Вакцинные препараты (курсовая)

Вакцинные препараты

Введение
Иммунобиотехнология как один из разделов биотехнологии
Типы вакцинных препаратов. Применение
Выбор штаммов
Этапы приготовления посевного материала
Технологическая схема производства вакцин
Роль адъювантов
Адъюванты и механизм действия
Заключение
Список литературы

Введение.
Вакцины (Vaccines) – препараты, предназначенные для создания активного иммунитета в организме привитых людей или животных.
Вакцины — одно из самых значительных достижений медицины, их использование к тому же чрезвычайно эффективно с экономической точки зрения. В последние годы разработке вакцин стали уделять особое внимание.

Целью данной работы является рассмотрение основных типов вакцинных препаратов и технологической схемы их производства.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

  • рассмотреть иммунобиотехнологию как один из разделов биотехнологии;
  • изучить основные типы вакцинных препаратов и их применение;
  • рассмотреть принципы выбора штаммов и этапы приготовления посевного материала;
  • изучить технологическую схему производства вакцин;
  • охарактеризовать роль адъювантов.

Иммунобиотехнология как один из разделов биотехнологии.
Иммунобнотехнология — это раздел современной биотехно­логии, представленной как научными достижениями, так и ди­намично развивающимся технологическим производством диа­гностических, профилактических и лекарственных средств с при­менением в качестве действующего начала разных агентов и про­цессов иммунной системы. Известно, что человек обладает им­мунной системой для защиты от воздействия внешних неблаго­приятных факторов, биологически активных агентов. В качестве таких агентов выступают клетки микроорганизмов, вирусы, бел­ки, нуклеиновые кислоты, антибиотики, пестициды, объединен­ные под общим названием антигенов. Понятие «антиген» является общим, так как обозначает определенную химическую структуру, против которой могут быть получены антитела. [1]

Иммунобиотехнология объединяет производства вакцин, иммуноглобулинов крови, иммуномодуляторов, иммуномедиаторов, моноклональных антител и некоторых других. Можно заметить, что на основе иммунобиотехнологических процессов создаются также профилактические и лечебные средства, объединяемые под эгидой медицинской биотехнологии. Следовательно, иммунобиотехнология представляется частным случаем медицинской биотехнологии. Вместе с тем, иммунобиотехнологические процессы по целевым продуктам вышли за пределы медицинского назначения (например, в иммуноферментном анализе, иммуноблотинге).

В равной мере большинство ферментов (как и аминокислот или некоторых других продуктов) производится не для целей здравоохранения. Поэтому термин “Медицинская биотехнология” представляется во многом искусственным и, очевидно, отсюда плохо приживающимся. Напротив, вычленение иммунобиотехнологии в качестве самостоятельной научной субдисциплины является обоснованным, и производственные процессы здесь четко ограничены использованием иммунной системы того или иного макроорганизма или отдельных компонентов ее (макрофаги, лимфоциты, различные иммуноглобулины). [2]

Типы вакцинных препаратов. Применение.

Вакцина — сложный иммунобиотехнологический препарат, в состав которого входят:

  • действующий компонент, представляющий специфические антигены (живые ослабленные микроорганизмы, убитые микроб­ные клетки или вирусные частицы, извлеченные из микроорга­низма антигенные структуры, продукты жизнедеятельности мик­роорганизмов — токсины как вторичные метаболиты);
  • консервант, который определяет стабильность вакцины при ее хранении и не допускает размножения случайно попавшей в препарат микрофлоры (мертиолят 1:10000, формалин и другие антимикробные препараты);
  • стабилизатор, предохраняющий антиген от разрушения и про­длевающий тем самым срок годности вакцины (сахарозо-агар- желатина и др.);
  • адъювант, повышающий иммуногенность антигена, т.е. его свойство вызывать иммунный ответ (полимерный носитель, ми­неральный сорбент, липиды и эмульгаторы). [1]

В качестве Аг в вакцинных препаратах выступают:

  • цельные микробные тела (живые или убитые);
  • отдельные Аг микроорганизмов (наиболее часто протективные Аг);
  • токсины микроорганизмов;
  • искусственно созданные Аг микроорганизмов;
  • Аг, полученные методами генной инженерии. [3]

Вакцина должна удовлетворять следующим требованиям:

  • активировать клетки, участвующие в процессинге и презентации антигена;
  • содержать эпитопы для Т- и В-клеток, обеспечивающие клеточный и гуморальный ответ;
  • индуцировать образование эфеекторных Т-клеток, антителопродуцирующих клеток и соответствующих клеток памяти;
  • предотвращать развитие заболевания в течение длительного времени;
  • быть безвредной, то есть не вызывать серьезного заболевания и побочных эффектов. [4]

В зависимости от природы, характера и способа получения вак­цины классифицируются (по А. А. Воробьеву) на:

  • живые (аттенуированные, дивергентные, рекомбинированные (векторные));
  • нежи­вые или инактивированные — корпускулярные (цельноклеточные, цельновирионные, субклеточные, субвирионные) и молекулярные (биосинтетические природные и генно-инженерные, химически синтезированные);
  • комбинированные (из живых и неживых вакцин). [1]

1. Живые вакцины
Живые вакцины — препараты из аттенуированных (ослабленных) либо генетически изме­нённых патогенных микроорганизмов, а также близкородственных микробов, способных инду­цировать невосприимчивость к патогенному виду (в последнем случае речь идёт о так называе­мых дивергентных вакцинах). Поскольку все живые вакцины содержат микробные тела, то их относят к группе корпускулярных вакцинных препаратов. Иммунизация живой вакциной приво­дит к развитию вакцинального процесса, протекающего у большинства привитых без видимых клинических проявлений.
Основное достоинство живых вакцин – полностью сохранённый набор Аг возбудителя, что обеспечивает развитие длительной невосприимчивости даже пос­ле однократной иммунизации. Живые вакцины обладают и рядом недостатков. Наиболее харак­терный — риск развития манифестной инфекции в результате снижения аттенуации вакцинно­го штамма. Подобные явления более типичны для противовирусных вакцин (например, живая полиомиелитная вакцина в редких случаях может вызвать полиомиелит вплоть до развития поражения спинного мозга и паралича).
Ослабленные (аттенуированные) вакцины изготавливают из микроорганизмов с пони­женной патогенностью, но выраженной иммуногенностью. Введение вакцинного штамма в организм имитирует инфекционный процесс: микроорганизм размножается, вызывая разви­тие иммунных реакций.
Наиболее известны вакцины для профилактики сибирской язвы, бруцеллёза, Ку-лихорадки, брюшного тифа. Однако большая часть живых вакцин — противо­вирусные. Наиболее известны вакцина против возбудителя жёлтой лихорадки, вакцины против гриппа, кори, краснухи, паротита и аденови­русных инфекций.
Дивергентные вакцины. В качестве вакцинных штаммов используют микроорганизмы, нахо­дящиеся в близком родстве с возбудителями инфекционных болезней. Аг таких микроорга­низмов индуцируют иммунный ответ, перекрёстно направленный на Аг возбудителя.
Наи­более известны и длительно применяются вакцина против натуральной оспы (из вируса коро­вьей оспы) и БЦЖ для профилактики туберкулёза (из микобактерий бычьего туберкулёза). [3]
Рекомбинантные вакцины также относятся к живым вакцинам. В качестве примера можно привести получение рекомбинантной вакцины гепатита В. Как известно, вирус гепатита В не размножа­ется in vitro (в искусственных условиях). Для получения вакцины гепатита В выделенный ген этого вируса вставляют в дрожжевую клетку или в клетку Е. coli. Затем уже промышленным способом эту культуру выращивают в ферментере на обогащенных пита­тельных средах в аэробных условиях, получая значительные коли­чества рекомбинантного белка, содержащего антиген вируса ге­патита В. Введение такой вакцины приводит к образованию анти­тел против гепатита В и создает иммунную защиту организма че­ловека от этого тяжелого заболевания.
Живые вакцины как бактерийного происхождения, применяемые для профилактики сибирской язвы, чумы, туберкулеза, так и ви­русного происхождения, применяемые для профилактики оспы, кори, гриппа, краснухи, полиомиелита и других заболеваний. [1]

2. Неживые (инактивированные) вакцины. Инактивированные кор­пускулярные вакцины в качестве действующего начала включают убитые химическим или физическим методом культуры патоген­ных бактерий или вирусов (цельноклеточные, цельновирионные вакцины) или же извлеченные из патогенных микро­бов (иногда вакцинных штаммов) комплексы, содержащие про­тективные антигены (субклеточные, субвирионные вак­цины). Для инактивации бактерий и вирусов применяют формаль­дегид, спирт, фенол или температурное воздействие, ультрафио­летовое облучение, ионизирующую радиацию. Для выделения из бактерий и вирусов антигенных комплексов (гликопротеинов, бел­ков) применяют трихлоруксусную кислоту, фенол, ферменты, ультрацентрифугирование. Получают инактивированные вак­цины путем выращивания на искусственных питательных средах патогенных бактерий или вирусов, которые затем подвергают инактивации или разрушению (в случае необходимости) и выделе­нию антигенных комплексов. Далее проводят очистку и конструи­рование в виде жидкого или лиофильно высушенного препарата, в который обязательно добавляют консервант, иногда — адьюванты. [1]
Корпускулярные (цельновирионные) вакцины. Для их приготовления вирулентные мик­роорганизмы убивают либо термической обработкой, либо воздействием химических агентов (например, формалина или ацетона). Подобные вакцины содержат полный набор Аг. Спектр возбудителей, используемых для приготовления неживых вакцин, разнообразен; наибольшее распространение получили бактериальные (например, противочумная) и вирусные (напри­мер, антирабическая) вакцины.
Компонентные (субъединичные) вакцины — разновидность корпускулярных неживых вакцин; они состоят из отдельных (главных, или мажорных) антигенных компонентов, спо­собных обеспечить развитие невосприимчивости. В качестве Аг применяют иммуногенные компоненты возбудителя. Для их выделения используют различные физико-химические мето­ды, поэтому препараты, получаемые из них, также известны как химические вакцины. В настоящее время разработаны субъединичные вакцины против пневмококков (на основе полисахаридов капсул), брюшного тифа (О-, Н- и Vi-Ar), сибирской язвы (полисахариды и пол и пептиды капсул), гриппа (вирусные нейраминидазы и гемагглютинин). Для придания более высокой иммуногенности компонентные вакцины нередко сочетают с адъювантами (на­пример, сорбируют на гидр оксиде алюминия). [3]

Молекулярные вакцины (анатоксины)
В подобных препаратах Аг служат молекулы метаболитов патогенных микроорганизмов. Наи­более часто в этом качестве выступают молекулы бактериальных экзотоксинов. Анатокси­ны используют для активной иммунопрофилактики токсинемических инфекций (дифтерии, столб­няка, ботулизма, газовой гангрены, стафилококковых инфекций и др.). Цель их применения — индукция иммунных реакций, направленных на нейтрализацию токсинов, в результате имму­низации синтезируются нейтрализующие AT (антитоксины). Обычный источник токсинов — промышленно культивируемые естественные штаммы-продуценты {например, возбудители дифте­рии, ботулизма, столбняка). Полученные токсины инактивируют термической обработкой либо формалином, в результате чего образуются анатоксины (токсоиды), лишённые токсических свойств, но сохранившие иммуногенность. Анатоксины очищают, концентрируют и для усиления иммуногенных свойств адсорбируют на адъюванте (обычно, гидрооксид алюминия). Адсорбция анатокси­нов значительно повышает их иммуногенную активность. С одной стороны, образуется «депо» препарата в месте его введения с постепенным поступлением в кровоток, с другой — действие адъюванта стимулирует развитие иммунного ответа, в том числе и в регионарных лимфатических узлах. Анатоксины выпускают в форме моно- (дифтерийный, столбнячный, стафилококковый) и ассоциированных (дифтерийно-столбнячный, ботулинический трианатоксин) препаратов. [3]

Генно-инженерные вакцины
Генно-инженерные вакцины содержат Аг возбудителей, полученные с использованием мето­дов генной инженерии, и включают только высокоиммуногенные компоненты, способствующие формированию защитного иммунитета. Возможны несколько вари­антов создания генно-инженерных вакцин.
Внесение генов вирулентности в авирулентные или слабовирулентные микроорганизмы.
Внесение генов вирулентности в неродственные микроорганизмы с последующим выделением Аг и его использованием в качестве иммуногена.
Искусственное удаление генов вирулентности и использование модифицированных организ­мов в виде корпускулярных вакцин.

Ряд современных противовирусных вакцин сконструирован путём введения генов, кодирую­щих основные Аг патогенных вирусов и бактерий в геном вируса осповакцины (HBsAg вируса гепатита В) и непатогенных для человека сальмонелл (HBsAg вируса гепатита В и Аг токсина столбнячной палочки). Другим примером служит введение генов возбудителя туберкулёза в вакцинный штамм БЦЖ, что придаёт ему большую активность в качестве дивергентной вакци­ны.
Для активной иммунопрофилактики гепатита В также предложена вакцина, представляющая собой HBsAg вируса. Его получают из дрожжевых клеток, в которые введён вирусный ген (в форме плазмиды), кодирующий синтез HBsAg. Препарат очищают от дрожжевых белков и используют для иммунизации. В качестве метода более быстрой и дешёвой наработки бактери­альных экзотоксинов в настоящее время разработаны методы их получения при помощи непри­хотливых микроорганизмов, в геном которых искусственно внесены гены токсинообразования (например, в виде плазмид).

Селективное удаление генов вирулентности открывает широкие перспективы для получения стойко аттенуированных штаммов шигелл, токсигенных кишечных палочек, возбудителей брюш­ного тифа, холеры и других диареегенных бактерий. Возникает возможность создания полива­лентных вакцин для профилактики кишечных инфекций, вводимых внутрь. Другим важным направлением выступает возможность получения аттенуированных штаммов возбудителя ту­беркулёза человека и их использования в качестве вакцин.

Синтетические вакцины
Принцип их конструирования включает синтез или выделение нуклеиновых кислот или по­липептидных последовательностей, образующих Аг-детерминанты, распознаваемых нейтрализу­ющими AT. Непременные компоненты таких вакцин — сам Аг, высокомолекулярный носитель (винилпирролидон или декстран) и адъювант (повышающий иммуногенность вакцин). Подоб­ные препараты наиболее безопасны в плане возможных поствакцинальных осложнений, но их разработке мешают две проблемы.

Во-первых, не всегда имеется информация об идентичности синтетических эпитопов естественным Аг.

Во-вторых, низкомолекулярные синтетические пеп­тиды обладают низкой иммуногенностью, что приводит к необходимости подбора соответствую­щих адъювантов. С другой стороны, введение синтетических вакцин в комбинации с адъюванта­ми и иммуномодуляторами перспективно у лиц с нарушениями иммунного статуса. Особые перспективы имеет использование нуклеиновых кислот для иммунопрофилактики инфекций, вызываемых внутриклеточными паразитами. В эксперименте показано, что иммунизация орга­низма РНК и ДНК многих вирусов, малярийного плазмодия или возбудителя туберкулёза при­водит к развитию стойкой невосприимчивости к заражению.
Примеры неживых вакцин: вакцина против коклюша, клещевого энцефалита, гепатита А, некоторые вакцины против полиомиелита, некоторые вакцины против гриппа, вакцины против гемофильной инфекции типа В, против гепатита В, вакцина против туляремии.

3. Комбинированные вакцины. Они ком­бинируются из отдельных вакцин, превращаясь при этом в поли­вакцины, которые способны иммунизировать сразу от несколь­ких инфекций. В качестве примера можно назвать поливакцину АКДС, содержащую дифтерийный и столбнячный анатоксины, а также коклюшные корпускулярные антигены. Эта вакцина, как известно, широко применяется в детской практике. [3]

Выбор штаммов.
Для изготовления вакцин применяются такие штаммы микробов, которые удовлетворяют требованиям специальных инструкций по отбору, проверке и хранению культур, применяемых для изготовления вакцин.
Изучение и апробация штаммов на предмет соответствия их требованиям инструкций производится Государственным контрольным институтом медицинских биологических препаратов, там же они хранятся в музее живых культур как эталонные, от них отвивают дубликаты и рассылают в сопровождении специального паспорта в институты, изготавливающие вакцины, для использования в производстве.
В паспортах, сопровождающих такие штаммы, указываются основные их свойства – морфологические, культуральные, биохимические, антигенные.
Штаммы, полученные из контрольного института, используются в производстве вакцин только после проверки на местах. В производственных институтах проводится большая работа по изучению условий стабилизации свойств штаммов, предназначенных для изготовления вакцин.
Требования к отбору вакцинных штаммов для иммунизации людей живой вакциной.

Эти требования сводятся к следующему.
1. Вакцинные штаммы должны быть стабильными и стойко сохранять свои основные свойства в отношении вирулентности, иммуногенности, видовых признаков и легко дифференцироваться от других видов штаммов. Микробная популяция штамма по своим свойствам должна быть однородной.
2. Вакцинные штаммы должны обладать остаточной вирулентностью.
3. В опытах на морских свинках вакцинные штаммы должны вызывать доброкачественную реакцию, проявляющуюся в виде местной воспалительной реакции и гиперплазии ретикулоэндотелиальных элементов в лимфатических узлах и органах. Реакция должна угасать и полностью исчезать после освобождения организма от вакцинной культуры, не оставляя после себя патологических изменений.
4. Вакцинные штаммы должны отличаться высокими иммуногенными свойствами.
5. Вакцинные штаммы должны быть безвредными для людей. Реакция здорового организма на подкожное, накожное (и другие способы) введение вакцины в установленной дозе допускается в виде умеренной местной реакции и у части привитых в виде слабой температурной реакции в первые 1-2 суток после иммунизации.

В настоящее время стабильность свойств культур обеспечивается хранением их в высушенном состоянии в условиях вакуума в запаянных ампулах. Бактериальные культуры, кроме того, можно хранить в пробирках на плотной питательной среде, оптимальной для данного вида микроба. Пробирки в этом случае запаивают, либо заливают пробки расплавленным воском или парафином, чтобы предохранить культуру от высыхания при длительном хранении.

Штаммы, хранящиеся в лаборатории, регистрируются в специальных журналах, где записывают паспортные данные, а также результаты текущих проверок, регламентируемых инструкциями.
Требования инструкций к производственным штаммам разных видов и различных групп микроорганизмов направлены к одной цели – обеспечению малой реактогенности, полной безвредности и высокой эпидемиологической эффективности приготовленных из них вакцин.

Методы определения этих свойств производственных штаммов в зависимости от того, к какому виду микробов они применяются, имеют специфические особенности.
В принципе иммуногенность их определяется путем выявления устойчивости животных, иммунизированных опытными вакцинами, приготовленными из этих штаммов, к заражению заведомо смертельными дозами соответствующих культур.
Вирулентность штаммов изучается путем заражения чувствительных животных, чаще всего мышей, и характеризуется заведомо смертельными, минимальными смертельными и 50 %-ными смертельными дозами культур испытуемых штаммов.
Для выявления токсичности животным вводится убитая нагреванием культура производственных штаммов.
Конкретные показатели иммуногенности, вирулентности и токсичности для разных видов микробов определяются инструкциями. Штаммы, обладающие меньшей иммуногенностью и вирулентностью или большей токсичностью, чем это установлено инструкцией, для производства вакцин не применяются. [5]

Этапы приготовление посевного материала.
Независимо от вида посевного материала его получают в несколько стадий:
1. Обновление исходной производственной культуры путем пересева в 12-20 повторностях на новую питательную среду и культивирования в термостате.
2. Приготовление питательной среды смешиванием отдельных компонентов: увлажненных пшеничных отрубей с добавлением солодовых ростков, опилок, свекловичного жома и др.
3. Стерилизация питательной среды и аппаратуры в биксах при давлении пара 0,15 МПа 60 мин.
4. Охлаждение среды до температуры роста культуры.
5. Засев среды исходным штаммом продуцента.
6. Выращивание культуры до определенного возраста.
7. Консервирование посевного материала высушиванием либо хранением при низких температурах.

Аналогично готовят посевной материал при глубинном культивировании микроорганизмов. В качестве посевного материала в этом случае используют мицелиальную массу (для грибов и актиномицетов) или молодую спороносящую культуру (для бактерий).
Стадии получения посевного материала:
1. Обновление исходной культуры на агаризованной среде.
2. Выращивание культуры на жидкой среде в колбах на качалке.
3. Культивирование продуцента в инокуляторах.

Количество посевного материала зависит от производительности предприятия и нормы засева при производственном культивировании. При поверхностном культивировании доза посевного материала составляет 0,2-1,0 % к массе перерабатываемого сырья при использовании посевной спороносящей культуры и 1,5-2,5 % при использовании мицелиального посевного материала. Для глубинного культивирования расход посевного материала в зависимости от вида используемых микроорганизмов от 0,2 до 2,5 %.

Производственное культивирование культур при поверхностном способе производится на стерильной среде в кюветах, которые после заполнения увлажненной средой и засевом посевной культурой ставят на этажерки и помещают в растильную камеру, куда подают стерильный воздух. Температура культивирования 26-30 С, продолжительность выращивания 36-42 час. Готовую культуру для транспортирования или хранения высушивают до влажности 18-20 % и упаковывают в бумажные мешки.
Описанный способ очень трудоемок, мало механизирован. Более эффективен бескюветный способ. По этому способу выращивание культур в производственных условиях производится в аппаратах с вертикальным слоем питательной среды, который аэрируется путем продувания воздухом по вертикальным каналам в аппарате. [6]

Технологическая схема производства вакцин.[7]

Технологическая схема производства вакцин.
Способы приготовления вакцин отличаются выраженным разнообразием, что связано с особенностями тех микробов, из которых они готовятся.

Для удобства изложения целесообразно выделить четыре группы вакцин, которые имеют общие принципы приготовления:
1) вакцины из убитых бактерий;
2) вакцины из инактивированных риккетсий и вирусов;
3) химические вакцины;
4) живые вакцины.

Вакцины из убитых бактерий.
Процесс изготовления вакцин из убитых бактерий состоит из следующих операций:
1) заготовка посевного материала;
2) массовый посев и выращивание микробов;
3) сбор и обработка бактерийной массы (инактивирование, консервирование и стандартизация);
4) разведение маточной взвеси для получения вакцины.

1. Заготовка посевного материала.
Материалом для посева обычно служит суточная бактерийная культура – бульонная или агаровая, приготовленная в виде суспензии из штаммов определенного вида, удовлетворяющих требованиям инструкции. Для достижения большей эпидемиологической эффективности некоторые вакцины изготавливаются из нескольких (3-5) штаммов одного и того же вида микробов. Такие вакцины называются поливалентными. Каждый штамм бактерий засевается и выращивается отдельно. Бактерийная суспензия для посева может быть приготовлена из высушенной культуры производственного штамма; в этом случае ампулу вскрывают, сухую бактерийную массу разводят стерильным, физиологическим раствором и используют для посева.

2. Массовый посев и выращивание бактерий.
В настоящее время получение бактерийной массы для изготовления вакцин производят посевом культуры в жидкую питательную среду в специальных котлах-реакторах (новый метод) или массовым посевом на плотную среду в матрацах или четвертях (старым метод). Выращивание ведется при оптимальной для данного микроба температуре в течение 12-18-20 часов. Иногда срок инкубации удлиняется.

3. Сбор и обработка микробной бактерийной массы.
По истечении срока культивирования производится сбор бактерийной массы и инактивирование ее. Последовательность этих операций определяется методом выращивания. Так, при использовании жидких питательных сред культура вначале инактивируется в том же реакторе, где производилось выращивание, а затем микробная масса отделяется от жидкой части культуры путем центрифугирования на суперцентрифугах. Если применялись плотные питательные среды, то выросшая на них культура смывается физиологическим раствором и собирается – с помощью сифонной трубки в стерильные градуированные бутыли, в которых затем производится инактивирование культуры.
Как в том, так и в другом случаях инактивирование осуществляется чаще всего прогреванием микробной взвеси при 54-58°С (в зависимости от вида микроба) в течение одного часа с постоянным помешиванием.

Применяется для этой цели также воздействие химических веществ – формалина, добавляемого в концентраций 0,1-1 %, спирта, мертиолята и других. Полученная – инактивированная, так называемая маточная, взвесь подвергается дальнейшей обработке. После проверки стерильности определяется густота полученной суспензии. Это осуществляется либо путем сравнения со стандартами мутности, изготовляемыми и рассылаемыми производственным институтам Государственным контрольным институтом биологических медицинских препаратов, либо с помощью нефелометра. Инактивированная и стандартизированная маточная взвесь может сохраняться в хранилище при температуре не выше 8-10 °С 3-6 месяцев; в течение этого времени она должна быть переведена в вакцину.

4. Разведение маточной взвеси для получения вакцины.
Маточные взвеси разводятся стерильным физиологическим раствором так, чтобы получить суспензии определенной густоты, установленной для каждого вида вакцин специальными инструкциями. Исходя из общего количества маточной взвеси и ее густоты, рассчитывают необходимое количество физиологического раствора, которое нужно взять для разведения, чтобы получить вакцину нужной густоты. После произведенных расчетов к специально заготовленному физиологическому раствору, содержащему 0,25-0,5 % карболовой кислоты, добавляют необходимое количество маточной взвеси. Густоту полученной суспензии проверяют и окончательно коррегируют, если в этом есть необходимость, по стандартам мутности.
Для получения серии, которая должна содержать несколько разных антигенов, смешивают исходные маточные взвеси разных видов в количествах, определяемых густотой каждой взвеси и тем соотношением микробов, которое установлено для готовой вакцины.
Каждый этап обработки вакцины заканчивается контролем стерильности. В качестве консерванта к вакцине добавляют химически чистую карболовую кислоту (0,5 %) либо мертиолят (1:10000). Помимо проверки стерильности и соответствия стандарту, на разных этапах приготовления контролируют безвредность, иммуногенность и переносимость вакцин. Проконтролированные вакцины передаются в РФО, где разливаются и фасуются в соответствии с положениями инструкции по выпуску каждого вида вакцины.

Вакцины из инактивированных риккетсий и вирусов.
Отличительной особенностью вакцин из инактивированных риккетсий и вирусов является способ накопления микробной массы. Этот процесс осуществляется путем заражения чувствительных животных, членистоногих, куриных эмбрионов или культур тканей.
Таким образом, вирусные и риккетсиозные вакцины представляют собой суспензии тканей, в которых размножались микроорганизмы или, если говорить о некоторых вирусных вакцинах – вируссодержащую жидкость, в которой размножались те или иные клетки, инфицированные вирусами.
Процессы приготовления этих вакцин отличаются выраженным своеобразием, определяемым особенностями микроба.
К числу инактивированных риккетсиозных и вирусных вакцин относятся вакцины против сыпного тифа, клещевого и комариного энцефалита, геморрагической лихорадки.
Химические вакцины.
Описанные до сих пор вакцины в качестве антигенов содержат убитые тела соответствующих микробов.
Извлечение соматических антигенов из микробных тел осуществляется различными методами: экстрагированием трихлоруксусной кислотой, кислотным гидролитом или ферментативным перевариванием микробных тел с последующим осаждением антигена спиртом или сернокислым аммонием и очисткой диализом.
Входящие в состав химических вакцин растворимые антигены адсорбируются на фосфате кальция. Благодаря этому в месте введения вакцины создается «депо» антигена, что удлиняет срок пребывания препарата в организме, повышает иммуногенность и позволяет, следовательно, сократить число прививок. Кроме того, замедленное всасывание снижает реактогенность препарата.
Получение химическим путем микробных антигенов представляет ряд преимуществ, так как дает возможность извлекать из культуральной жидкости максимальное количество антигенов и концентрировать их в небольшом объеме.

Живые вакцины.
Основной особенностью живых вакцин является то, что они изготавливаются из, так называемых, аттенуированных штаммов, которые утратили свои патогенные свойства под влиянием тех или иных воздействий, но сохранили способность, будучи введенными в организм, приживаться в нем и вызывать иммунологические сдвиги, которые являются характерными для состояния резистентности организма к инфекции.
Такие штаммы можно получить путем селекции, либо с помощью воздействия на микробы различными, неблагоприятными для них факторами (необычной температурой, бактериофагами, антителами, антибиотиками, неблагоприятными питательными средами, проведением через организм животных).
Эффективность живых вакцин в значительной степени обусловливается количеством содержащихся в них живых микроорганизмов; по мере отмирания их иммуногенность вакцины снижается.
Для стабилизации живых вакцин и удлинения срока годности они выпускаются в сухом виде. Высушивание вакцин производится методом лиофилизации. Срок годности сухих вакцин значительно удлиняется, что дает возможность применять их даже в самых отдаленных районах страны. Правильно высушенные вакцины представляют собой плотные или пористые таблетки полушаровидной формы. Перед употреблением их растворяют в стерильной воде, физиологическом растворе или в смеси физиологического раствора с глицерином. Плохо растворяющаяся вакцина к употреблению не годна.[5]

Роль адъювантов.
Адъюванты – вещества, неспецифически усиливающие иммунный ответ на антигены.
В отличие от иммуномодуляторов, они применяются для усиления конкретного иммунного ответа (например, при вакцинации) чаще всего в здоровом организме, а не для нормализации нарушенных реакций иммунной системы при патологии.
Механизм действия:
основное свойство большинства адъювантов – способность их депонировать антиген, то есть адсорбировать его на своей поверхности и длительное время сохранять в организме, что увеличивает продолжительность его влияния на иммунную систему;
наиболее сильные адъюванты содержат в своем составе микроорганизмы ослабленных штаммов или какие-либо субстанции, извлеченные из них. Эти компоненты являются стимуляторами клеток врожденного иммунитета, таких как макрофаги и другие антигенпрезентирующие клетки;
для направленной доставки антигена в лимфоидные органы используют липидные пузырьки – липосомы. Это позволяет точно дозировать антиген и избежать его влияния на структуры, не вовлеченные в формирование иммунного ответа. [8]

Адъюванты и механизм действия

Виды адъювантов

Примеры

Механизм действия

Минеральные

Гидрат окиси алюминия
Фосфат алюминия

Стимулируют преимущественно гуморальный иммунитет.

Растительные

Сапонин (применяется в ветеринарии)

Усиливает действие T-зависимых и T-независимых антигенов

Микробные адъюванты

Микробные клетки и их фракции М. tuberculoses, В. pertussis
Производные мурамилдипептида — компонента стенки микобактерий
Низкомолекулярная РНК дрожжей

Разносторонние механизмы воздействия на гуморальный и клеточный иммунитет

Цитокины

Интерлейкин-2
Гамма-интерферон

Стимулируют клеточный иммунитет

Синтетические адъюванты

Полиоксидоний

Стимуляция T-независимого иммунного ответа в обход генетического контроля иммунитета

Адъюванты применяются для усиления иммуногенности вакцин.
Считается, что в основе механизма действия вакцины, содержащей в качестве адъюванта соединение алюминия, лежит образование при парентеральном введении в месте инъекции воспалительных гранулем. Такая местная воспалительная реакция способствует повышению активности макрофагов, а образование фиброзной капсулы позволяет длительно сохранять антиген и препятствует его быстрому удалению. Однако в случае быстрого проведения инъекции, в месте введения могут образовываться стерильные персистирующие узелки.

Многие сорбированные вакцины обладают достаточной антигенностью у людей при первичной иммунизации. По времени наступления, силе и продолжительности вторичного иммунного ответа при повторной иммунизации различия между нативной и адъювантной вакцинами незначительные. На сегодняшний день в медицинской практике большинство вакцин содержит гидрат окиси алюминия. Это относительно слабый, но безопасный вид вакцинных адъювантов.
Минерально-масляный адъювант Фрейнда представляет собой эмульсию водного адъюванта в минеральном масле с низким удельным весом и вязкостью.

При использовании такого адъюванта предварительно растворенный или суспендированный в воде антиген очень тонко диспергируют в масле. По стимуляции образования антител полный адъювант Фрейнда не имеет себе равных. Однако из-за высокой токсичности, развития лихорадки, возможности повреждения внутренних органов и формирования абсцессов в месте введения его используют только в экспериментальных целях для иммунизации лабораторных животных, но не для вакцинации людей. Использование неполного адъюванта Фрейнда в инактивированных вакцинах против гриппа и полиомиелита продемонстрировало их эффективность при низком уровне токсичности, однако недостатками этого вида вакцин, является их недостаточная стабильность.

Сапонин, экстрагируемый из коры южно-американского дерева Guillaja saponaria Molina, давно применяется в качестве адъюванта в ветеринарной иммунологии. Сапонин (Квил-А) является типичным представителем адъювантов — организаторов надмолекулярной структуры белковых антигенов. Установлено, что в основе адъювантного действия Квил-А лежит образование иммуностимулирующего комплекса (ИСКОМ) нового типа.
Преимущества вакцин, приготовленных по типу ИСКОМ, заключается в возможности приготовления эффективных вакцин, их стандартизации и стабилизации. Они сохраняют морфологию и иммуногенность в живом или лиофилизированном состоянии в течение трех лет. [9]

Заключение.
Вакцинация – это самое эффективное и экономически выгодное средство защиты против инфекционных болезней, известное современной медицине.
Существующие традиционные вакцины, несмотря на очевидный положительный эффект их широкого применения, обладают рядом недостатков.
Это вызывает необходимость усовершенствования уже существующих вакцин и создания принципиально новых типов вакцин.
Одним из наиболее перспективных направлений в данной области является получение вакцинных препаратов на основе методов генной инженерии.
Последним достижением генной инженерии и биотехнологии стало создание рекомбинантных противовирусных вакцин, содержащих гибридные молекулы нуклеиновых кислот.

Список литературы.
1. Сазыкин Ю.О. Биотехнология. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 256 с.
2. Елинов Н.П. Химическая микробиология. – М.: Высшая школа, 1989. = 448 с.
3. Поздеев О.К. Медицинская микробиология. – М.: Гэотар-мед, 2001. – 765 с.
4. vira-ss.narod.ru
5. Перетрухина А.Т. Бактерийные и вирусные препараты. – М.: Издательство «Академия Естествознания», 2010. – 311 с.
6. u-new.ru
7. Внестур У.Э. Биотехнология: Биотехнологические агенты, технология, аппаратура. – Рига: Зинатне, 1987. – 263 с.
8. wikipedia.org
9. viferon.su

Категории
Рекомендации
Подсказка
Нажмите Ctrl + F, чтобы найти фразу в тексте
Помощь проекту
А знаете ли вы, что нажав сочетание клавиш Ctrl+F - можно воспользоваться поиском по сайту?
X
Copyrights © 2015: FARMF.RU - тесты, лекции, обзоры
Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru