Специфічна імунопрофілактика інфекційних хворіб та імунотерапія. Алергія та анафілаксія

Рекомбинантні вакцини - для виробництва цих вакцин застосовують рекомбінантну технологію, убудовуючи генетичний матеріал мікроорганізму в дріжджові клітки, що продукують антиген. Після культивування дріжджів з них виділяють потрібний антиген, очищають і готують вакцину. Прикладом таких вакцин може служити вакцина проти гепатиту В (Еувакс В).

Рибосомальні вакцини

Для одержання такого виду вакцин використовують рибосоми, що знаходяться  в кожній клітці. Рибосоми - це органелли, продукуючі білок по матриці - і-РНК. Виділені рибосоми з матрицею в чистому виді і представляють вакцину. Прикладом може служити бронхіальна і дизентерійна вакцини (наприклад, ИРС-19, Бронхо-мунал, Рибомунил).

Вакцини другої генерації

Використання нових технологій дозволило створити вакцини другої генерації.Розглянемо докладніше деякі з них: 

а) кон’юговані

Деякі бактерії, що викликають такі небезпечні захворювання, як чи менінгіти  пневмонію (гемофілюс інфлюенці, пневмококи), мають антигени, важко розпізнавані незрілою імунною системою новонароджених і грудних дітей. У кон’югованих вакцинах використовується принцип зв'язування таких антигенів з чи протеїнами анатоксинами іншого типу мікроорганізмів, добре розпізнаваних імунною системою дитини. Протективний імунітет виробляється проти конъюгованих антигенів. На прикладі вакцин проти гемофилюс інфлюенці (Hib-b) показана ефективність у зниженні захворюваності Hib-менінгітами дітей до 5-ти років у США за період з 1989 по 1994 р.м. з 35 до 5 випадків.

б) субодиничні вакцини

Субодиничні вакцини складаються з фрагментів антигену, здатних забезпечити адекватна імунна відповідь. Ці вакцини можуть бути представлені як частками мікробів, так і отримані в лабораторних умовах з використанням генно-інженерної технології. Прикладами субодиничних вакцин, у яких використовуються фрагменти мікроорганізмів, є вакцини проти Streptococcus pneumoniae і вакцина проти менінгококка типу А. Рекомбинантні субодиничні вакцини (наприклад, проти гепатиту B) одержують шляхом уведення частини генетичного матеріалу вірусу гепатиту B у клітки пекарських дріжджів. У матеріалу, що потім очищається і зв'язується з ад’ювантом. У результаті виходить ефективна і безпечна вакцина.

в) рекомбинантні векторні вакцини

Вектор, чи носій, - це ослаблені  чи віруси бактерії, усередину яких може бути вставлений генетичний матеріал від іншого мікроорганізму, що є  значимою-значимим-причинно-значимим для розвитку захворювання, до якого  необхідне створення протективного імунітету. Вірус коров'ячої віспи використовується для створення рекомбінантних векторних вакцин, зокрема, проти Віл-інфекції. Подібні дослідження проводяться з ослабленими бактеріями, зокрема, сальмонеллами, як носіями часток вірусу гепатиту B. В даний час широкого застосування векторні вакцини не знайшли.

Принципи виготовлення вакцин та анатоксинів

З метою попередження ряду інфекційних захворювань у організаціях охорони здоров"я широко застосовують різні вакцини і анатоксини. Їх розрізняють за технологією виготовлення. Живі вакцини - виготовляють на основі антигенів збудників інфекційних захворювань, атенуйованих у штучних чи природних умовах. Інактивовані вакцини - корпускулярні (цільновіріонні) вакцини, являють собою бактерії чи віруси, інактивовані чи хімічними, чи фізичними, чи факторами обома факторами разом. Застосовують для профілактики сказу, черевного тифу, грипу, кліщового енцефаліту, холери, лептоспірозу, гепатиту А, сипного тифу, герпесу, менінгококкової інфекції, поліомієліту, коклюшу.

Хімічні вакцини - являють собою компоненти, витягнуті з мікробної клітки, що визначають імуногенний потенціал останньої. У технології готування цих вакцин використовують різні фізико-хімічні методи. Застосовують для профілактики менінгококкової групи А і С, пневмококової і гемофільної інфекцій, холери, черевного тифу.

Рекомбінантні вакцини - одержують при клонуванні генів, необхідних антигенів, що забезпечують синтез, введенні цих генів у вектор, уведенні векторів у клітки-продуценти (віруси, бактерії, гриби і ін.). Широко застосовується рекомбінантна вакцина проти гепатиту В. Анатоксини - являють собою бактеріальні екзотоксини, знешкоджені тривалим впливом формаліну при підвищеної температурі. Анатоксини володіють відносно низкою реактогенністю.

Основним діючим початком кожної вакцини є іммуноген, тобто корпускулярна чи розчинена субстанція, що несе на собі хімічні структури, аналогічні компонентам збудника захворювання, відповідальним за вироблення імунітету.

У залежності від природи  іммуногена принципи виготовлення вакцини відрізняються:

1. цільномікробні чи цільновірійонні бакцини виробляють з мікроорганізмів, відповідно бактерій чи вірусів, що зберігають у процесі виготовлення свою цілісність;

2. хімічні вакцини з  продуктів життєдіяльності мікроорганізму (класичний приклад - анатоксини) чи його інтегральних компонентів,  т.зв. субмікробні чи субвірійонні вакцини;

3. генно-інженерні вакцини,  які містять продукти експресії  окремих генів мікроорганізму, напрацьовані  в спеціальних клітинних системах;

4. химерні, чи векторні  вакцини, у яких ген, що контролює  синтез протективного білка, вбудований у нешкідливий мікроорганізм у розрахунку на те, що синтез цього білка буде відбуватися в організмі щепленого і, нарешті,

5. синтетичні вакцини,  де в якості іммуногена використовується хімічний аналог протективного білка, отриманого методом прямого хімічного синтезу.

У свою чергу серед цільномікробні (цельновірійонні) вакцини можуть виготовляти з убитих чи живих мікроскладових. У перших можливість прояву патогенних властивостей мікроорганізму надійно усувається за рахунок хімічної, термальної чи іншої обробки мікробної (вірусної) суспензії, іншими словами, умертвіння збудника хвороби при збереженні його іммунізуючої активності; у других - за рахунок глибоких і стабільних змін у геномі мікроорганізму, що виключають імовірність повернення до вірулентного фенотипу, тобто реверсії.

Ефективність живих вакцин визначається в кінцевому рахунку  здатністю аттенуірованого мікроорганізму розмножуватися в організмі щепленого, відтворюючи іммунологічно активні компоненти безпосередньо в його тканинах.

При використанні убитих вакцин іммунизуючий ефект залежить від кількості іммуногену, який вводиться в складі препарату, тому з метою створення більш повноцінних імуногенних стимулів приходиться прибігати до концентрації й очищення мікробних кліток чи вірусних часток.

Іммунізуючу здатність иіактивованих і всіх інших нереплікованих вакцин вдається підвищити шляхом сорбції іммуногену на крупномолекулярних хімічно інертних полімерах, додавання адъювантів, тобто речовин, що стимулюють імунні реакції організму, а також висновку іммуногену в дрібні капсули, які повільно розсмоктуються, сприяючи депонуванню вакцини в місці введення і пролонгуванню, тим самим, дії імуногенних стимулів.

Як відомо, основу кожної вакцини складають протективні антигени, що представляють собою лише невелику частину бактеріальної чи клітки вірусу й обеспечивающие розвиток специфічної імунної відповіді. Протективні антигени можуть бути білками, глікопротеідами, ліпополісахаридобілковими комплексами. Вони можуть бути зв'язані з мікробними клітками (коклюшна паличка, стрептококи й ін.), секретуватися ними (бактеріальні токсини), а у вірусів розташовуються переважно в поверхневих шарах суперкапсиду ві0ріона.

До складу вакцини, крім основного  діючого початку, можуть входити  й інші компоненти - сорбент, консервант, наповнювач, стабілізатор і неспецифічні домішки. До останнього можуть бути віднесені  білки субстрату культивування  вірусних вакцин, слідові (слідовою називається кількість речовини, невизначувана сучасними методиками) кількість антибіотика і білка сироватки тварин, використовуваних у ряді випадків при культивуванні клітинних культур.

Консерванти входять до складу вакцин, вироблених в усьому світі. Їх призначення складається в  забезпеченні стерильності препаратів у тих випадках, коли виникають  умови для бактеріальної контамінації (поява мікротріщин при транспортуванні, збереження розкритого первинного багатодозового упакування). Вказівка про необхідність наявності консервантів міститься в рекомендаціях ВІЗ. Що стосується речовин, використовуваних як стабілізатори і наповнювачі, то у виробництві вакцин використовуються ті з них, що допущені для введення в організм людини.

Щодо виготовлення різних видів вакцин, то вони мають різні  складові, так живі вакцини містять  ослаблений живий мікроорганізм. Прикладом  можуть служити вакцини проти  поліомієліту, кору, паротиту, чи краснухи туберкульозу. Можуть бути отримані шляхом селекції (БЦЖ, грипозна). Вони здатні розмножуватися в організмі і викликати вакцинальний процес, формуючи несприйнятливість. Утрата вірулентності в таких штамів закріплена генетично, однак в облич з імунодефіцитами можуть виникнути серйозні проблеми. Як правило, живі вакцини є корпускулярними.

Анатоксини - бактеріальні екзотоксини, знешкоджені тривалою дією формаліна при підвищеній температурі. Подібна технологія отримання анатоксинів робить неможливою реверсію їх токсичності, зберігаючи атигенні та імуногенні властивості токсинів. Метод отримання анатоксинів був розроблений французьким вченим Рамоном в 1923 р.

Першим етапом отримання  анатоксина є вирощування культур бактерій, що викликають токсинемічні інфекції (збудників дифтерії, правця, ботулізму, стафілококів, холерних вібріонів тощо). М/о культивуються на рідких ПС для накопичення токсина. Шляхом фільтрації токсин відділяють від бактерій і знешкоджують. Препарат, що застосовується для активної імунізації, повинен містити структурно і хімічно незмінений токсин, який є прямим носієм інформації, котра з’ясовує специфічність синтезу анатоксинів в імунізованому організмі.

В процесі отримання анатоксини піддаються очистці від баластних  речовин (ПС, інших продуктів метаболізму  і продуктів розпаду мікробної  клітини) та концентрації. Ці процедури  знижують їх реактогенність і дозволяють використовувати для імунізації невеликі об’єми препаратів. Адсорбція анатоксинів значно підвищує їх антигенну активність та імуногенність. Це обумовлено, з одного боку, створенням депо препарату в місці його введення з поступовим надходженням антигену в систему циркуляції, а з іншого – адьювантною дією сорбента, який викликає підсилення пламоцитарної реакції в регіонарних лімфатичних вузлах. Анатоксини випускають у вигляді монопрепаратів та асоційованих препаратів. Для досягнення напруженого анатоксичного імунітету потрібно, як правило, дворазове введення препаратів з наступною ревакцинацією. При цьому профілактична ефективність досягає 95-100% і зберігається на протязі декількох років; створюється стійка імунна пам’ять. Саме ця властивість препаратів виправдовує їх застосування. Іншою, не менш важливою особливістю анатоксинів, є їх відносно низька реактогенність, що дозволяє значно зменшити кількість протипоказань до їх застосування[3].

Методи вакцинації

Основними воротами інфікування і природної імунізації організму є шкіра, слизова оболонка, дихальні шляхи і шлунково-кишковий тракт. Імунітет до збудників інфекційних захворювань можна отримувати практично при будь-якому способі вакцинації. При виборі методу введення вакцини враховуються такі чинники, як її безпека, ефективність, економічність, продуктивність, простота застосування вакцини і психологічний чинник (відсутність неприємних відчуттів і болю в пацієнта).

Ентеральний (пероральний) метод вакцинації розробляється з часів Л. Пастера, який в 1880 р. висловив точку зору про можливість пероральної вакцинації проти сибірської виразки. В історії розробки цього методу було два підйоми. Перший з них пов'язаний з ім'ям A.M. Безредки, з його концепцією про роль місцевого імунітету при ентеральній імунізації. Другий підйом досліджень на тваринах і людях стався в 60-ті роки, коли успішно пройшли випробування ентеральних вакцин проти туляремії, грипу, кору, паротиту, кліщового енцефаліту, черевного тифу, коклюшу, ботулізму, правця, стафілококової та аденовірусної інфекцій і пр. Масова пероральна вакцинація проти поліомієліту є прекрасним доказом правомірності самої ідеї ентеральної імунізації. У кишечнику є сприятливі умови для проникнення розчинних антигенів і мікроорганізмів (слаболужне середовище, інтенсивне всмоктування, добре розвинений лімфоїдний апарат тощо).Доброму всмоктуванню сприяє велика площа слизової, що має ворсинки, які в свою чергу покриті ниткоподібними відростками (мікроворсинки), що збільшує поверхню слизової.

Іммунний процес при пероральному способі введення антигену починається у верхніх частинах травного тракту. Слина має слабку вплив на антигенні властивості антигенів, які виявляють свою активність вже в порожнині рота і стравоході. До контакту з імунною системою вакцина повинна подолати ряд механічних і хімічних бар'єрів, включаючи механічні властивості слизової, дія ферментів і кислого середовища шлункового соку. У зв'язку з цим доза антигену, введеного через рот, повинна перевищувати в 100 і більше разів дозу, достатню для парентерального введення. У свою чергу, вакцини,введені ентерально, можуть змінювати склад, кількість і властивості травних соків.

У механізмі розвитку імунітету при ентеральній вакцинації грають роль, як і при інших способах введення вакцин, гуморальні і клітинні фактори. Рівень антитіл в сироватці крові при ентеральній імунізації нерідко буває нижче, а розвиток загального імунітету відбувається повільніше, ніж при підшкірному і внутрішньом'язовому введенні антигену, хоча кінцева ступінь стійкості до зараження при всіх способах вакцинації може бути однаковою. Більше того, місцевий імунітет при ентеральному введення вакцин розвивається швидше, тому цей спосіб вакцинації може використовуватися в практичній медицині в разі необхідності швидкого досягнення специфічної стійкості при небезпеці можливого зараження через рот.