Инфекционные болезни были и практически остаются главной причиной смертности. Весомым вкладом в поддержание здоровья населения за последние 100 лет было введение в практику санитарных норм и вакцинации, значительно снизили уровень смертности от инфекционных болезней. Современная иммунология развилась благодаря успехам Э. Дженнера и Л. Пастера в вакцинации против оспы и куриной холеры. Огромным ее триумфом является глобальное искоренение натуральной оспы, провозглашенное Всемирной организацией здравоохранения в 1980 г. Сейчас идет глобальная кампания по уничтожению полиомиелита.

 

Индуцирования имунности против инфекционных агентов можно достичь несколькими путями. Древнейший подход заключался в умышленном спричинюванни слабой инфекции при введении неизмененного патогена. Это был принцип вариоляция, при которой инокуляция малого количества сухого материала из пустул оспы предопределяла слабую инфекцию, которая сопровождалась длительным периодом устойчивости к возникновению повторного заболевания. Однако не всегда при вариоляция инфекция, возникшая была слабой: летальные случаи оспы составили около 3%, что не соответствует современным критериям безопасности. Достижением Э. Дженнера было осознание того, что инфекция, которую вызывает коровий аналог оспы, вакцина (от лат. Vacca - корова), названа коровьей оспой, может сформировать защитную реакцию против оспы у людей без риска тяжелого течения заболевания. Он назвал этот процесс вакцинацией, а Л. Пастер в честь распространил этот термин на стимулирование защиты от других инфекционных агентов. Человек не болеет естественную форму заболевания при вакцинации, у него формируется только кратковременная и ограниченная инфекция, но антигены, которые содержит вакцина, стимулируют иммунный ответ, что имеет перекрестную реактивность с антигенами возбудителя натуральной оспы, и поэтому возникает устойчивость к человеческой формы заболевания.

 

Так сформировались основные принципы безопасной и эффективной вакцинации. Разработка вакцин в начале XX в. происходило двумя эмпирическими способами: первый - получение атенуйованых микроорганизмов с пониженной патогенностью, которые могли бы стимулировать протективное имуннисть, второй - получение вакцин, основанный на использовании убитых микроорганизмов и предварительно очищенных их компонентов, которые могли быть так же эффективными, как целый живой организм, но более безопасными.

 

Сейчас иммунизацию считают настолько безопасной и важной, что в большинстве стран практически все детское население вакцинируют (прививают) против вирусов кори, эпидемического паротита и полиомиелита аттенуированных вакцинами, равно как против столбняка (возбудитель Clostridium tetani), дифтерии (возбудитель Corynebacterium diphtheriae) и коклюша (возбудитель Bordetella pertussis)-инактивированными токсинами или анатоксинами. Недавно начали применять вакцины против Haemophilus В, одного из агентов, вызывает менингит, против вируса гепатита В. Однако есть еще много болезней, для которых нет эффективных вакцин. Кроме того, даже если общеупотребительные вакцины могут быть эффективно применены в развитых странах, технические и экономические проблемы могут помешать повсеместному применению их в развивающихся странах, где смертность от этих болезней удерживается на высоком уровне. Поэтому развитие вакцинации остается важной целью иммунологии, и вторая половина прошлого века была посвящена поиску более рационального подхода, основанного на глубоком понимании молекулярных основ патогенности микроорганизмов, анализе защитной реакции хозяина на патогенный организм и понимании регуляции иммунной системы в генерировании эффективной Т-и В- лимфоцитнои ответа.

 

Эффективность вакцинации зависит от природы возбудителя инфекции и реакции на него иммунной системы человека. Антитела обеспечивают важнейший механизм защиты хозяина от внеклеточных микроорганизмов (например, основная масса бактерий), тогда как для контроля внутриклеточных патогенов (вирусы, некоторые простейшие) важна также ответ CD8 Т-лимфоцитов. Идеальная вакцинация обеспечивает защиту хозяина в точке входных ворот инфекции, поэтому стимулирование местного иммунитета является важным моментом вакцинации против той значительного количества микроорганизмов, которые проникают сквозь слизистые оболочки.

 

Для формирования эффективной защиты против некоторых микроорганизмов на момент появления инфекции требуется наличие антител, образовавшихся ранее. Например, клиническая манифестация столбняка и дифтерии вполне обусловлена действием сильнейших экзотоксинов. Существующие антитела против бактериального экзотоксина необходимые для обеспечения защиты от этих болезней. Эти антитела нужны также для защиты от некоторых внутриклеточных патогенов, таких как вирус полиомиелита, инфицируют чувствительные клетки хозяина вскоре после попадания в организм и при этом плохо контролируются Т-лимфоцитами, поэтому требуется их элиминация еще до попадания в клетку. Иммунный ответ на инфекционные агенты обычно состоит из синтеза антител, направленных на большое количество эпитопов, однако только некоторые из этих антител обеспечивают защиту. Особые Т-клеточные эпитопы распознавания могут повлиять на природу ответа. Например, доминирующие

 

эпитопы, распознаваемые Т-клетками пи не только значительную воспалительную реакции

 

после вакцинации респираторным синцитиальный вирусом, индуцируют __. цию, но и обуславливают нейтрализацию антител, вызывая тем

 

самым патологию при отсутствии защитной функции. Таким образом, эффективная вакцина должна вызывать генерирования антител и Т-клеток, направленных на определенный эпитоп инфекционного агента. Для некоторых современных препаратов вакцины, в которых используют только один или несколько эпитопов, это положение особенно важно. Есть еще несколько важных условий, которые должен удовлетворять действенная вакцина. Во-первых, она должна быть безопасной. Вакцину нужно предоставить большому количеству людей, сравнительно небольшое количество из них может погибнуть или иногда заболеть болезнью, которой вакцина должна предотвратить. Все это означает, что вакцина не должна иметь также низкий уровень токсичности. Во-вторых, вакцина должна быть способной производить защитный иммунитет у значительного процента населения, на котором она была применена. В-третьих, поскольку невозможно охватить «стимулирующие» вакцинацией большую или рассредоточенную сельскую популяцию, удачная вакцина должна стимулировать возникновение долговременной иммунной памяти. Это означает, что Т-и В-лимфоциты должны быть стимулированы вакциной. В-четвертых, вакцина должна быть дешевая, если ее применять на больших популяциях. Вакцины является одним из самых рентабельных с точки зрения их стоимости, меры в сохранении здоровья, однако это преимущество исчезает, когда растет себестоимость дозы.

 

Вакцину считают безобидной, если она не вызывает у привитом организме патологических симптомов, ухудшение общего состояния и выделения из организма специфического возбудителя, который может инфицировать непривитых и обусловить появление у них заболевания. Безвредность вакцин оценивают по следующим параметрам:

 

живые и убитые вакцины должны быть освобождены от любых биологических контаминантов и непредвиденных технологии вирусных продуктов;

 

все типы вакцинных препаратов не должны содержать токсичных веществ вирусного или клеточного происхождения;

 

живые вакцины должны быть достаточно иммуногенными без проявлений клинических и других посторонних реакций.

 

Основные тесты, используемые для оценки безвредности вакцин, следующие: применение высоких доз в ветеринарии и апробация вакцин для людей на животных, контроль на пирогенность in vitro или in vivo; убитые вакцины исследуют на бактериальную контаминацию;

 

идентификация посторонних агентов в различных системах in vitro и in vivo, анализ безвредности условиях эпидемиологического полевого опыта;

 

для вакцин на основе полимерных иммуностимуляторов помимо традиционных методов контроля биологических и химических параметров нужно изучать вопросы метаболизма и выведения из организма после выполнения вакцинами полезной функции.

 

Существует деление на традиционные и нетрадиционные вакцины. Традиционными являются следующие типы вакцинных препаратов: живые, инактивированные, химические и конъюгированные. Все традиционные вакцины - это, как правило, смесь антигенного материала и целевых добавок: адъюванта, консерванта, стабилизатора и т.п.. Живая вакцина - это живые штаммы возбудителей в определенном стабилизаторе (без адъювантов и консервантов). Обычно живые вакцины описывают как простую механическую смесь всех компонентов с указанием использованных штаммов и их количественного содержания. Титр антигена - условный показатель в серологической реакции. Живые штаммы можно идентифицировать, используя стандартные методы (методы чистых культур, физико-химические и др..). Есть специфические признаки, характерные только для штамма, входящий в состав вакцины: антигенная структура, иммуногенность, специфическая безвредность, остаточная вирулентность, онкогенность, серологические свойства и стабильность атедуации. В зависимости от того, скольким болезням предотвращает вакцина, их можно разделить на моно-и поливалентные. Поливалентные вакцины особенно ценны, поскольку в случае использования нескольких вакцин одновременно наблюдается синергизм их действия.

 

Инактивированные вакцины по своему принципу относятся к композиций, полученных путем смешивания следующих компонентов: штамм возбудителя, инактивированного химическим или физическим способом, средства, повышающие иммуногенные свойства основного компонента (консервант и адъювант). Для характеристики инактивированных вакцин используют те же принципы, что и для живых, однако нужно указывать и тип консерванта (особенно когда используют химическую инактивацию патогена) и адъюванта.

 

Химические вакцины - определенная композиция антигенных материалов, полученных тем или иным способом с возбудителя и целевых добавок. Антигенный материал может быть получен из возбудителя определенной обработкой или культуральной среды (токсин). Как правило, он молекулярным комплексом часто неизвестного состава и структуры. Специфическая идентификация этих вакцинных препаратов обеспечивается применением серологических методов. Они дают возможность идентифицировать отдельные компоненты антигенной смеси. Для характеристики используют также другие признаки, например: назначение антигена (для профилактики любого заболевания используется), источник выделения, методы выделения и очистки. В полном паспорте препаратов должно быть указано природу выделенного антигена, признаки, характеризующие его качество: антигенную активность, серологическую активность, иммуногенность (способность создавать гуморальный и клеточный иммунитет). Протективный эффект антигена - еще одно обязательное признак. Кроме того, для вакцин этого типа отмечают токсичность, устойчивость к протеолизу, термолабильность, иммунохимических или другие средства контроля гомогенности и пирогенности.

 

Конъюгированные вакцины - разновидность химических вакцин. Они различаются по принципу совместимости компонентов в составе препарата. В химических вакцинных препаратах антигенный материал и адъювант-это простая механическая смесь компонентов, а в конъюгированных вакцинах антигенную молекулу ковалентной связью присоединяют к иммуностимулирующее носителя. Иммуностимулирующее носитель - высокомолекулярные полимеры (белки, полицукриды, синтетические полимеры). Конъюгированные вакцины можно включить в группу иммобилизованных биологически активных веществ. Признаками их является качественный и количественный состав, химическая связь между компонентами, назначения и полезные свойства. Конструирование конъюгированных вакцин осуществляют на химической основе. Сейчас совершенствуют технологии в направлении стабилизации антигенов, выбора носителей, методов ковалентной (или другого) связывание носителей.

 

Нетрадиционные вакцины - принципиально новые вакцинные препараты, разработанные на основе передовых технологий на основе знаний механизмов иммунного ответа. Мишенью действия таких вакцин конкретная звено иммунного ответа. Сейчас эти вакцины находятся, как правило, на стадии исследования. К ним относятся следующие типы: генно-инженерные, синтетические, антиидиотипични.

 

Синтетические вакцины - индивидуальный макромолекулярный комплекс с установленной структурой. Для описания этих вакцин используют название по химической номенклатуре, описание радикалов и групп и их значение, основные полезные свойства, прежде иммуногенность. Антиидиотипични вакцины практически моноклональными антителами, для которых характерна определенная сфера применения. На сегодня запатентовано всего несколько препаратов таких вакцин. Генно-инженерные вакцины получают с помощью генно-инженерного конструирования живых рекомбинантных вакцинных препаратов; генно-инженерного совершенствования традиционных вакцинных препаратов; генно-инженерного получения конкретных полипептидов, имеющих ту или иную антигенную специфичность и др.. Особым типом новых нетрадиционных вакцинных препаратов является ДНК-еакиины. т.е. привнесение ДНК, кодирующий микробный антиген, в организм человека, например в мышцы. Эти последние достижения в вакцинации стали неожиданностью даже для ученых, которые начали этот метод. История началась с попыток использования не способных к репликации бактериальных плазмид, кодирующих белки для генной терапии: у белков, экспрессируются in vivo из этих плазмид, была обнаружена способность к стимулированию иммунного ответа. Когда ДНК, кодировала вирусный имуноген, вводили внутримышечно, это приводило к появлению ответа в виде антител и цитотоксических Т-клеток, что позволяло мыши избежать последующего поражения целым вирусом. Этот ответ не сказывается вредно на мышечной ткани, она безопасна и эффективна, поскольку используется только один микробный ген (фрагмент микробной ДНК), не несет риска возникновения активной инфекции. Эта процедура была названа «ДНК-вакцинацией». Одним из способов введения ДНК стало ее внесения специальным «генным пистолетом», с помощью которого микрочастицы, покрытые ДНК, вводятся через кожу и попадают в мышцы, расположенные под ней. Такая технология оказалась эффективной при применении на животных и, возможно, пригодна для массовой иммунизации людей, но еще находится на стадии испытания. Объединение в плазмидах (векторах) генов, кодирующих защитные антигены, с генами, кодирующих некоторые цитокины, делает ДНК-вакцинацию значительно эффективнее.

 

До сих пор остается неизвестным, как работает ДНК-вакцина. Почему ДНК-плазмиды эффективно экспрессируются в мышечной ткани? То мышечные клетки вызывают иммунный ответ, или тканевые дендритные клетки захватывают ДНК и начинают экспрессировать ее? Как лимфоциты сталкиваются с антигеном, если он экспрессируется в мышечной клетке? Насколько безопасным является этот метод и насколько пригодным он будет вообще?

 

Перспективным средством повышения эффективности вакцин является направление их действия на антигенпрезентувальни клетки. Это является важным механизмом влияния адъювантов, входящих в состав вакцин. Существует три подхода. Первый заключается в предотвращении протеолиза антигена на его пути к антигенпрезентувальнои клетки. Сохранение структуры антигена является веской причиной того, что многие вакцин вводят преимущественно инъекцией, а не перорально, когда вакцина переваривается в кишечнике. Второй и третий подходы - предоставление вакцинам селективности в организме до антигенпрезентувальних клеток и разработка методов генной инженерии для селективного привлечения вакцин к путям процессинга антигена внутри клетки.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+