Hva er vaksiner og hva er de?

For spesifikk forebygging av smittsomme sykdommer brukes vaksiner som tillater dannelse av aktiv immunitet før naturlig kontakt med patogenet.

Vaksiner beregnet for å forebygge én infeksjon kalles monovaksiner, mot to - divaksiner, mot tre - travovaksiner, mot flere - polyvaksiner. Assosierte vaksiner er de som inneholder en blanding av antigener fra forskjellige mikroorganismer og anatoksiner. Polyvalente vaksiner er de som inkluderer flere varianter av serologiske typer patogener av én infeksjon (leptospirose, kolibacillose, salmonellose, minkpseudomonose, Mareks sykdom, etc.).

Ulike typer vaksiner brukes til immunprofylakse mot infeksjonssykdommer.

Levende vaksiner

De er en suspensjon av vaksinestammer av mikroorganismer (bakterier, virus, rickettsia) dyrket på ulike næringsmedier. Vanligvis brukes stammer av mikroorganismer med svekket virulens eller uten virulensegenskaper, men som beholder immunogene egenskaper fullt ut, til vaksinasjon. Disse vaksinene produseres på basis av apatogene patogener, svekket (dempet) under kunstige eller naturlige forhold. Svekkede stammer av virus og bakterier oppnås ved å inaktivere genet som er ansvarlig for dannelsen av virulensfaktoren, eller ved mutasjoner i gener som ikke-spesifikt reduserer denne virulensen.

I de senere årene har rekombinant DNA-teknologi blitt brukt til å produsere svekkede stammer av noen virus. Store DNA-virus, som koppeviruset, kan tjene som vektorer for kloning av fremmede gener. Slike virus beholder sin smittsomhet, og cellene de infiserer begynner å skille ut proteiner kodet av de transfekterte genene.

På grunn av det genetisk fikserte tapet av patogene egenskaper og tapet av evnen til å forårsake en smittsom sykdom, beholder vaksinestammene evnen til å formere seg på injeksjonsstedet, og senere i regionale lymfeknuter og indre organer. Vaksineinfeksjon varer i flere uker, er ikke ledsaget av et uttalt klinisk bilde av sykdommen og fører til dannelse av immunitet mot patogene stammer av mikroorganismer.

Levende, svekkede vaksiner utvinnes fra svekkede mikroorganismer. Svekkelse av mikroorganismer oppnås også ved å dyrke kulturer under ugunstige forhold. Mange vaksiner produseres i tørr form for å øke holdbarheten.

Levende vaksiner har betydelige fordeler fremfor drepte vaksiner, fordi de fullstendig bevarer patogenets antigensett og gir en lengre immunitetstilstand. Men gitt det faktum at det aktive prinsippet i levende vaksiner er levende mikroorganismer, er det nødvendig å strengt følge kravene som sikrer bevaring av mikroorganismers levedyktighet og vaksiners spesifikke aktivitet.

Levende vaksiner inneholder ikke konserveringsmidler; når du arbeider med dem, er det nødvendig å følge reglene for asepsis og antisepsis strengt.

Levende vaksiner har lang holdbarhet (1 år eller mer) og oppbevares ved en temperatur på 2–10 C.

5–6 dager før administrering av levende vaksiner og 15–20 dager etter vaksinasjon kan ikke antibiotika, sulfonamider, nitrofuraner og immunoglobuliner brukes til behandling, da de reduserer intensiteten og varigheten av immuniteten.

Vaksiner skaper aktiv immunitet i løpet av 7–21 dager, som varer i gjennomsnitt opptil 12 måneder.

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

Drepte (inaktiverte) vaksiner

For å inaktivere mikroorganismer brukes oppvarming, formalin, aceton, fenol, ultrafiolette stråler, ultralyd og alkohol. Slike vaksiner er ikke farlige, de er mindre effektive enn levende, men når de administreres gjentatte ganger, skaper de en ganske stabil immunitet.

Ved produksjon av inaktiverte vaksiner er det nødvendig å kontrollere inaktiveringsprosessen strengt og samtidig bevare settet med antigener i de drepte kulturene.

Drepte vaksiner inneholder ikke levende mikroorganismer. Den høye effektiviteten til drepte vaksiner skyldes bevaring av et sett med antigener i inaktiverte mikroorganismekulturer som gir en immunrespons.

For høy effektivitet av inaktiverte vaksiner er valg av produksjonsstammer av stor betydning. For produksjon av polyvalente vaksiner er det best å bruke stammer av mikroorganismer med et bredt spekter av antigener, tatt i betraktning den immunologiske affiniteten til ulike serologiske grupper og varianter av mikroorganismer.

Spekteret av patogener som brukes til å fremstille inaktiverte vaksiner er svært mangfoldig, men de mest brukte er bakterielle (vaksine mot nekrobakteriose) og virale (inaktivert tørrkulturvaksine mot rabies fra Shchyolkovo-51-stammen) og inaktivert tørrkulturvaksine mot rabies mot rabies).

Inaktiverte vaksiner bør oppbevares ved 2–8 °C.

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

Kjemiske vaksiner

De består av antigenkomplekser av mikrobielle celler kombinert med adjuvanser. Adjuvanser brukes til å forstørre antigenpartikler og øke den immunogene aktiviteten til vaksiner. Adjuvanser inkluderer aluminiumhydroksid, alun, organiske eller mineralske oljer.

Det emulgerte eller adsorberte antigenet blir mer konsentrert. Når det introduseres i kroppen, avsettes det og kommer inn i organer og vev fra injeksjonsstedet i små doser. Langsom resorpsjon av antigenet forlenger vaksinens immuneffekt og reduserer dens toksiske og allergiske egenskaper betydelig.

Kjemiske vaksiner inkluderer deponerte vaksiner mot erysipelas hos svin og streptokokkose hos svin (serogruppe C og R).

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

Tilknyttede vaksiner

De består av en blanding av kulturer av mikroorganismer som forårsaker ulike infeksjonssykdommer, som ikke undertrykker hverandres immunegenskaper. Etter introduksjonen av slike vaksiner dannes immunitet mot flere sykdommer i kroppen samtidig.

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

Anatoksiner

Dette er preparater som inneholder giftstoffer som mangler giftige egenskaper, men som beholder antigenisiteten. De brukes til å indusere immunreaksjoner som tar sikte på å nøytralisere giftstoffer.

Anatoksiner produseres fra eksotoksiner fra ulike typer mikroorganismer. For å gjøre dette nøytraliseres toksiner med formalin og oppbevares i en termostat ved en temperatur på 38–40 °C i flere dager. Anatoksiner er i hovedsak analoger av inaktiverte vaksiner. De renses fra ballaststoffer, adsorberes og konsentreres i aluminiumhydroksid. Adsorbenter tilsettes anatoksinet for å forbedre adjuvansegenskapene.

Anatoksiner skaper antitoksisk immunitet som varer lenge.

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

Rekombinante vaksiner

Ved hjelp av genteknologi er det mulig å lage kunstige genetiske strukturer i form av rekombinante (hybride) DNA-molekyler. Et rekombinant DNA-molekyl med ny genetisk informasjon introduseres i mottakercellen ved hjelp av bærere av genetisk informasjon ( virus, plasmider), som kalles vektorer.

Produksjonen av rekombinante vaksiner innebærer flere trinn:

• kloning av gener som sikrer syntesen av nødvendige antigener;
• innføring av klonede gener i en vektor (virus, plasmider);
• innføring av vektorer i produsentceller (virus, bakterier, sopp);
• in vitro-cellekultur;
• isolering av antigenet og dets rensing eller bruk av produsentceller som vaksiner.

Det ferdige produktet må testes i sammenligning med et naturlig referanselegemiddel eller med en av de første seriene av et genmodifisert legemiddel som har bestått prekliniske og kliniske studier.

BG Orlyankin (1998) rapporterer at en ny retning i utviklingen av genmodifiserte vaksiner har blitt skapt, basert på introduksjon av plasmid-DNA (vektor) med et integrert gen av et beskyttende protein direkte inn i kroppen. I det multipliserer ikke plasmid-DNA seg, integreres ikke i kromosomer og forårsaker ikke en reaksjon med antistoffdannelse. Plasmid-DNA med et integrert genom av et beskyttende protein induserer en fullverdig cellulær og humoral immunrespons.

Ulike DNA-vaksiner kan konstrueres basert på én plasmidvektor, og kun endre genet som koder for det beskyttende proteinet. DNA-vaksiner har samme sikkerhet som inaktiverte vaksiner og samme effektivitet som levende. For tiden er det konstruert mer enn 20 rekombinante vaksiner mot ulike menneskelige sykdommer: en vaksine mot rabies, Aujeszkys sykdom, infeksiøs rhinotrakeitt, viral diaré, respiratorisk syncytialinfeksjon, influensa A, hepatitt B og C, lymfocytisk koriomeningitt, human T-celleleukemi, human herpesvirusinfeksjon, etc.

DNA-vaksiner har en rekke fordeler fremfor andre vaksiner.

1. Når man utvikler slike vaksiner, er det mulig å raskt få tak i et rekombinant plasmid som inneholder et gen som koder for det nødvendige patogenproteinet, i motsetning til den langvarige og kostbare prosessen med å få tak i svekkede stammer av patogenet eller transgene dyr.
2. Teknologisk effektivitet og lave kostnader ved dyrking av de oppnådde plasmidene i E. coli-celler og videre rensing av disse.
3. Proteinet som uttrykkes i cellene til den vaksinerte organismen har en konformasjon som er så nær den native som mulig og har høy antigenaktivitet, noe som ikke alltid oppnås når man bruker subenhetsvaksiner.
4. Eliminering av vektorplasmidet i kroppen til den vaksinerte personen skjer i løpet av kort tid.
5. Med DNA-vaksinasjon mot spesielt farlige infeksjoner er sannsynligheten for å utvikle sykdommen som følge av immunisering fullstendig fraværende.
6. Langvarig immunitet er mulig.

Alt det ovennevnte lar oss kalle DNA-vaksiner for det 21. århundrets vaksiner.

Ideen om fullstendig smittekontroll gjennom vaksiner vedvarte imidlertid frem til slutten av 1980-tallet, da den ble rystet av AIDS-pandemien.

DNA-immunisering er heller ikke et universalmiddel. Siden andre halvdel av det 20. århundre har patogener som ikke kan kontrolleres med immunprofylakse blitt stadig viktigere. Persistensen av disse mikroorganismene er ledsaget av fenomenet antistoffavhengig forsterkning av infeksjon eller integrering av proviruset i makroorganismens genom. Spesifikk profylakse kan være basert på hemming av patogenpenetrering i sensitive celler ved å blokkere gjenkjenningsreseptorer på overflaten deres (viral interferens, vannløselige forbindelser som binder reseptorer) eller ved å hemme deres intracellulære reproduksjon (oligonukleotid- og antisense-hemming av patogengener, ødeleggelse av infiserte celler av et spesifikt cytotoksin, etc.).

Problemet med provirusintegrasjon kan løses ved å klone transgene dyr, for eksempel ved å skaffe linjer som ikke inneholder proviruset. Derfor bør DNA-vaksiner utvikles for patogener hvis persistens ikke er ledsaget av antistoffavhengig forsterkning av infeksjon eller bevaring av proviruset i vertsgenomet.

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

Seroprofylakse og seroterapi

Serum danner passiv immunitet i kroppen, som varer i 2–3 uker, og brukes til å behandle pasienter eller forebygge sykdommer i et truet område.

Immunserum inneholder antistoffer, så de brukes oftest til terapeutiske formål ved sykdomsdebut for å oppnå størst mulig terapeutisk effekt. Serum kan inneholde antistoffer mot mikroorganismer og giftstoffer, så de er delt inn i antimikrobielle og antitoksiske.

Serum utvinnes ved biofabrikker og biokomplekser ved hjelp av totrinns hyperimmunisering av immunserumprodusenter. Hyperimmunisering utføres med økende doser antigener (vaksiner) i henhold til et bestemt skjema. I det første trinnet administreres vaksinen (1-2 ganger), og deretter i henhold til skjemaet i økende doser - en virulent kultur av produksjonsstammen av mikroorganismer over en lang periode.

Avhengig av typen immuniserende antigen skilles det dermed mellom antibakterielle, antivirale og antitoksiske serum.

Det er kjent at antistoffer nøytraliserer mikroorganismer, giftstoffer eller virus hovedsakelig før de trenger inn i målcellene. Derfor har det ennå ikke vært mulig å utvikle effektive metoder for seroterapi ved sykdommer der patogenet er lokalisert intracellulært (tuberkulose, brucellose, klamydia, etc.).

Serumterapeutiske og profylaktiske legemidler brukes hovedsakelig til akutt immunprofylakse eller eliminering av visse former for immunsvikt.

Antitoksiske serum oppnås ved å immunisere store dyr med økende doser antitoksiner, og deretter toksiner. De resulterende serumene renses og konsentreres, frigjøres fra ballastproteiner og standardiseres etter aktivitet.

Antibakterielle og antivirale legemidler produseres ved hyperimmunisering av hester med tilsvarende drepte vaksiner eller antigener.

Ulempen med virkningen av serumpreparater er den korte varigheten av den dannede passive immuniteten.

Heterogene serum skaper immunitet i 1-2 uker, homologe globuliner i 3-4 uker.

[ 35 ], [ 36 ]

Metoder og rekkefølge for administrering av vaksiner

Det finnes parenterale og enterale metoder for å introdusere vaksiner og serum i kroppen.

Med den parenterale metoden administreres legemidler subkutant, intradermalt og intramuskulært, noe som tillater omgåelse av fordøyelseskanalen.

En av typene parenteral administrering av biologiske preparater er aerosol (respiratorisk), når vaksiner eller serum administreres direkte i luftveiene ved inhalasjon.

Den enterale metoden innebærer administrering av biopreparater gjennom munnen med mat eller vann. Dette øker forbruket av vaksiner på grunn av deres destruksjon av mekanismene i fordøyelsessystemet og mage-tarmbarrieren.

Etter introduksjon av levende vaksiner dannes immunitet i løpet av 7–10 dager og varer i et år eller mer, og med introduksjon av inaktiverte vaksiner slutter dannelsen av immunitet innen 10–14 dager, og intensiteten varer i 6 måneder.

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