Vad är vacciner och vad är de?

För specifikt förebyggande av infektionssjukdomar används vacciner som möjliggör bildandet av aktiv immunitet före naturlig kontakt med patogenen.

Vacciner avsedda för att förebygga en infektion kallas monovacciner, mot två - divacciner, mot tre - travovacciner, mot flera - polyvacciner. Associerade vacciner är de som innehåller en blandning av antigener från olika mikroorganismer och anatoxiner. Polyvalenta vacciner är de som innehåller flera olika serologiska typer av patogener av en infektion (leptospiros, kolibacillos, salmonellos, minkpseudomonos, Mareks sjukdom, etc.).

Olika typer av vacciner används för immunprofylax mot infektionssjukdomar.

Levande vacciner

De är en suspension av vaccinstammar av mikroorganismer (bakterier, virus, rickettsier) som odlats på olika näringsmedier. Vanligtvis används stammar av mikroorganismer med försvagad virulens eller som saknar virulensegenskaper, men som helt bibehåller immunogena egenskaper, för vaccination. Dessa vacciner framställs på basis av apatogena patogener, försvagade under artificiella eller naturliga förhållanden. Försvagade stammar av virus och bakterier erhålls genom att inaktivera genen som är ansvarig för bildandet av virulensfaktorn, eller genom mutationer i gener som ospecifikt minskar denna virulens.

På senare år har rekombinant DNA-teknik använts för att producera försvagade stammar av vissa virus. Stora DNA-virus, såsom smittkoppsvirus, kan fungera som vektorer för kloning av främmande gener. Sådana virus behåller sin smittsamhet, och cellerna de infekterar börjar utsöndra proteiner som kodas av de transfekterade generna.

På grund av den genetiskt fixerade förlusten av patogena egenskaper och förlusten av förmågan att orsaka en infektionssjukdom, behåller vaccinstammarna förmågan att föröka sig vid injektionsstället och senare i regionala lymfkörtlar och inre organ. Vaccininfektion varar i flera veckor, åtföljs inte av en uttalad klinisk bild av sjukdomen och leder till bildandet av immunitet mot patogena stammar av mikroorganismer.

Levande försvagade vacciner erhålls från försvagade mikroorganismer. Försvagning av mikroorganismer uppnås också genom att odla kulturer under ogynnsamma förhållanden. Många vacciner produceras i torr form för att öka hållbarheten.

Levande vacciner har betydande fördelar jämfört med dödade vacciner, på grund av att de fullständigt bevarar patogenens antigenuppsättning och ger ett längre immunitetstillstånd. Med tanke på att den aktiva substansen i levande vacciner är levande mikroorganismer är det dock nödvändigt att strikt följa de krav som säkerställer bevarandet av mikroorganismernas livskraft och vaccinernas specifika aktivitet.

Levande vacciner innehåller inte konserveringsmedel; när man arbetar med dem är det nödvändigt att strikt följa reglerna för asepsis och antisepsis.

Levande vacciner har lång hållbarhet (1 år eller mer) och förvaras vid en temperatur på 2–10 C.

5–6 dagar före administrering av levande vacciner och 15–20 dagar efter vaccination kan antibiotika, sulfonamider, nitrofuranläkemedel och immunoglobuliner inte användas för behandling, eftersom de minskar immunitetens intensitet och varaktighet.

Vacciner skapar aktiv immunitet på 7–21 dagar, vilket varar i genomsnitt upp till 12 månader.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Dödade (inaktiverade) vacciner

För att inaktivera mikroorganismer används uppvärmning, formalin, aceton, fenol, ultravioletta strålar, ultraljud och alkohol. Sådana vacciner är inte farliga, de är mindre effektiva än levande, men när de administreras upprepade gånger skapar de en ganska stabil immunitet.

Vid framställning av inaktiverade vacciner är det nödvändigt att strikt kontrollera inaktiveringsprocessen och samtidigt bevara antigenuppsättningen i de avdödade kulturerna.

Dödade vacciner innehåller inte levande mikroorganismer. Den höga effektiviteten hos dödade vacciner beror på att en uppsättning antigener bevaras i inaktiverade mikroorganismkulturer som ger ett immunsvar.

För att inaktiverade vacciner ska vara högeffektiva är valet av produktionsstammar av stor betydelse. För produktion av polyvalenta vacciner är det bäst att använda mikroorganismstammar med ett brett spektrum av antigener, med hänsyn till den immunologiska affiniteten hos olika serologiska grupper och varianter av mikroorganismer.

Spektrumet av patogener som används för att framställa inaktiverade vacciner är mycket varierat, men de mest använda är bakteriella (vaccin mot nekrobakterios) och virala (inaktiverat torrkulturvaccin mot rabies från Shchyolkovo-51-stammen) och inaktiverat rabiesvaccin mot rabies.

Inaktiverade vacciner bör förvaras vid 2–8 °C.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Kemiska vacciner

De består av antigenkomplex av mikrobiella celler i kombination med adjuvans. Adjuvans används för att förstora antigenpartiklar och öka vacciners immunogena aktivitet. Adjuvans inkluderar aluminiumhydroxid, alun, organiska eller mineraloljor.

Det emulgerade eller adsorberade antigenet blir mer koncentrerat. När det introduceras i kroppen deponeras det och kommer in i organ och vävnader från injektionsstället i små doser. Långsam resorption av antigenet förlänger vaccinets immuneffekt och minskar dess toxiska och allergiska egenskaper avsevärt.

Kemiska vacciner inkluderar deponerade vacciner mot svinerysipelas och svinstreptokocker (serogrupperna C och R).

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Associerade vacciner

De består av en blandning av kulturer av mikroorganismer som orsakar olika infektionssjukdomar, vilka inte hämmar varandras immunförsvar. Efter införandet av sådana vacciner bildas immunitet mot flera sjukdomar i kroppen samtidigt.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Anatoxiner

Dessa är preparat som innehåller toxiner som saknar toxiska egenskaper men bibehåller antigenicitet. De används för att framkalla immunreaktioner som syftar till att neutralisera toxiner.

Anatoxiner produceras från exotoxiner från olika typer av mikroorganismer. För att göra detta neutraliseras toxiner med formalin och förvaras i en termostat vid en temperatur på 38-40 °C i flera dagar. Anatoxiner är i huvudsak analoger av inaktiverade vacciner. De renas från ballastsubstanser, adsorberas och koncentreras i aluminiumhydroxid. Adsorbenter tillförs anatoxinet för att förbättra adjuvansegenskaperna.

Anatoxiner skapar antitoxisk immunitet som varar länge.

[ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]

Rekombinanta vacciner

Med hjälp av gentekniska metoder är det möjligt att skapa artificiella genetiska strukturer i form av rekombinanta (hybrid) DNA-molekyler. En rekombinant DNA-molekyl med ny genetisk information introduceras i mottagarcellen med hjälp av bärare av genetisk information ( virus, plasmider), vilka kallas vektorer.

Produktionen av rekombinanta vacciner innefattar flera steg:

• kloning av gener som säkerställer syntesen av nödvändiga antigener;
• införande av klonade gener i en vektor (virus, plasmider);
• införande av vektorer i producentceller (virus, bakterier, svampar);
• in vitro-cellodling;
• isolering av antigenet och dess rening eller användning av produktionsceller som vacciner.

Den färdiga produkten måste testas i jämförelse med ett naturligt referensläkemedel eller med en av de första serierna av ett genetiskt modifierat läkemedel som har klarat prekliniska och kliniska prövningar.

BG Orlyankin (1998) rapporterar att en ny riktning i utvecklingen av genetiskt modifierade vacciner har skapats, baserad på införandet av plasmid-DNA (vektor) med en integrerad gen för ett skyddande protein direkt i kroppen. I det multipliceras inte plasmid-DNA, integreras inte i kromosomer och orsakar inte en reaktion för antikroppsbildning. Plasmid-DNA med ett integrerat genom av ett skyddande protein inducerar ett fullfjädrat cellulärt och humoralt immunsvar.

Olika DNA-vacciner kan konstrueras baserat på en plasmidvektor, varvid endast genen som kodar för det skyddande proteinet ändras. DNA-vacciner har samma säkerhet som inaktiverade vacciner och samma effektivitet som levande vacciner. För närvarande har mer än 20 rekombinanta vacciner konstruerats mot olika mänskliga sjukdomar: ett vaccin mot rabies, Aujeszkys sjukdom, infektiös rinotrakeit, viral diarré, respiratorisk syncytialinfektion, influensa A, hepatit B och C, lymfocytisk koriomeningit, human T-cellsleukemi, human herpesvirusinfektion, etc.

DNA-vacciner har ett antal fördelar jämfört med andra vacciner.

1. Vid utveckling av sådana vacciner är det möjligt att snabbt erhålla en rekombinant plasmid som bär en gen som kodar för det nödvändiga patogenproteinet, i motsats till den långa och dyra processen att erhålla försvagade stammar av patogenen eller transgena djur.
2. Teknologisk effektivitet och låg kostnad för odling av de erhållna plasmiderna i E. coli-celler och dess vidare rening.
3. Proteinet som uttrycks i cellerna hos den vaccinerade organismen har en konformation som är så nära den nativa som möjligt och har hög antigenaktivitet, vilket inte alltid uppnås när man använder subenhetsvacciner.
4. Eliminering av vektorplasmiden i den vaccinerade personens kropp sker inom en kort tidsperiod.
5. Med DNA-vaccination mot särskilt farliga infektioner är sannolikheten för att utveckla sjukdomen till följd av immunisering helt obefintlig.
6. Långvarig immunitet är möjlig.

Allt ovanstående gör att vi kan kalla DNA-vacciner för 2000-talets vacciner.

Idén om fullständig infektionskontroll genom vacciner kvarstod dock fram till slutet av 1980-talet, då den skakades om av AIDS-pandemin.

DNA-immunisering är inte heller ett universalmedel. Sedan andra hälften av 1900-talet har patogener som inte kan kontrolleras med immunprofylax blivit allt viktigare. Dessa mikroorganismers persistens åtföljs av fenomenet antikroppsberoende förstärkning av infektion eller integration av proviruset i makroorganismens genom. Specifik profylax kan baseras på hämning av patogeners penetration i känsliga celler genom att blockera igenkänningsreceptorer på deras yta (viral interferens, vattenlösliga föreningar som binder till receptorer) eller genom att hämma deras intracellulära reproduktion (oligonukleotid- och antisenshämning av patogengener, destruktion av infekterade celler av ett specifikt cytotoxin, etc.).

Problemet med provirusintegration kan lösas genom kloning av transgena djur, till exempel genom att erhålla linjer som inte innehåller proviruset. Därför bör DNA-vacciner utvecklas för patogener vars persistens inte åtföljs av antikroppsberoende förstärkning av infektion eller bevarande av proviruset i värdgenomet.

[ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Seroprofylax och seroterapi

Serum bildar passiv immunitet i kroppen, som varar i 2–3 veckor, och används för att behandla patienter eller förebygga sjukdomar i ett hotat område.

Immunserum innehåller antikroppar, så de används oftast för terapeutiska ändamål vid sjukdomsdebut för att uppnå största möjliga terapeutiska effekt. Serum kan innehålla antikroppar mot mikroorganismer och toxiner, så de delas in i antimikrobiella och antitoxiska.

Serum erhålls vid biofabriker och biokomplex genom tvåstegs hyperimmunisering av immunserumproducenter. Hyperimmunisering utförs med ökande doser av antigener (vacciner) enligt ett visst schema. I det första steget administreras vaccinet (1-2 gånger), och sedan enligt schemat i ökande doser - en virulent kultur av produktionsstammen av mikroorganismer under en lång tidsperiod.

Beroende på typen av immuniserande antigen skiljer man således mellan antibakteriella, antivirala och antitoxiska serum.

Det är känt att antikroppar neutraliserar mikroorganismer, toxiner eller virus huvudsakligen innan de tränger in i målcellerna. Därför har det ännu inte varit möjligt att utveckla effektiva metoder för seroterapi vid sjukdomar där patogenen är lokaliserad intracellulärt (tuberkulos, brucellos, klamydia etc.).

Serumterapeutiska och profylaktiska läkemedel används huvudsakligen för akut immunoprofylax eller eliminering av vissa former av immunbrist.

Antitoxiska serum erhålls genom att immunisera stora djur med ökande doser av antitoxiner och sedan toxiner. De resulterande serumen renas och koncentreras, befrias från ballastproteiner och standardiseras efter aktivitet.

Antibakteriella och antivirala läkemedel framställs genom hyperimmunisering av hästar med motsvarande avdödade vacciner eller antigener.

Nackdelen med serumpreparatens verkan är den korta varaktigheten av den bildade passiva immuniteten.

Heterogena serum skapar immunitet i 1-2 veckor, homologa globuliner i 3-4 veckor.

[ 35 ], [ 36 ]

Metoder och ordning för administrering av vacciner

Det finns parenterala och enterala metoder för att introducera vacciner och serum i kroppen.

Med den parenterala metoden administreras läkemedel subkutant, intradermalt och intramuskulärt, vilket möjliggör omkoppling av matsmältningskanalen.

En av typerna av parenteral administrering av biologiska preparat är aerosol (respiratorisk), när vacciner eller serum administreras direkt i luftvägarna genom inandning.

Den enterala metoden innebär administrering av biopreparat genom munnen med mat eller vatten. Detta ökar konsumtionen av vacciner på grund av att de förstörs av matsmältningssystemet och den gastrointestinala barriären.

Efter införandet av levande vacciner bildas immunitet inom 7-10 dagar och varar i ett år eller mer, och med införandet av inaktiverade vacciner upphör immunitetsbildningen senast den 10-14:e dagen och dess intensitet varar i 6 månader.

[ 37 ], [ 38 ], [ 39 ], [ 40 ]