Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия»
Кафедра микробиологии
Реферат
«Особенности вакцин нового поколения против гепатитов В и С»
Выполнила:
Половинкина В.Э.,
студентка 2 курса, группы №317
Научный руководитель:
Гурина С.В.
Санкт-Петербург,
2013 год.
Содержание
Введение
Гепатит – это воспаление печени, вызванное, в основном, вирусной природой. Существует пять основных вирусов гепатита, называемых типами А, В, С, D, Е. Они представляют огромную проблему в связи с их потенциальной возможностью вызывать вспышки болезни и приводить к эпидемическому распространению. В частности, типы В и С приводят к развитию хронической болезни сотен миллионов людей и, в общей сложности, являются самой распространенной причиной цирроза и рака печени.
Причиной гепатита А и Е обычно является употребление в пищу загрязненных пищевых продуктов и воды. Гепатиты В и С, рассмотренные в данной работе, обычно развиваются в результате контакта с инфицированными жидкостями организма (в частности, крови). В число самых распространенных способов переачи этих вирусов входит переливание зараженной крови, инвазивные медицинские процедуры с использованием загрязненного оборудования и – в отношении гепатита В – передачи от матери ребенку во время родов (вертикальный путь), от одного члена семьи другому, а также при сексуальных контактах.
Ввиду многообразия путей передачи вирусов гепатита В и С, а также большого числа носителей инфекции, наиболее эффективным методом профилактики заболеваний и предупреждения распространения инфекции является вакцинация населения.
В работе будет рассмотрено само понятие вакцинации, основные типы существующих в настоящее время вакцин, а также перспективы развития этой области микробиологии, и обстоятельства, препятствующие разработке эффективных вакцин нового поколения против гепатитов В и С.
Гепатит В
Вирус гепатита В (ВГВ) относится к семейству Hepadnaviridae, роду Orthohepadnavirus. Впервые был обнаружен под электронным микроскопом в 1970 году Д.Дейном и получил название «частица Дейна».
Морфология. ВГВ – сложноорганизованный, ДНК-содержащий вирус сферической формы, диаметром 42-47 нм. Он состоит из сердцевины, построенной по кубическому типу симметрии, включающей 180 белковых частиц, и липидной оболочки, содержащей поверхностный HBs-антиген. Внутри сердцевины находятся ДНК-полимераза, протеинкиназа и концевой белок HВe-антигена. ДНК-полимераза является полифункциональным ферментом, она вовлекается во многие функции жизненного цикла вируса: синтез новых цепей ДНК на матрице как ДНК, так и РНК, обладая как полимеразной, так и ревертазной активностью.
Антигенная стрктура. ВГВ обладает сложной антигенной структурой. В оболочке вируса HBs-антиген, в формировании которого участвуют 3 полипептида в глюкированной форме: PreS1 – большой полипептид, PreS2 - средний, S – малый мажорный. Антигенная специфичность связана с малым мажорным белком, который входит в состав всех трех оболочечных белков. Впервые этот антиген был обнаружен Б.Блумбергом в 1963 году в крови австралийских аборигенов, поэтому получил название австралийского антигена. HBs-антиген обнаруживается в крови не только в составе вириона, но и в виде самостоятельных пустых фрагментов сферической или филаментозной формы, которые неинфекционны, но иммуногенны и индуцируют анти-HBs-нейтрализующие антитела. Присутствие данного антигена в крови свидетельствует об инфицированности организма вирусом. HBs-антиген является гетерогенным – то есть подразделяется на 4 подтипа. Защита против одного подтипа обеспечивает защиту и против других за счет наличия общей детерминанты. Сердцевинный HBs-антиген никогда не присутствует в свободной форме в крови, являясь внутренним компонентом вирусной частицы. Его можно обнаружить в зараженных вирусом гепатоцитах.
HВe-антиген также является сердцевинным антигеном, производным HBc-антигена; его также называют растворимым антигеном. Появление Hbe-антигена в крови связано с репликацией вируса.
НВх-антиген – трансактиватор, накопление которого в крови связывают с развитием первичного рака печени.
Геном представлен двунитевой ДНК кольцевой формы, у которой плюс-цепь укорочена на 1/3 длины. Вирусный геном записан на минус-цепи, состоит из четырех генов. Полноценная минус-цепь ковалентно связана с ДНК-полимеразой, которая достраивает плюс-цепь до полноценной структуры.
Вирус чрезвычайно устойчив к факторам внешней среды. В цельной крови и ее препаратах сохраняется годами. При комнатной температуре антиген в течение нескольких месяцев обнаруживают на постельных принадлежностях, медицинских и стоматологических инструментах, иглах, загрязненных сывороткой крови. Он теряет активность при автоклавировании при 120 0С через 45 минут и при стерилизации сухим жаром при 160 0С в течение 1 часа. Чувствителен к формалину, эфиру. 1-2% раствор хлорамина-Б действует 2 часа.
Гепатит В относится к числу повсеместно распространенных инфекционных болезней. Считается, что в мире инфицировано около 2 млрд человек, из которых больны 350 млн, из которых ежегодно умирает 600 тыс человек. В отдаленный период заболевание может переродиться в опухоли и цирроз печени, особенно у лиц, инфицированных еще в детстве. Мир можно разделить на регионы с высокой (Китай, район Амазонки), промежуточной (Ближний Восток, Индийский субконтинент) и низкой (Западная Европа, Северная Америка) эндемичностью.
Среди заболевших преобладают лица, подвергавшиеся гемотрансфузии и другим медицинским парентеральным манипуляциям. В группы риска входят медицинские работники, которые в профессиональной деятельности соприкасаются с кровью и ее препаратами (хирурги, стоматологи, работники гемодиализа, лабораторий), наркоманы при пользовании одним шприцем и заражении дрг друга половым путем. Характерна семейная заболеваемость, при которой наиболее активно реализуются половой и контактный пути заражения.
В высокоразвитых странах с благоприятной эпидемиологической обстановкой более 50% новых случаев заражения гепатитом В приходится на передачу его половым путем. Подростки, в силу их активной половой жизни, составляют группу риска. В регионах с низкой эндемичностью вирус передается, в основном, парентерально или чрезкожно. В регионах с высокой эндемичностью обычным путем передачи инфекции является перинатальное заражение ребенка матерью. Приблизительно 5-17% беременных женщин являются носителями вируса гепатита В.
Россия относится к регионам с относительно высоким уровнем распространенности ГВ, причем наблюдается устойчивая тенденция к росту заболеваемости: от 22 на 100 тыс. населения в 1992 году, до 36 в 1998 году. Увеличивается также и число выявленных носителей вируса: в 1997 году – 123 978 человек, в 1998 – 134 591.
За шесть последних лет, по данным Министерства здравоохранения РФ, заболеваемость гепатитом В увеличилась в 2,5 (учитываются только желтушные формы). В 2000 г., по сравнению с 1998 – на 15,6%. В эпидемический процесс вовлекается молодое трудоспособное население: среди заболевших преобладают лица в возрасте от 15 до 30 лет (около 90%); заражение происходит в основном половым путем (43%) и при внутривенном введении наркотиков (30%). Наркомания – одна из причин роста заболеваемости, что превращает проблему вирусного гепатита из медицинской в социальную. Молодые люди в возрасте до 30 лет, употреблявшие наркотики, составляют 80% больных, умерших от ГВ. Ежегодно в России от цирроза печени погибает 700 тыс. человек, от первичного рака печени – 300 тыс.
Клинические проявления гепатита В полиморфны. В инкубационном периоде, длящемся 60-180 дней, вирус размножается в клетках печени. Заболевание начинается с появления слабости, быстрой утомляемости, снижения аппетита. Симптомы начального (преджелтушного) периода могут быть слабо выражены и остаются незамеченными. В данный период важным диагностическим критерием служит появление темной мочи и обесцвечивание кала. Иногда симптоы начальной стадии могут быть выражены: отмечается тошнота, повторная рвота, головокружение, сонливость, отвращение к пище, боли в животе, субфебрильная температура тела. При осмотре наблюдается общая астения, увеличение, уплотнение и болезненность печени. Начальный период составляет обычно 5-7 дней, может удлиняться до 2-3 недель или укорачиваться до нескольких часов.
Следующий период – желтушный (период разгара): появляется иктеричность склер, затем – кожных покровов. В течение 5-10 дней желтуха постепенно нарастает, увеличивается и уплотняется печень. Возожно увеличение селезенки и появление на коже пятнисто-папулезных высыпаний, болей в суставах и мышцах. Общая продолжительность этой фазы – от 7 дней до 1,5-2 месяцев. С исчезновением желтухи состояние больного постепенно улучшается, жалобы исчезают, размеры печени, а иногда и селезенки, остаются увеличенными. В крови продолжает наблюдаться нарушение функциональных печеночных проб. В остром периоде возможно развитие легких, среднетяжелых и злокачественных форм. Преобладают легкие, включая стертые и субклинические формы ГВ, с незначительно выраженными симптомами.
Тяжелые формы течения ГВ с еще более выраженной клинической симптоматикой и биохимическими сдвигами представляет собой реальную угрозу для жизни больного, особенно если возникает злокачественная, т.н. фульминантная форма, в основе которой лежит остро фозникший массивный некроз печени. Злокачественные формы в большинстве случаев возникают при заражении человека во время гемотрансфузий. У половины таких больных обнаруживается смешанная В и дельта-инфекции (коинфекция). Наиболее тяжелым осложнением ГВ является острая печеночная энцефалопатия, спровоцированная цитолизом гепатоцитов. Инфекция, вызванная вирусом гепатита В, может привести к развитию хронического гепатита, циррозу печени или развитию гепатоцеллюлярной карциномы, особенно у больных, инфицированных в детском возрасте.
Химиотерапевтическое лечение гепатита В зависит от скорости репликации вируса. По данным проспективных контролируемых испытаний, в репликативной стадии гистологически подтвержденного компенсированного хронического гепатита В с повышением активности аминотрансфераз независимо от гистологической картины эффективен альфа-интерферон в дозе 5 млн МЕ/сут или 10 млн ME 3 раза в неделю в течение 16 нед. У 40% больных инфекция переходит в интегративную стадию и наступает сероконверсия (исчезает HbeAg и появляются антитела к нему), уменьшаются морфологические изменения, а у 10% больных перестает выявляться HBsAg . При успешном лечении обычно наблюдается кратковременное повышение активности аминотрансфераз, как при остром гепатите; по-видимому, это связано со стимуляцией клеточного иммунитета и разрушением зараженных гепатоцитов. Рецидивы возникают редко, всего в 1-2% случаев. Эффективность интерферона-альфа выше при уровне вирусной ДНК в сыворотке ниже 0,2 нг/мл или значительном повышении активности аминотрансфераз (по меньшей мере до 100-200 МЕ/л). Вероятность элиминации HBsAg во время лечения выше при небольшой продолжительности заболевания (в среднем - около полутора лет). Длительное наблюдение показало, что в течение 5 лет после исчезновения маркеров репликации вируса у 60-70% больных исчезает и HBsAg, то есть не остается никаких серологических маркеров инфекции.
Больным с иммунодефицитом и детям, зараженным в перинатальном периоде, препарат не помогает.
Осложнения лечения включают гриппоподобный синдром , угнетение кроветворения, эмоциональные нарушения (разрдражительность , реже - депрессию ), аутоимунные заболевания , алопецию , сыпь, понос . Все осложнения, кроме тиреоидита, исчезают при снижении дозы или отмене препарата.
Длительное лечение глюкокортикоидами не только неэффективно, но и может принести вред, однако в ряде случаев их все же назначают коротким курсом. Они угнетают клеточный иммунитет, активируют репликацию вируса и экспрессию его антигенов на мембране гепатоцитов. Теоретически после их отмены активность лимфоцитов CD8 должна восстановиться, и они должны разрушить гепатоциты, экспрессирующие антигены вируса. И действительно, при этом повышается активность аминотрансфераз, а репликация вируса замедляется и может даже прекратиться. Показано, что при хроническом гепатите В, особенно при незначительном повышении аминотрансфераз, эффективен 6-недельный курс преднизона (60, 40 и 20 мг/сут по 2 нед) в сочетании с альфа-интерфероном (по 5 млн МЕ/сут в течение 4 мес). На практике такую схему лечения применяют редко.
Противовирусную терапию не проводят при носительстве, а также при печеночной недостаточности (из-за опасности ее прогрессирования). Таких больных следует направлять в специализированные центры, в которых проводят клинические испытания противовирусных препаратов, например аналогов нуклеозидов. Выявлена эффективность фамцикловира и ганцикловира , но наиболее многообещающим представляется нуклеозидный ингибитор обратной транскриптазы ламивудин (2'-дезокси-3'-тиацитидин), действующий на ДНК-полимеразу вируса гепатита В и лучше других препаратов подавляющий его репликацию.
Единственная возможность спасти больного на терминальной стадии хронического гепатита В - это трансплантация печени . При этом рецидив гепатита почти неизбежен, но активность его бывает различной. Большинство больных становятся носителями с высокой концентрацией вирусной ДНК в крови. К сожалению, возможны и быстрое прогрессирование хронического гепатита В с развитием тяжелого поражения печени, и даже молниеносный гепатит, причем предсказать подобный исход нельзя.
Для профилактики рецидива используют иммуноглобулин против гепатита В и аналоги нуклеозидов; последние успешно применяют и для лечения посттрансплантационного гепатита В.
Гепатит С
Развитие методов серологической диагностики позволило установить, что до 5-8% случаев посттрансфузионного гепатита не связано с типом В, так как его маркеры не выявляли ни в препаратах крови, ни у больных. Было показано, что заболевание распространено повсеместно и эпидемиологически близко к гепатиту В, и в 1978 оно было названо посттрансфузионный «ни А, ни В» гепатит. В настоящее время вирус гепатита С отнесен к тогавирусам рода Flavivirus, и с 1990 года в развитых странах ведется контроль за наличием антигена ВГС в препаратах крови.
Морфология. ВГС является сложноорганизованным РНК-содержащим вирусом сферической формы, диаметром 55-65 нм. Капсид построен по кубическому типу симметрии, содержит структурный белок сердцевины (core), НСс-антиген и неструктурные белки (NS), которые являются ферментами, необходимыми для репродукции вируса.
Капсид окружен липопротеиновой оболочкой с гликопротеиновыми шипами gpE1, gpE2.
Антигенная структура. Антигенами вируса являются: сердцевинный НСс-антиген, неструктурные белки, гликопротеины оболочки gpE1 и gpE2.
Геном представлен плюс-цепью РНК. Геном выскоизменчив. Особой гипермутабельностью обладает район, детерминирующий синтез гликопротеинов Е1 и Е2, обладающих антигенной детерминантой, на которую вырабатываются вируснейтрализующие антитела. Замена аминокислот в гликопротеинах изменяет антигенные свойства вируса, позволяя ему избегать нейтрализующего действия антител. Известно около 14 генотипов вируса. Наибольшее распространение получили генотипы 1-3, наиболее вирулентен генотип 1b.
Вирус относительно нестабилен при хранении при комнатной температуре. Чувствителен к крови, детергентам, формальдегиду, УФ-лучам; нагревание при 60 0С инактивирует вирус в течение 10 часов, а 100 0С – в течение 2 минут.
Ежегодно 3-4 миллиона человек инфицируются вирусом гепатита С. Около 150 миллионов хронически инфицированы и подвергаются риску развития цирроза или рака печени. Ежегодно более 350 000 человек умирают от связанных с гепатитом С болезней печени.
Резервуаром и источником инфекции являются больные хроническими и острыми формами гепатита С, протекающими как с клиническими проявлениями, так и бессимптомно.
Механизм передачи инфекции аналогичен таковому при гепатите В, однако структура путей заражения имеет свои особенности. Это связано с относительной неустойчивостью вируса во внешней среде и довольно большой инфицирующей дозой, необходимой для заражения. Изучение эпидемиологии гепатита С стало возможным после разработки надежных серологических методов определения инфицированности населения. В США антитела к вирусу обнаружены у 1,4% населения и у 0,1-0,7% здоровых доноров. Распространенность вируса значительно выше в развивающихся странах. В отдельных регионах Африки (Египет), Ближнего и Среднего Востока (Пакистан) она достигает 4-6%. Вирус гепатита С передается прежде всего через зараженную кровь и в меньшей степени через другие биологические жидкости человека. РНК вируса обнаружена в слюне, моче и асцитической жидкости.
К группам повышенного риска относят больных, которым многократно переливали кровь и ее препараты, а также лиц, имеющих в анамнезе массивные медицинские вмешательства, пересадку органов от ВГС-положительной реакцией и многократные парентеральные реакции. Однако у 40-50% больных выявить парентеральные факторы риска не удается, и способ передачи вируса в данных условиях остается неизвестным. Описана передача вируса гепатита С при внутривенном введении зараженного иммуноглобулина. В среднем 20% больных, которым постоянно проводится гемодиализ, инфицированы вирусом гепатита С, но частота их заражения зависит от региона и используемых диагностических методов. У медицинского персонала, контактирующего с инфицированной кровью, обнаруживают не чаще, чем в общей популяции. Вертикальная передача вируса гепатита С от матери ребенку возможна при наличии высоких титров вируса у матери или при сопутствующей ВИЧ-инфекции. Гепатит С не передается с грудным молоком, через пищевые продукты или воду и при безопасных контактах, таких как объятия, поцелуи или совместное употребление в пищу продуктов и напитков с инфицированным человеком.
Инкубационный период гепатита С длится от 2 недель до 6 месяцев. После первоначального инфицирования примерно 80% людей не испытывают каких-либо симптомов. Люди с острыми клиническими проявлениями могут иметь повышенную температуру, усталость, сниженный аппетит, тошноту, рвоту, боли в области живота, темную мочу, кал серого цвета, боли в суставах и желтуху.
Примерно у 75-85% недавно инфицированных людей развивается хроническая болезнь, а у 60-70% хронически инфицированных развивается хроническая болезнь печени. У 5-20% - цирроз, а 1-5% умирают от цирроза или рака печени. У 25% пациентов с раком печени основополагающей причиной является гепатит С. Хроническое течение болезни развивается у 90% взрослых и 20% детей.
В случае заболевания ГС лечение требуется не всегда. Существует 6 генотипов гепатита С, которые могут по-разному реагировать на лечение. Прежде чем начать лечение, необходимо провести тщательный скрининг для определения наиболее подходящего для пациента препарата.
В основе лечения гепатита С лежит комбинированная противовирусная терапия на основе интерферона и рибаверина. К сожалению, на глобальном уровне интерферон не является широкодоступным, не всегда хорошо переносится, не все генотипы реагируют на него одинаково эффективно и многие принимающие его люи не доводят лечение до конца. Это означает, что несмотря на то, что гепатит С, в основном, является излечимой болезнью, для многих людей он остается неизлечим.
Критерием эффективности лечения в настоящее время является стойкая биохимическая ремиссия (нормализация уровня АЛТ – аланинаминотрансферазы – в течение длительного времени после ПВТ) и отсутствие виремии (неопределяемый уровень РНК после 6 месяцев и более после завершения лечения).
В настоящее время гепатологами России разработан «Протокол диагностики и лечения больных вирусными гепатитами В и С», являющийся руководством для практических врачей, осществляющих ведение и лечение пациентов с острыми и хроническими вирусными заболеваниями печени и подлежащий ежегодному уточнению и пересмотру.
Однако эффективность стандартного лечения не превышает 50%, поэтому активно ведутся разработки новых препаратов и схем лечения. В частности, самые новые лекарства (на начало 2013 года) достигают эффективности 75-80%.
Фармакологическая компания Janssen, разработавшая и производящая новое эффективное лекарство от гепатита С – INCIVO (Телапревир), по результатам 2012 года получила за разработку этого лекарства престижный приз международного исследовательского конкурса-фонда Галена. Новый ингибитор протеазы боцепревира – VICTRELIS (Боцепревир), разрабатывался компаниец Schering-Plough, и далее исследования продолжила компания Merck. В России Телапревир был зарегистрирован в конце 2012 года.
Профилактика ГС в настоящее время базируется на своевременном выявлении больных с острым и хроническим ГС (с использованием для этого ИФА-тест-систем последнего поколения), их полноценного лечения, что ведет к уменьшению источников ВГС-инфекции. Важное значение имеет дальнейшее совершествование работы по преупреждению внутрибольничного заражения гепатитом С, все более активная борьба с наркоманией, улучшение санитарного просвещения населения.
Необходимо расширение работы по созданию вакцины против ГС. Поверхностные гликопротеиды Е1 и Е2 являются потенциальным источником получения вакцины. Повторная иммунизация шимпанзе экспериментальной рекомбинантной вакциной привела к образованию антител, уровень которых был выше в сравнении с уровнем людей-носителей ВГС. Вероятно, при конструировании вакцин необходимо учитывать генотип вируса. Возможно, придется разрабатывать препараты применительно к территориям и континентам, среди которых доминирует тот или другой генотип вирса или создавать универсальню вакцину. Это позволило бы совершить прорыв в борьбе с «ласковым убийцей».
Получение высокопродуктивного варианта вируса, вызывающего цитопатогенный эффект на клеточных линиях, перспективно для разработки культуральной вакцины, что, в свою очередь, повлияло бы на снижение заболеваемости первичным раком печени. |
