Вакцины — это биологически активные препараты, предупреждающие развитие инфекционных заболеваний и других проявлений иммунопатологии. Принцип применения вакцин заключается в опережающем создании иммунитета и, как следствие, устойчивости к развитию заболевания. Вакцинацией называют мероприятия, направленные на искусственную иммунизацию населения путем введения вакцин для повышения устойчивости к заболеванию. Цель вакцинации заключается в создании иммунологической памяти против конкретного патогена.
Различают пассивную и активную иммунизацию. Введение иммуноглобулинов, полученных от других организмов, — пассивная иммунизация. Она применяется как в терапевтических, так и профилактических целях. Введение вакцин — это активная иммунизация. Основное отличие активной иммунизации от пассивной — формирование иммунологической памяти.
Иммунологическая память обеспечивает ускоренное и более эффективное удаление чужеродных агентов при их повторном появлении в организме. Основой иммунологической памяти являются T- и B-клетки памяти.
Клетки памяти:
• образуются в ходе первичного иммунного ответа (в данном случае при вакцинации) наряду с эффекторными T-клетками и плазматическими клетками, продуцирующими антитела;
• длительное время сохраняются в организме;
• способны быстро формировать иммунный ответ при повторном появлении в организме чужеродного агента.
Вакцина должна удовлетворять следующим требованиям:
• активировать клетки, участвующие в процессинге и презентации антигена;
• содержать эпитопы для T- и T-клеток, обеспечивающие клеточный и гуморальный ответ;
• легко подвергаться процессингу с последующей эффективной презентацией антигенами гистосовместимости;
• индуцировать образование эффекторных T-клеток, антителопродуцирующих клеток и соответствующих клеток памяти;
• предотвращать развитие заболевания в течение длительного времени;
• быть безвредной, то есть не вызывать серьезного заболевания и побочных эффектов.
Поствакцинальный иммунитет складывается из двух видов иммунных реакций: гуморальных и клеточных. Отсутствие циркулирующих антител не является доказательством слабого иммунитета. В основе устойчивости ко многим видам инфекций (особенно вирусных) лежат клеточные механизмы.
Вакцины являются наиболее эффективным средством предупреждения инфекционных заболеваний.
Живые вакцины — взвесь вакцинных штаммов микроорганизмов. Вакцинные штаммы — это аттенуированные (ослабленные) штаммы, получаемые путем инактивации гена, ответственного за образование фактора вирулентности, или за счет мутаций в генах, неспецифически снижающих вирулентность. Наряду с генетически закрепленной утратой патогенных свойств вакцинные штаммы способны размножаться в месте введения, лимфоузлах и внутренних органах. Вакцинная инфекция не сопровождается клинической картиной заболевания, но приводит к формированию иммунитета к патогенным штаммам. Преимущество живых вакцин — в создании прочного и длительного иммунитета, подобного постинфекционному иммунитету.
Инактивированные вакцины. Готовятся из инактивированных (убитых) вирулентных штаммов бактерий и вирусов, обладающих полным набором необходимых антигенов. Для инактивации используют прогревание, обработку фиксирующими агентами, которые обеспечивают надежную инактивацию и минимальное повреждение структуры антигенов. Такие вакцины менее эффективны в сравнении с живыми, но при повторном введении создают достаточно стойкий иммунитет, предохраняя от заболеваний или уменьшая их тяжесть.
Субъединичные вакцины (расщепленные, сплит-вакцины) — лишены липидов, имеют хорошую переносимость и достаточную иммуногенную активность.
Химические вакцины. Состоят из протективных (защитных) антигенов, обеспечивающих развитие надежного иммунитета и получаемых из микроорганизмов химическими методами. Как правило, содержат комплексы, состоящие из белков, полисахаридов, липидов. В некоторых случаях состоят из рибосомальных фракций микробов. Слабо реактогенны, могут вводиться в больших дозах и многократно, что повышает их эффективность. Могут применяться в различных ассоциациях, направленных одновременно против ряда инфекций.
Анатоксины. Готовятся из обезвреженных фиксирующими агентами экзотоксинов различных микроорганизмов. В составе вакцины анатоксины обычно сорбируют на гидроксиде алюминия. Обеспечивают формирование антитоксического иммунитета (антитела против анатоксинов), который, однако, не предотвращает бактерионосительства.
Рекомбинантные вакцины основаны на применении генно-инженерных продуктов. Достаточно эффективны, безопасны, могут быть использованы для разработки комплексных вакцин, создающих иммунитет одновременно против нескольких инфекций.
Вакцины с искусственным адъювантом основаны на использовании естественных антигенов и синтетических носителей. Примером может служить созданный в России химически синтезируемый полиоксидоний, обладающий мощным иммуностимулирующим действием.
Комплексные (комбинированные) вакцины включают в состав компоненты, обеспечивающие создание протективного иммунитета против нескольких инфекций. Наиболее известна среди них АКДС-вакцина, состоящая из убитых коклюшных микробов и очищенных дифтерийного и столбнячного анатоксинов, адсорбированных на гидроксиде алюминия.
Адъюванты — вещества, неспецифически усиливающие иммунный ответ на антигены. Многие адъюванты используются в составе вакцин.
Адъюванты и механизм действия
Виды адъювантов
Примеры
Механизм действия
Минеральные
Гидрат окиси алюминия Фосфат алюминия
Стимулируют преимущественно гуморальный иммунитет, действуя на вспомогательные и Th2-клетки
Растительные
Сапонин (применяется в ветеринарии)
Усиливает действие T-зависимых и T-независимых антигенов
Микробные адъюванты
Микробные клетки и их фракции М. tuberculoses, В. pertussis Производные мурамилдипептида — компонента стенки микобактерий Низкомолекулярная РНК дрожжей
Разносторонние механизмы воздействия на гуморальный и клеточный иммунитет
Цитокины
Интерлейкин-2 Гамма-интерферон
Стимулируют клеточный иммунитет
Синтетические адъюванты
Полиоксидоний
Стимуляция T-независимого иммунного ответа в обход генетического контроля иммунитета
Вакцины будущего
1. Генно-инженерные вакцины. В геном живых аттенуированных вирусов, бактерий, дрожжей или клеток эукариотов встраивается ген, кодирующий образование протективного антигена того возбудителя, против которого направлена вакцина.
2. Синтетические пептидные вакцины. Могут содержать различные эпитопы, способные формировать иммунитет к разным видам инфекций. Отличаются высокой степенью стандартности, безопасны, однако слабо иммуногенны и требуют применения эффективных адъювантов.
3. ДНК-вакцины — вакцины из плазмидных ДНК, кодирующих протективные антигены возбудителей инфекционных заболеваний. Такая ДНК при введении в организм проникает в ядро клетки, длительное время существует вне хромосом без репликации, транскрибируется и экспрессирует соответствующие антигены, вызывающие в организме формирование T- и B-клеточного иммунитета.
4. Антиидиотипические вакцины. Антиидиотипические антитела являются зеркальным отражением антигена и поэтому способны вызывать образование антител и цитотоксических клеток, реагирующих с антигеном. Вакцины на основе антиидиотипических антител безопасны, так как идиотипы являются естественными эндогенными регуляторами иммунного ответа.
5. Вакцины, содержащие продукты генов гистосовместимости. Каждой инфекции соответствует свой набор антигенов гистосовместимости, отвечающий за высокий уровень иммунного ответа. Отсутствие на клетках таких антигенов является одной из основных генетических причин слабой иммунной реакции. Введение в организм молекул гистосовместимости, несущих пептиды, соответствующие эпитопам инфекционных агентов, будет способствовать усилению иммунитета.
6. Растительные вакцины. Продемонстрировано, что в листьях трансгенного табака могут нарабатываться белки инфекционных вирусов. После очистки такие белки можно использовать как компоненты вакцин. Немаловажное значение имеет высокая экономичность растительных вакцин и возможность их применения с пищей.
7. Мукозальные вакцины. Один из подходов к созданию таких вакцин заключается в разработке средств, препятствующих колонизации возбудителей инфекций на поверхности слизистых оболочек. Основу таких вакцин может составить белок адгезии на концах бактериальных пилей, с помощью которых бактерии прикрепляются к поверхности слизистой.
Последнее обновление страницы: 15 февраля 2007 E-mail: vira-ss@narod.ru
