины против ООИ. Место введения:
наружная поверхность плеча на границе верхней и средней трети (чумная, туляремийная, сибиреязвенная, бруцеллезная);
середина внутренней поверхности предплечья (чумная).
Внутрикожно вводятся сильнореактогенные живые бактериальные вакцины. Место введения — наружная поверхность плеча на границе верхней и средней трети (БЦЖ, чумная).
Подкожн овводятся живые (коревая, паротитная, краснушная, против желтой лихорадки и др.) и все инактивированные вакцины. В подкожной клетчатке мало нервных волокон и кровеносных сосудов; антигены депонируются в месте введения и медленно резорбируются. Место введения:
подлопаточная область;
наружная поверхность плеча на границе верхней и средней трети;
передненаружная поверхность средней трети бедра.
Внутримышечно— предпочтительный путь для введения сорбированных вакцин (АДС, против ВГВ и др.). Хорошее кровоснабжение мышц гарантирует максимальную скорость выработки иммунитета и максимальную его интенсивность, поскольку большее число иммунных клеток имеет возможность «познакомиться» с вакцинными антигенами. Место введения:
детям до 18 мес. — передненаружная поверхность верхней части бедра;
детям старше 18 мес. и взрослым — дельтовидная мышца.
Вводить вакцины в верхненаружный квадрант ягодицы крайне не рекомендуется! Во-первых, у новорожденных и детей раннего возраста ягодичная область бедна мышечной тканью и состоит преимущественно из жировой. При попадании вакцины в жировые ткани возможно снижение иммуногенности вакцины. Во-вторых, любая инъекция в ягодичную область сопровождается риском повреждения седалищного и других нервов.
Интраназально путем распыления в носовые ходы (реже — из шприца без иголки) вводится живая гриппозная вакцина.
Перорально вводится живая полиомиелитная вакцина (ОПВ).
IV. По кратности введения различают вакцины:
вводимые однократно — все живые, кроме полиомиелитной;
с последующими бустерными иммунизациями и ревакцинациями: инактивированные, субъединичные, анатоксины, рекомбинантные.
V. По происхождению вакцины для профилактики инфекционных
заболеваний разделяют на используемые в настоящее время и перспективные.
Живые (аттенуированные) вакцины — вакцины, у которых
биологическая активность не инактивирована, но способность вызвать
заболевание резко снижена. Живые вакцины готовят на основе ослабленных (аттенуированных) живых штаммов микроорганизмов (наследственно утративших патогенность из числа выделяемых от больных людей или животных или путем искусственного ослабления – аттенуации патогенных свойств и вирулентности), но сохраненными антигенными и иммуногенными свойствами. Живые вакцины, введенные в организм, начинают размножаться сначала на месте введения, затем в регионарных лимфатических узлах, вакцинный процесс протекает в течение нескольких недель, что способствует выраженному антигенному раздражению иммунной системы и в результате формированию более напряженного и длительного иммунитета, чем при многократном применении убитых вакцин.
Недостатком живых вакцин является необходимость соблюдения строгих мер,
предохраняющих микроорганизмы от отмирания (температурный режим хранения и т.п.).
Живые вакцины очень чувствительны к дезинфицирующим растворам, высокой
температуре. Поэтому, особенно при накожном применении препарата важно не допустить их контакта с дезинфицирующими средствами (йод, спирт), а также воздержаться от приема антибиотиков за 1-2 дня до и 7 дней после вакцинации. Живые вирусные вакцины можно применять одновременно с антибиотиками.
Живые вакцины, за исключением полиомиелитной, выпускают в лиофилизированном
виде, что обеспечивает их стабильность в течение срока годности.
Примеры живых вакцин: вакцины для профилактики гриппа, краснухи, кори, эпидемического паротита, полиомиелита (ОПВ), ООИ (желтой лихорадки, чумы, туляремии, бруцеллеза, сибирской язвы, натуральной оспы), туберкулеза.
Инактивированные (убитые) вакцины:корпускулярные, химические, конъюгированные, расщепленные субвирионные и субъединичные вакцины.
Это препараты, приготовленные из штаммов бактерий или вирусов убитых –
инактивированные химическим (фенол, формалин, спирт и др.) или физическим (нагревание, ультрафиолетовое облучение) методами.
Корпускулярные вакциныполучены из цельных вирусов (цельновирионные)или бактерий (цельноклеточные), у которых прекращена биологическая способность к росту или репродукции. Они представляют собой целые бактерии или вирусы, инактивированные химическим или физическим воздействием, при этом протективные антигены сохраняются. Инактивированные вакцины менее иммуногены по сравнению с живыми, что определяет необходимость их многократного применения (двукратное или трехкратное их введение). Продолжительность развивающегося после этого иммунитета относительно кратковременна, и для поддержания его на высоком уровне требуется проведение ревакцинации. Эти вакцины более устойчивые при хранении, но их замораживание с последующим оттаиванием может привести к изменению физических и биологических свойств.
Корпускулярные вакцины безопасны. Они не вызывают заболеваний, так как реверсия и приобретение вирулентности невозможны. Выпускаются в жидком и сухом виде. Они не так чувствительны к условиям хранения, как живые вакцины, но после замерзания их нельзя использовать.
Примеры корпускулярных вакцин: цельноклеточные — коклюшная (как компонент АКДС), холерная, лептоспирозная, брюшнотифозная; цельновирионные — антирабическая, противогриппозная, противогерпетическая, против клещевого энцефалита, ИПВ, вакцина против ВГА.
Химические вакцины получены из протективных антигенов микроорганизмов, выделенных с помощью физико – химических и (или) иммунохимических методов.
Примеры химических вакцин: против пневмококковой (Пневмо-23), менингококковой инфекций, брюшного тифа, дизентерии Зонне.- против брюшного тифа, гемофильной типа b инфекции, сыпного ти фа, холеры.
Конъюгированные вакцины — комбинации бактериальных полисахаридов с иммуногенным белком-носителем (обычно анатоксином другого типа микроорганизмов).
Некоторые бактерии (гемофильная палочка, пневмококки) имеют
антигены, которые плохо распознаются иммунной системой детей. В современных вакцинах полисахариды конъюгируют с иммуногенным белком-носителем, хорошо распознаваемыми иммунной системой ребенка.
Примеры конъюгированных вакцин: Акт-Хиб — вакцина для профилактики гемофильной инфекции (конъюгирована со столбнячным анатоксином), Превенар — вакцина для профилактики пневмококковой инфекции (конъюгирована с дифтерийным анатоксином).
Расщепленные субвирионные (сплит-вакцины)содержат поверхностные антигены и набор внутренних антигенов вирусов гриппа. Благодаря этому сохраняется их высокая иммуногенность, а высокая
степень очистки обеспечивает низкую реактогенность, и следовательно, хорошую переносимость и небольшое количество нежелательных реакций. Большинство сплит-вакцин разрешено использовать у детей с 6-месячного возраста.
Примеры сплит-вакцин: вакцины против гриппа (Ваксигрипп, Бегривак, Флюарикс).
Субъединичные вакцины (молекулярные) — протективные эпитопы (определенные молекулы) бактерий или вирусов. Преимущество субъединичных вакцин в том, что из микробных клеток выделяются иммунологически активные субстанции — изолированные антигены. При введении в организм растворимые антигены быстро рассасываются, поэтому для повышения напряженности иммунитета их сорбируют на адъювантах. Иммуногенность субъединичных вакцин выше, чем корпускулярных, но меньше, чем живых. Они малореактогенны, стабильны, легче подвергаются стандартизации, их можно вводить в виде ассоциированных препаратов.
Примеры субъединичных вакцин: вакцины против гриппа (Гриппол, Инфлювак,Агриппол), ацеллюлярная (бесклеточная) коклюшная вакцина.
Анатоксины— препараты, полученные из бактериальных экзотоксинов, полностью лишенные токсических свойств, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства.
Для получения экзотоксинов возбудителей токсинемических инфекций выращивают в жидких питательных средах для накопления экзотоксина, фильтруют через бактериальные фильтры для удаления микробных тел, инактивируют воздействием 0,04%-ного формалина при 37 ºС в течение 1 мес. Полученный анатоксин проверяют на стерильность, безвредность и иммуногенность. Затем нативные анатоксины очищают от балластных веществ, концентрируют и сорбируют на адъювантах. Адсорбция значительно повышает иммуногенность анатоксинов (благодаря созданию в организме депо в месте инъекции)
Анатоксины вводят в/м или п/к. Они индуцируют образование антитоксических антител и обеспечивают развитие иммунологической памяти, формируя напряженный, длительный (4–5 лет и более) иммунитет. Они безопасны, малореактогенны, хорошо ассоциируются, стабильны, выпускаются в жидком виде.
Примеры анатоксинов. Адсорбированные высокоочищенные концентрированные анатоксины применяются только для профилактики бактериальных инфекций, при которых основным фактором патогенности возбудителя является экзотоксин (дифтерии, столбняка, реже — ботулизма, газовой гангрены, стафилококковой инфекции).
Перспективные вакцины:
Рекомбинантные векторные вакцины. Вектор— микроорганизм, который не является причиной болезни у человека и используется в качестве носителя для транспорта в организм человека генов, кодирующих антигены патогенов. В качестве вектора могут использоваться дрожжевые клетки, безопасные для человека вирусы (вирус осповакцины,
вирус птичьей оспы, аденовирусы животных), бактерии, плазмиды.
Ген, отвечающий за антигенные свойства микроорганизма, встраивают в геном вектора. Векторные микроорганизмы размножаются в организме привитого, индуцируя иммунитет против носителя и тех возбудителей, чьи гены встроены в геном. При применении векторных вакцин существует опасность: возможная патогенность носителя для лиц с иммунодефицитами. В перспективе предполагается использовать векторы,
в которые встроены не только гены, контролирующие синтез антигенов возбудителя, но и гены, кодирующие различные медиаторы иммунного ответа (интерфероны, интерлейкины). Рекомбинантные вакцины – вакцина гепатита В. Для ее производства применяют рекомбинантную технологию, встраивая субъединицу вируса в дрожжевые клетки, после завершения процесса культивирования дрожжей из последних выделяют белок НВ А, который подвергают тщательной очистке от дрожжевых белков и используют в качестве иммуногенного компонента препарата.
Кассетные (экспозиционные) вакцины— один из вариантов генно-инженерных. Носитель антигенности в такой вакцине — белковая структура, на поверхности которой экспонируются специально отобранные, обладающие высокой антигенностью и необходимые для формирования специфического иммунитета детерминанты, введенные генно-инженерным или химическим путем.
Синтетические пептидные вакцины — искусственно синтезированные из аминокислот пептидные фрагменты, соответствующие антигенным детерминантам микроорганизмов. Они индуцируют иммунный ответ узкой специфичности.
Экспериментальные синтетические вакцины получены против дифтерии, холеры, стрептококковой инфекции, пневмококковой инфекции, сальмонеллезной инфекции, ВГВ, гриппа, клещевого энцефалита.
Преимущества синтетических вакцин:
не содержат микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, имеют высокую степень стандартности;
исключаются трудности культивирования микроорганизмов
и хранения вакцин;
безопасны, так как отсутствует возможность реверсии в вирулентную форму и остаточная вирулентность ввиду неполной инактивации;
использование 1–2 иммуногенных белков вместо целого микроорганизма обеспечивает формирование специфического иммунитета и устраняет образование антител к другим антигенам, что обеспечивает самую низкую реактогенность;
к носителю можно присоединить несколько разных пептидов,
которые способны индуцировать формирование иммунитета к разным инфекциям.
ДНК-вакцины — вакцины на основе плазмидных ДНК, кодирующих протективные антигены возбудителей инфекционных заболеваний.
Доставка вакцины в ядра клеток может осуществляться либо «выстреливанием» безыгольным инъектором микробной ДНК в кожу, либо
с помощью жировых шариков-липосом, содержащих вакцину, которые будут активно поглощаться клетками. При этом клетки вакцинированного начинают продукцию чужеродного для них белка, процессируют и презентируют его на своей поверхности. В опытах на животных было показано, что таким путем возможно выработать не только антитела, но и специфический цитотоксичный ответ, который ранее считался достижимым только с помощью живых вакцин.
Преимущества ДНК-вакцин:
стабильны и не инфекционны;
могут быть получены в большом количестве;
Проблемы ДНК-вакцин:
неизвестны сроки, в течение которых клетки организма будут
вырабатывать чужеродный белок;
если образование антигена в организме будет продолжаться длительное время (до нескольких месяцев), это может привести к развитию иммуносупрессии;
образующийся чужеродный белок может обладать побочным
биологическим действием: чужеродная ДНК может вызвать образование анти-ДНК-антител, которые способны индуцировать аутоагрессию и иммунопатологию;
не исключена онкогенная опасность: вводимая ДНК, встраиваясь
в геном клетки человека, может индуцировать развитие злокачественных опухолей.
К настоящему времени на животных изучено более 40 ДНК-вакцин. Однако в опытах на добровольцах до сих пор удовлетворительного
иммунного ответа получено не было.
Вакцины, содержащие продукты генов ГКГС. Протективные пептиды вакцинных антигенов презентируются Т-лимфоцитам в комплексе с антигенами ГКГС. При этом каждый протективный эпитоп может презентироваться с высоким уровнем иммунного ответа только определенным продуктом ГКГС.
Для эффективной презентации антигена в состав вакцин предполагается вводить готовые антигены ГКГС или их комплексы с протективными эпитопами.
Антиидиотипические вакцины— моноклональные антиидиотипические антитела, имеющие сходную конфигурацию с антигенной детерминантой (эпитопом) возбудителя. Антиидиотипические антитела — «зеркальное отражение» антигена, способны вызывать образование антител, реагирующих с детерминантной группой антигена. В настоящее время этот подход утратил популярность.
Перспективные способы введения вакцин:
Съедобные (растительные) вакцины разработаны экспериментально на основе трансгенных растений, в геном которых встроен фрагмент генома патогенного микроорганизма. Первая съедобная вакцина была получена в 1992 г.: трансгенное растение табака стало продуцировать «австралийский» антиген. Частично очищенный, этот антиген вызывал мощный иммунный ответ против ВГВ у мышей. Затем были получены «табачная» вакцина против кори; «картофельные» вакцины против холеры, энтеропатогенной кишечной палочки, ВГВ; «томатные» антирабические вакцины.
Преимущества съедобных вакцин:
оральный способ иммунизации является самым безопасным
и доступным;
ассортимент пищевых источников растительных вакцин не ограничен;
возможность использования «вакцинных продуктов» в сыром виде;
низкая себестоимость.
Проблемы «съедобных вакцин»:
сложность определения времени «созревания» вакцин;
плохо переносят хранение;
сложность дозировки, так как условия культивирования влияют на синтез белка;
трудности сохранения антигена в кислой среде желудка;
возможность иммунного ответа на пищевые продукты.
Липосомные вакциныпредставляют собой комплекс:антиген+ липофильный носитель (липосомы или липидсодержащие везикулы).
Липосомы могут захватываться макрофагами или сливаться с мембраной макрофагов, что приводит к экспонированию антигена на их поверхности. Таким образом, липосомы обеспечивают целенаправленную доставку протективных антигенов в макрофаги различных органов, что способствует повышению эффективности презентации антигена.
Микрокапсулированные вакцины. Для получения таких вакцин используются биодеградирующиемикросферы, которые транспортируют вакцину и легко захватываются тканевыми макрофагами. Максимальный диаметр микросфер обычно не превышает 10 микрон и они состоят из нетоксичных полимеров лактида или гликолида.Микросферыс одной стороны предохраняют антиген от вредного влияния окружающей среды, а с другой распадаются и освобождают антиген в заданное время.Микрокапсулированные вакцины допустимо вводить любым способом. С помощью микросфер можно проводить комплексную вакцинацию против нескольких инфекций одновременно: каждая капсула может содержать несколько антигенов, а для иммунизации можно брать смесь различных микрокапсул. Таким образом, микрокапсулирование позволяет значительно сократить количество инъекций при вакцинации.
В экспериментальных условиях испытано несколько десятков таких вакцин.
Вакцины-«леденцы». Трегалоза встречается в тканях многих организмов — от грибов до млекопитающих, ее особенно много в растениях пустынь. Трегалоза обладает способностью при охлаждении насыщенного раствора постепенно переходить в состояние «леденца», которое иммобилизует, защищает и сохраняет белковые молекулы. При контакте с водой «леденец» быстро тает, высвобождая белки. С помощью такой технологии можно создать:
а) вакцинные иглы, которые при введении в кожу растворяются
и высвобождают вакцину с определенной скоростью;
б) быстрорастворимый вакциносодержащий порошок для ингаляций или для в/к инъекций.
Чрескожная иммунизация. Показано, что кожные пластыри, пропитанные В-субъединицей холерного токсина, не вызывают токсического эффекта. В то же время они активируют АПК, находящиеся в изобилии в коже. При этом развивается мощный иммунныйответ. Такой путь испытывается для иммунизации против столбняка, дифтерии, гриппа, бешенства.
|
