Kas yra vakcinos ir kokios jos yra?

Specifinei infekcinių ligų prevencijai naudojamos vakcinos, kurios leidžia susidaryti aktyviam imunitetui prieš natūralų kontaktą su patogenu.

Vakcinos, skirtos vienos infekcijos profilaktikai, vadinamos monovakcinomis, dvivakcinomis – divakcinomis, trys – travovakcinomis, kelios – polivakcinomis. Susijusios vakcinos yra tos, kuriose yra įvairių mikroorganizmų antigenų ir anatoksinų mišinys. Polivalentės vakcinos yra tos, kurios apima kelias vienos infekcijos (leptospirozės, kolibacilozės, salmoneliozės, audinių pseudomonozės, Mareko ligos ir kt.) serologinių tipų patogenų veisles.

Imunoprofilaktikai nuo infekcinių ligų naudojamos įvairios vakcinos.

Gyvos vakcinos

Tai vakcininių mikroorganizmų (bakterijų, virusų, riketsijų) padermių, auginamų įvairiose maistinėse terpėse, suspensija. Paprastai vakcinacijai naudojamos susilpnėjusio virulentiškumo arba virulentiškų savybių neturinčios, bet imunogenines savybes visiškai išlaikančios mikroorganizmų padermės. Šios vakcinos gaminamos dirbtinėmis arba natūraliomis sąlygomis susilpnintų (susilpnintų) apatogeninių patogenų pagrindu. Susilpnintos virusų ir bakterijų padermės gaunamos inaktyvuojant geną, atsakingą už virulentiškumo faktoriaus susidarymą, arba mutuojant genus, kurie nespecifiškai sumažina šį virulentiškumą.

Pastaraisiais metais rekombinantinės DNR technologija buvo naudojama siekiant sukurti susilpnintas kai kurių virusų padermes. Dideli DNR virusai, tokie kaip raupų virusas, gali būti vektoriai svetimų genų klonavimui. Tokie virusai išlaiko savo užkrečiamumą, o ląstelės, kurias jie užkrečia, pradeda išskirti baltymus, koduojamus transfekuotų genų.

Dėl genetiškai fiksuoto patogeninių savybių praradimo ir gebėjimo sukelti infekcinę ligą praradimo vakcinos padermės išlaiko gebėjimą daugintis injekcijos vietoje, o vėliau ir regioniniuose limfmazgiuose bei vidaus organuose. Vakcinos infekcija trunka kelias savaites, nėra lydima ryškaus klinikinio ligos vaizdo ir sukelia imunitetą patogeninėms mikroorganizmų padermėms.

Gyvos susilpnintos vakcinos gaunamos iš susilpnintų mikroorganizmų. Mikroorganizmų susilpninimas taip pat pasiekiamas auginant kultūras nepalankiomis sąlygomis. Daugelis vakcinų gaminamos sausos formos, siekiant pailginti jų galiojimo laiką.

Gyvos vakcinos turi didelių pranašumų, palyginti su negyvomis vakcinomis, nes jos visiškai išsaugo patogeno antigenų rinkinį ir užtikrina ilgesnę imuniteto būseną. Tačiau atsižvelgiant į tai, kad gyvų vakcinų veiklioji medžiaga yra gyvi mikroorganizmai, būtina griežtai laikytis reikalavimų, užtikrinančių mikroorganizmų gyvybingumo išsaugojimą ir specifinį vakcinų aktyvumą.

Gyvos vakcinos neturi konservantų, todėl dirbant su jomis būtina griežtai laikytis asepsio ir antisepsio taisyklių.

Gyvos vakcinos turi ilgą galiojimo laiką (1 metus ar ilgiau) ir laikomos 2–10 °C temperatūroje.

5–6 dienas prieš gyvų vakcinų skyrimą ir 15–20 dienų po vakcinacijos negalima vartoti antibiotikų, sulfonamidų, nitrofurano grupės vaistų ir imunoglobulinų, nes jie mažina imuniteto intensyvumą ir trukmę.

Vakcinos sukuria aktyvų imunitetą per 7–21 dieną, kuris vidutiniškai trunka iki 12 mėnesių.

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

Negyvų (inaktyvuotų) vakcinų

Mikroorganizmams inaktyvuoti naudojamas kaitinimas, formalinas, acetonas, fenolis, ultravioletiniai spinduliai, ultragarsas ir alkoholis. Tokios vakcinos nėra pavojingos, jos yra mažiau veiksmingos nei gyvos, tačiau pakartotinai vartojamos sukuria gana stabilų imunitetą.

Gaminant inaktyvuotas vakcinas, būtina griežtai kontroliuoti inaktyvavimo procesą ir tuo pačiu metu išsaugoti antigenų rinkinį užmuštose kultūrose.

Negyvos vakcinos neturi gyvų mikroorganizmų. Didelis negyvų vakcinų efektyvumas pasiekiamas dėl antigenų rinkinio išsaugojimo inaktyvuotose mikroorganizmų kultūrose, kurios sukelia imuninį atsaką.

Siekiant didelio inaktyvuotų vakcinų efektyvumo, labai svarbi gamybos padermių atranka. Polivalentinių vakcinų gamybai geriausia naudoti mikroorganizmų padermes su plačiu antigenų spektru, atsižvelgiant į įvairių serologinių grupių ir mikroorganizmų variantų imunologinį afinitetą.

Inaktyvuotoms vakcinoms gaminti naudojamų patogenų spektras yra labai įvairus, tačiau plačiausiai naudojami bakteriniai (vakcina nuo nekrobakteriozės) ir virusiniai (inaktyvuota sausos kultūros vakcina nuo pasiutligės iš Shcholkovo-51 padermės).

Inaktyvuotos vakcinos turi būti laikomos 2–8 °C temperatūroje.

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

Cheminės vakcinos

Juos sudaro mikrobinių ląstelių antigenų kompleksai, sujungti su adjuvantais. Adjuvantai naudojami antigenų dalelėms padidinti ir vakcinų imunogeniniam aktyvumui sustiprinti. Adjuvantai yra aliuminio hidroksidas, alūnas, organiniai arba mineraliniai aliejai.

Emulsuotas arba adsorbuotas antigenas tampa labiau koncentruotas. Patekęs į organizmą, jis nusėda ir mažomis dozėmis patenka į organus bei audinius iš injekcijos vietos. Lėta antigeno rezorbcija pailgina vakcinos imuninį poveikį ir žymiai sumažina jos toksines bei alergines savybes.

Cheminės vakcinos apima deponuotas vakcinas nuo kiaulių raudonligės ir kiaulių streptokokozės (C ir R serogrupės).

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

Susijusios vakcinos

Jos susideda iš mikroorganizmų kultūrų mišinio, sukeliančių įvairias infekcines ligas, kurios neslopina viena kitos imuninių savybių. Įvedus tokias vakcinas, organizme vienu metu susidaro imunitetas kelioms ligoms.

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

Anatoksinai

Tai preparatai, kurių sudėtyje yra toksinų, neturinčių toksinių savybių, tačiau išlaikančių antigeniškumą. Jie naudojami imuninėms reakcijoms, kuriomis siekiama neutralizuoti toksinus, sukelti.

Anatoksinai gaminami iš įvairių rūšių mikroorganizmų egzotoksinų. Tam toksinai neutralizuojami formalinu ir kelias dienas laikomi termostate 38–40 °C temperatūroje. Anatoksinai iš esmės yra inaktyvuotų vakcinų analogai. Jie išvalomi nuo balastinių medžiagų, adsorbuojami ir koncentruojami aliuminio hidrokside. Į atoksiną įvedami adsorbentai, siekiant sustiprinti adjuvantines savybes.

Anatoksinai sukuria ilgalaikį antitoksinį imunitetą.

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

Rekombinantinės vakcinos

Naudojant genų inžinerijos metodus, galima sukurti dirbtines genetines struktūras rekombinantinių (hibridinių) DNR molekulių pavidalu. Rekombinantinė DNR molekulė su nauja genetine informacija įvedama į recipiento ląstelę, naudojant genetinės informacijos nešėjus ( virusus, plazmides), kurie vadinami vektoriais.

Rekombinantinių vakcinų gamyba vyksta keliais etapais:

• genų, užtikrinančių reikalingų antigenų sintezę, klonavimas;
• klonuotų genų įvedimas į vektorių (virusus, plazmides);
• vektorių įvedimas į gamybos ląsteles (virusus, bakterijas, grybelius);
• ląstelių kultūra in vitro;
• antigeno išskyrimas ir jo išgryninimas arba gamybinių ląstelių panaudojimas kaip vakcinų.

Gatavas produktas turi būti išbandytas lyginant su natūraliu etaloniniu vaistu arba su viena iš pirmųjų genetiškai modifikuotų vaistų serijų, kurios praėjo ikiklinikinius ir klinikinius tyrimus.

BG Orlyankin (1998) praneša, kad sukurta nauja genetiškai modifikuotų vakcinų kūrimo kryptis, pagrįsta plazmidinės DNR (vektoriaus) su integruotu apsauginio baltymo genu įvedimu tiesiai į organizmą. Joje plazmidinė DNR nesidaugina, neintegruojasi į chromosomas ir nesukelia antikūnų susidarymo reakcijos. Plazmidinė DNR su integruotu apsauginio baltymo genomu sukelia visavertį ląstelinį ir humoralinį imuninį atsaką.

Vieno plazmidinio vektoriaus pagrindu galima sukurti įvairias DNR vakcinas, keičiant tik apsauginį baltymą koduojantį geną. DNR vakcinos pasižymi inaktyvuotų vakcinų saugumu ir gyvų vakcinų veiksmingumu. Šiuo metu sukurta daugiau nei 20 rekombinantinių vakcinų nuo įvairių žmonių ligų: vakcina nuo pasiutligės, Aujeskio ligos, infekcinio rinotracheito, virusinio viduriavimo, respiracinio sincitinio infekcijos, gripo A, hepatito B ir C, limfocitinio choriomeningito, žmogaus T ląstelių leukemijos, žmogaus herpeso viruso infekcijos ir kt.

DNR vakcinos turi daug pranašumų, palyginti su kitomis vakcinomis.

1. Kuriant tokias vakcinas, galima greitai gauti rekombinantinę plazmidę, turinčią geną, koduojantį reikiamą patogeno baltymą, priešingai nei ilgas ir brangus susilpnintų patogeno padermių ar transgeninių gyvūnų gavimo procesas.
2. Gautų plazmidžių kultivavimo E. coli ląstelėse ir tolesnio gryninimo technologinis efektyvumas ir maža kaina.
3. Vakcinuoto organizmo ląstelėse ekspresuojamas baltymas turi kuo artimesnę natūraliai konformacijai ir pasižymi dideliu antigeniniu aktyvumu, kuris ne visada pasiekiamas naudojant subvienetų vakcinas.
4. Vektorinės plazmidės eliminacija iš vakcinuoto asmens organizmo įvyksta per trumpą laiką.
5. DNR vakcinacijos nuo ypač pavojingų infekcijų atveju, ligos išsivystymo tikimybė dėl imunizacijos visiškai išnyksta.
6. Galimas ilgalaikis imunitetas.

Visa tai leidžia mums DNR vakcinas vadinti XXI amžiaus vakcinomis.

Tačiau visiško infekcijos kontrolės vakcinomis idėja išliko iki devintojo dešimtmečio pabaigos, kai ją sukrėtė AIDS pandemija.

DNR imunizacija taip pat nėra universali panacėja. Nuo XX a. antrosios pusės vis didesnę reikšmę įgauna patogenai, kurių negalima kontroliuoti imunoprofilaktika. Šių mikroorganizmų išlikimą lydi antikūnų priklausomas infekcijos sustiprėjimas arba proviruso integracija į makroorganizmo genomą. Specifinė profilaktika gali būti pagrįsta patogeno prasiskverbimo į jautrias ląsteles slopinimu blokuojant atpažinimo receptorius jų paviršiuje (virusinė interferencija, vandenyje tirpūs junginiai, kurie jungiasi prie receptorių) arba slopinant jų tarpląstelinę dauginimąsi (patogeno genų oligonukleotidų ir antisensinis slopinimas, užkrėstų ląstelių sunaikinimas specifiniu citotoksinu ir kt.).

Provirusų integracijos problemą galima išspręsti klonuojant transgeninius gyvūnus, pavyzdžiui, gaunant linijas, kuriose nėra proviruso. Todėl DNR vakcinos turėtų būti kuriamos patogenams, kurių išlikimas nėra susijęs su antikūnų priklausomu infekcijos sustiprėjimu ar proviruso išsaugojimu šeimininko genome.

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

Seroprofilaktika ir seroterapija

Serumai organizme suformuoja pasyvų imunitetą, kuris trunka 2–3 savaites, ir yra naudojami pacientams gydyti arba ligoms užkirsti kelią grėsmingoje vietovėje.

Imuniniuose serumuose yra antikūnų, todėl jie dažniausiai naudojami gydymo tikslais ligos pradžioje, siekiant didžiausio terapinio efekto. Serumuose gali būti antikūnų prieš mikroorganizmus ir toksinus, todėl jie skirstomi į antimikrobinius ir antitoksinius.

Serumai gaunami biofabrikuose ir biokompleksuose, taikant dviejų pakopų imuninio serumo gamintojų hiperimunizaciją. Hiperimunizacija atliekama didinant antigenų (vakcinų) dozes pagal tam tikrą schemą. Pirmajame etape skiriama vakcina (1–2 kartus), o vėliau pagal schemą didinant dozes – ilgą laiką auginama virulentiška mikroorganizmų gamybinės padermės kultūra.

Taigi, priklausomai nuo imunizuojančio antigeno tipo, išskiriami antibakteriniai, antivirusiniai ir antitoksiniai serumai.

Yra žinoma, kad antikūnai neutralizuoja mikroorganizmus, toksinus ar virusus daugiausia prieš jiems prasiskverbiant į tikslines ląsteles. Todėl ligų, kai patogenas lokalizuojasi ląstelės viduje (tuberkuliozė, bruceliozė, chlamidija ir kt.), atvejais dar nepavyko sukurti veiksmingų seroterapijos metodų.

Serumo terapiniai ir profilaktiniai vaistai daugiausia naudojami skubiai imunoprofilaktikai arba tam tikrų imunodeficito formų pašalinimui.

Antitoksiniai serumai gaunami imunizuojant didelius gyvūnus didėjančiomis antitoksinų dozėmis, o vėliau toksinais. Gauti serumai išgryninami ir sukoncentruojami, pašalinami balastiniai baltymai ir standartizuojami pagal aktyvumą.

Antibakteriniai ir antivirusiniai vaistai gaminami hiperimunizuojant arklius atitinkamomis negyvomis vakcinomis arba antigenais.

Serumo preparatų veikimo trūkumas yra trumpas pasyvaus imuniteto susidarymo laikas.

Heterogeniniai serumai sukuria imunitetą 1-2 savaitėms, homologiški globulinai - 3-4 savaitėms.

[ 35 ], [ 36 ]

Vakcinų vartojimo metodai ir tvarka

Yra parenteraliniai ir enteraliniai vakcinų ir serumų įvedimo į organizmą būdai.

Parenteriniu būdu vaistai skiriami po oda, į odą ir į raumenis, o tai leidžia apeiti virškinamąjį traktą.

Vienas iš biologinių preparatų parenteralinio vartojimo tipų yra aerozolis (kvėpavimo būdas), kai vakcinos ar serumai įkvepiami tiesiai į kvėpavimo takus.

Enterinis metodas apima biologinių preparatų vartojimą per burną su maistu arba vandeniu. Tai padidina vakcinų suvartojimą dėl jų sunaikinimo virškinimo sistemos ir virškinamojo trakto barjero mechanizmais.

Įvedus gyvas vakcinas, imunitetas susidaro per 7–10 dienų ir trunka metus ar ilgiau, o įvedus inaktyvuotas vakcinas, imuniteto susidarymas baigiasi 10–14 dieną ir jo intensyvumas trunka 6 mėnesius.

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