Mis on vaktsiinid ja mida need endast kujutavad?

Nakkushaiguste spetsiifiliseks ennetamiseks kasutatakse vaktsiine, mis võimaldavad aktiivse immuunsuse teket enne loomulikku kokkupuudet patogeeniga.

Ühe nakkuse ennetamiseks mõeldud vaktsiine nimetatakse monovaktsiinideks, kahe nakkuse vastu suunatud vaktsiine divaktsiinideks, kolme nakkuse vastu suunatud vaktsiine travovaktsiinideks ja mitme nakkuse vastu suunatud vaktsiine polüvaktsiinideks. Seotud vaktsiinid on need, mis sisaldavad erinevate mikroorganismide antigeenide ja toksiinide segu. Polüvalentsed vaktsiinid on need, mis sisaldavad mitut tüüpi ühe nakkuse (leptospiroos, kolibatsilloos, salmonelloos, naaritsate pseudomonoos, Mareki tõbi jne) patogeenide seroloogilisi tüüpe.

Nakkushaiguste immunoprofülaktikaks kasutatakse mitmesuguseid vaktsiine.

Elusvaktsiinid

Need on erinevatel söötmetel kasvatatud mikroorganismide (bakterid, viirused, riketsia) vaktsiinitüvede suspensioon. Tavaliselt kasutatakse vaktsineerimiseks nõrgenenud virulentsusega või virulentsusomadusteta mikroorganismide tüvesid, mis säilitavad täielikult immunogeensed omadused. Need vaktsiinid on toodetud apatogeensete patogeenide baasil, mis on kunstlikes või looduslikes tingimustes nõrgestatud. Nõrgestatud viiruste ja bakterite tüved saadakse virulentsusfaktori moodustumise eest vastutava geeni inaktiveerimise või geenide mutatsioonide teel, mis seda virulentsust mittespetsiifiliselt vähendavad.

Viimastel aastatel on rekombinantse DNA tehnoloogiat kasutatud mõnede viiruste nõrgestatud tüvede tootmiseks. Suured DNA-viirused, näiteks rõugeviirus, võivad olla vektoriteks võõrgeenide kloonimiseks. Sellised viirused säilitavad oma nakkavuse ja rakud, mida nad nakatavad, hakkavad eritama transfekteeritud geenide poolt kodeeritud valke.

Geneetiliselt fikseeritud patogeensete omaduste kadumise ja nakkushaiguse tekitamise võime kadumise tõttu säilitavad vaktsiinitüved võime paljuneda süstekohas ning hiljem piirkondlikes lümfisõlmedes ja siseorganites. Vaktsiininfektsioon kestab mitu nädalat, sellega ei kaasne haiguse väljendunud kliinilist pilti ja see viib immuunsuse tekkeni patogeensete mikroorganismide tüvede suhtes.

Nõrgestatud elusvaktsiinid saadakse nõrgestatud mikroorganismidest. Mikroorganismide nõrgestamist saavutatakse ka kultuuride kasvatamisega ebasoodsates tingimustes. Paljusid vaktsiine toodetakse säilivusaja pikendamiseks kuivkujul.

Elusvaktsiinidel on tapetud vaktsiinide ees olulisi eeliseid, kuna need säilitavad täielikult patogeeni antigeenikomplekti ja tagavad pikema immuunsuse. Arvestades aga asjaolu, et elusvaktsiinide toimeaine on elusad mikroorganismid, on vaja rangelt järgida nõudeid, mis tagavad mikroorganismide elujõulisuse ja vaktsiinide spetsiifilise aktiivsuse säilimise.

Elusvaktsiinid ei sisalda säilitusaineid; nendega töötamisel on vaja rangelt järgida asepsi ja antisepsi reegleid.

Elusvaktsiinidel on pikk säilivusaeg (1 aasta või rohkem) ja neid hoitakse temperatuuril 2–10 °C.

5-6 päeva enne elusvaktsiinide manustamist ja 15-20 päeva pärast vaktsineerimist ei saa raviks kasutada antibiootikume, sulfonamiide, nitrofuraanravimeid ja immunoglobuliine, kuna need vähendavad immuunsuse intensiivsust ja kestust.

Vaktsiinid tekitavad aktiivse immuunsuse 7–21 päevaga, mis kestab keskmiselt kuni 12 kuud.

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

Tapetud (inaktiveeritud) vaktsiinid

Mikroorganismide inaktiveerimiseks kasutatakse kuumutamist, formaliini, atsetooni, fenooli, ultraviolettkiiri, ultraheli ja alkoholi. Sellised vaktsiinid ei ole ohtlikud, nad on vähem tõhusad kui elusvaktsiinid, kuid korduval manustamisel loovad nad üsna stabiilse immuunsuse.

Inaktiveeritud vaktsiinide tootmisel on vaja inaktiveerimisprotsessi rangelt kontrollida ja samal ajal säilitada tapetud kultuurides antigeenide komplekt.

Tapetud vaktsiinid ei sisalda elusaid mikroorganisme. Tapetud vaktsiinide kõrge efektiivsus tuleneb antigeenide komplekti säilimisest inaktiveeritud mikroorganismide kultuurides, mis pakuvad immuunvastust.

Inaktiveeritud vaktsiinide kõrge efektiivsuse tagamiseks on tootmistüvede valik väga oluline. Polüvalentsete vaktsiinide tootmiseks on kõige parem kasutada mikroorganismide tüvesid, millel on lai antigeenide spekter, võttes arvesse erinevate seroloogiliste rühmade ja mikroorganismide variantide immunoloogilist afiinsust.

Inaktiveeritud vaktsiinide valmistamiseks kasutatavate patogeenide spekter on väga mitmekesine, kuid enimkasutatavad on bakteriaalsed (nekrobakterioosi vastane vaktsiin) ja viiruslikud (marutaudivastane inaktiveeritud kuivkultuurivaktsiin marutaudi vastu Shchyolkovo-51 tüvest).

Inaktiveeritud vaktsiine tuleb hoida temperatuuril 2–8 °C.

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

Keemilised vaktsiinid

Need koosnevad mikroobirakkude antigeenikompleksidest koos adjuvantidega. Adjuvante kasutatakse antigeeniosakeste suurendamiseks ja vaktsiinide immunogeense aktiivsuse suurendamiseks. Adjuvantide hulka kuuluvad alumiiniumhüdroksiid, maarjas, orgaanilised või mineraalõlid.

Emulgeeritud või adsorbeeritud antigeen muutub kontsentreeritumaks. Kehasse viimisel ladestub see ning siseneb süstekohast väikestes annustes organitesse ja kudedesse. Antigeeni aeglane imendumine pikendab vaktsiini immuunefekti ja vähendab oluliselt selle toksilisi ja allergilisi omadusi.

Keemiliste vaktsiinide hulka kuuluvad deponeeritud vaktsiinid sigade erüsiipelade ja sigade streptokokoosi (serogrupid C ja R) vastu.

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

Seotud vaktsiinid

Need koosnevad mitmesuguste nakkushaiguste tekitavate mikroorganismide kultuuride segust, mis ei pärsi üksteise immuunomadusi. Pärast selliste vaktsiinide kasutuselevõttu tekib organismis samaaegselt immuunsus mitme haiguse vastu.

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

Anatoksiinid

Need on toksiine sisaldavad preparaadid, millel puuduvad toksilised omadused, kuid mis säilitavad antigeensuse. Neid kasutatakse immuunreaktsioonide esilekutsumiseks, mille eesmärk on toksiinide neutraliseerimine.

Anatoksiine toodetakse erinevat tüüpi mikroorganismide eksotoksiinidest. Selleks neutraliseeritakse toksiinid formaliiniga ja hoitakse termostaadis temperatuuril 38–40 °C mitu päeva. Anatoksiinid on sisuliselt inaktiveeritud vaktsiinide analoogid. Need puhastatakse ballastainetest, adsorbeeritakse ja kontsentreeritakse alumiiniumhüdroksiidis. Adjuvantide omaduste parandamiseks lisatakse adsorbente adjuvantide hulka.

Anatoksiinid loovad pikaajalise antitoksilise immuunsuse.

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

Rekombinantsed vaktsiinid

Geenitehnoloogia meetodite abil on võimalik luua kunstlikke geneetilisi struktuure rekombinantsete (hübriidsete) DNA molekulide kujul. Uue geneetilise teabega rekombinantne DNA molekul viiakse retsipientrakku geneetilise teabe kandjate ( viirused, plasmiidid) abil, mida nimetatakse vektoriteks.

Rekombinantsete vaktsiinide tootmine hõlmab mitut etappi:

• geenide kloonimine, mis tagavad vajalike antigeenide sünteesi;
• kloonitud geenide sisestamine vektorisse (viirused, plasmiidid);
• vektorite sisseviimine tootjarakkudesse (viirused, bakterid, seened);
• in vitro rakukultuur;
• antigeeni eraldamine ja puhastamine või tootjarakkude kasutamine vaktsiinidena.

Valmistoodet tuleb testida võrreldes loodusliku võrdlusravimiga või ühe esimese geneetiliselt muundatud ravimi seeriaga, mis on läbinud prekliinilised ja kliinilised uuringud.

BG Orlyankin (1998) teatab, et geneetiliselt muundatud vaktsiinide väljatöötamisel on loodud uus suund, mis põhineb kaitsva valgu integreeritud geeniga plasmiidse DNA (vektori) otse organismi viimisel. Selles plasmiidne DNA ei paljune, ei integreeru kromosoomidesse ega põhjusta antikehade moodustumise reaktsiooni. Kaitsva valgu integreeritud genoomiga plasmiidne DNA kutsub esile täieõigusliku rakulise ja humoraalse immuunvastuse.

Ühe plasmiidvektori baasil saab konstrueerida mitmesuguseid DNA-vaktsiine, muutes ainult kaitsvat valku kodeerivat geeni. DNA-vaktsiinidel on inaktiveeritud vaktsiinide ohutus ja elusvaktsiinide efektiivsus. Praegu on konstrueeritud üle 20 rekombinantse vaktsiini erinevate inimeste haiguste vastu: vaktsiin marutaudi, Aujeszky tõve, nakkava rinotrahheiidi, viirusliku kõhulahtisuse, respiratoorse süntsütiaalinfektsiooni, A-gripi, B- ja C-hepatiidi, lümfotsütaarse kooriomeningiidi, inimese T-rakulise leukeemia, inimese herpesviiruse infektsiooni jne vastu.

DNA-vaktsiinidel on teiste vaktsiinide ees mitmeid eeliseid.

1. Selliste vaktsiinide väljatöötamisel on võimalik kiiresti saada rekombinantne plasmiid, mis kannab vajalikku patogeenvalku kodeerivat geeni, erinevalt patogeeni nõrgestatud tüvede või transgeensete loomade saamise pikast ja kallimast protsessist.
2. Saadud plasmiidide E. coli rakkudes kultiveerimise ja edasise puhastamise tehnoloogiline efektiivsus ja madal hind.
3. Vaktsineeritud organismi rakkudes ekspresseeritud valgul on võimalikult lähedane konformatsioon natiivsele ja kõrge antigeenne aktiivsus, mida subühikuvaktsiinide kasutamisel alati ei saavutata.
4. Vektorplasmiidi eliminatsioon vaktsineeritud inimese organismist toimub lühikese aja jooksul.
5. DNA-vaktsineerimisega eriti ohtlike infektsioonide vastu on haiguse tekkimise tõenäosus immuniseerimise tagajärjel täielikult puudu.
6. Pikaajaline immuunsus on võimalik.

Kõik eelnev lubab meil nimetada DNA-vaktsiine 21. sajandi vaktsiinideks.

Kuid idee vaktsiinide abil saavutatavast täielikust nakkuskontrollist püsis kuni 1980. aastate lõpuni, mil seda raputas AIDSi pandeemia.

DNA-immuniseerimine ei ole samuti universaalne imerohi. Alates 20. sajandi teisest poolest on üha olulisemaks muutunud patogeenid, mida ei saa immunoprofülaktikaga tõrjuda. Nende mikroorganismide püsimisega kaasneb antikehadest sõltuv infektsiooni võimendumine või proviiruse integreerumine makroorganismi genoomi. Spetsiifiline profülaktika võib põhineda patogeeni tungimise pärssimisel tundlikesse rakkudesse, blokeerides nende pinnal olevaid äratundmisretseptoreid (viiruse interferents, retseptoritega seonduvad vees lahustuvad ühendid) või pärssides nende rakusisest paljunemist (patogeeni geenide oligonukleotiidide ja antisensside pärssimine, nakatunud rakkude hävitamine spetsiifilise tsütotoksiiniga jne).

Proviiruse integreerimise probleemi saab lahendada transgeensete loomade kloonimise teel, näiteks saades liine, mis ei sisalda proviirust. Seetõttu tuleks DNA-vaktsiinid välja töötada patogeenide vastu, mille püsimisega ei kaasne antikehadest sõltuv nakkuse võimendumine või proviiruse säilimine peremeesorganismi genoomis.

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

Seroprofülaktika ja seroteraapia

Seerumid moodustavad organismis passiivse immuunsuse, mis kestab 2-3 nädalat ja mida kasutatakse patsientide raviks või haiguste ennetamiseks ohustatud piirkonnas.

Immuunseerumid sisaldavad antikehi, seega kasutatakse neid kõige sagedamini terapeutilistel eesmärkidel haiguse alguses, et saavutada suurim terapeutiline efekt. Seerumid võivad sisaldada antikehi mikroorganismide ja toksiinide vastu, seega jagunevad need antimikroobseteks ja antitoksilisteks.

Seerumeid saadakse biotehastes ja biokompleksides immuunseerumi tootjate kaheastmelise hüperimmuniseerimise teel. Hüperimmuniseerimine viiakse läbi antigeenide (vaktsiinide) suurenevate annustega vastavalt kindlale skeemile. Esimeses etapis manustatakse vaktsiini (1-2 korda) ja seejärel vastavalt skeemile suurenevates annustes - mikroorganismide tootmistüve virulentne kultuur pika aja jooksul.

Seega, olenevalt immuniseeriva antigeeni tüübist, eristatakse antibakteriaalseid, viirusevastaseid ja antitoksilisi seerumeid.

On teada, et antikehad neutraliseerivad mikroorganisme, toksiine või viiruseid peamiselt enne nende tungimist sihtrakkudesse. Seetõttu ei ole haiguste puhul, kus patogeen lokaliseerub rakusiseselt (tuberkuloos, brutselloos, klamüüdia jne), veel võimalik välja töötada tõhusaid seroteraapia meetodeid.

Seerumi terapeutilisi ja profülaktilisi ravimeid kasutatakse peamiselt erakorraliseks immunoprofülaktikaks või teatud immuunpuudulikkuse vormide kõrvaldamiseks.

Antitoksilisi seerumeid saadakse suurte loomade immuniseerimisel antitoksiinide ja seejärel toksiinide suurenevate annustega. Saadud seerumid puhastatakse ja kontsentreeritakse, vabastatakse ballastvalkudest ning standardiseeritakse aktiivsuse järgi.

Antibakteriaalseid ja viirusevastaseid ravimeid toodetakse hobuste hüperimmuniseerimise teel vastavate tapetud vaktsiinide või antigeenidega.

Seerumipreparaatide toime puuduseks on moodustunud passiivse immuunsuse lühike kestus.

Heterogeensed seerumid loovad immuunsuse 1-2 nädalaks, homoloogsed globuliinid 3-4 nädalaks.

[ 35 ], [ 36 ]

Vaktsiinide manustamise meetodid ja järjekord

Vaktsiinide ja seerumite kehasse viimiseks on olemas parenteraalsed ja enteraalsed meetodid.

Parenteraalse meetodi korral manustatakse ravimeid subkutaanselt, intradermaalselt ja intramuskulaarselt, mis võimaldab seedetraktist mööda minna.

Üks bioloogiliste preparaatide parenteraalse manustamise tüüpidest on aerosool (respiratoorne), kui vaktsiine või seerumeid manustatakse sissehingamise teel otse hingamisteedesse.

Enteraalne meetod hõlmab biopreparaatide manustamist suu kaudu koos toidu või veega. See suurendab vaktsiinide tarbimist nende lagunemise tõttu seedesüsteemi ja seedetrakti barjääri mehhanismide poolt.

Pärast elusvaktsiinide manustamist tekib immuunsus 7–10 päeva jooksul ja kestab aasta või kauem ning inaktiveeritud vaktsiinide manustamisega lõpeb immuunsuse teke 10.–14. päevaks ja selle intensiivsus kestab 6 kuud.

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