1.3 Характеристика та біологічні властивості вакцин
У залежності від природи іммуногена вакцини підрозділяються на:
1. цільномікробні чи цільновіріонні, що складаються з мікроорганізмів, відповідно бактерій чи вірусів, які зберігають у процесі виготовлення свою цілісність;
2. хімічні вакцини з продуктів життєдіяльності мікроорганізму (класичний приклад – анатоксини) чи його інтегральних компонентів, т.зв. субмікробні чи субвіріонні вакцини;
3. генно-інженерні вакцини, що містять продукти експресії окремих генів мікроорганізму, напрацьовані в спеціальних клітинних системах;
4. химерні, чи векторні вакцини, у яких ген, що контролює синтез протективного білка, убудований 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, отриманий методом прямого хімічного синтезу.
Класифікація вакцин:
1. Інактивовані (убиті) вакцини
Інактивовані вакцини одержують шляхом впливу на мікроорганізми хімічним шляхом чи нагріванням. Такі вакцини є досить стабільними і безпечними, тому що не можуть викликати реверсію вірулентності. Вони часто не вимагають збереження на холоді, що зручно в практичному використанні. Однак у цих вакцин мається і ряд недоліків, зокрема, вони стимулюють більш слабку імунну відповідь і вимагають застосування декількох доз (бустерні імунізації).
2. Живі вакцини
Вони 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. Прикладом живих вакцин можуть служити вакцини для профілактики краснухи (Рудивакс), кору (Рувакс), поліомієліту (Поліпро Себин Веро), туберкульозу, паротиту (Имовакс Орейон). Живі вакцини випускаються в ліофілізованому виді (крім полиомиелитной).
3. Корпускулярні вакцини
- являють собою чи бактерії віруси, інактивированні хімічним (формалін, спирт, фенол) чи фізичним (тепло, ультрафіолетове опромінення) впливом. Прикладами корпускулярних вакцин є: коклюшна (як компонент АКДС і Тетракок), антирабическая, лептоспирозная, грипозні цельновирионні, вакцини проти енцефаліту, проти гепатиту А (Аваксим), інактивирована полиовакцина (Имовакс Поліпро, чи як компонент вакцини Тетракок).
4. Хімічні вакцини
Містять компоненти клітинної чи стінки інших частин збудника, як наприклад в ацеллюлярній вакцині проти коклюшу, коньюгированной вакцині проти гемофільної інфекції чи у вакцині проти менінгококкової інфекції.
Хімічні вакцини створюються з антигенних компонентів, витягнутих з мікробної клітки. Виділяють ті антигени, що визначають імуногенні характеристики мікроорганізму. До таких вакцин відносяться: полісахаридні вакцини (Менинго А+З, Акт-ХІБ, Пневмо 23, Тифим Ви), ацеллюлярні коклюшні вакцини.
5. Біосинтетичні вакцини
Биосинтетические вакцини - це вакцини, отримані методами генної інженерії і являють собою штучно створені антигенні детермінанти мікроорганізмів. Прикладом може служити рекомбинантная вакцина проти вірусного гепатиту B, вакцина проти ротавирусной інфекції. Для їхнього одержання використовують дріжджові клітки в культурі, у яких убудовують вирізаний ген, що кодує вироблення необхідного для одержання вакцини протеїн, що потім виділяється в чистому виді.
Біосинтетичні вакцини являють собою синтезовані з амінокислот пептидні фрагменти, що відповідають амінокислотної послідовності тим структурам вірусного (бактеріального) білка, що розпізнаються імунною системою і викликають імунну відповідь. Важливою перевагою синтетичних вакцин у порівнянні з традиційними є те, що вони не містять бактерій і вірусів, продуктів їхньої життєдіяльності і викликають імунну відповідь вузької специфічності. Крім того, виключаються труднощі вирощування вірусів, збереження і можливості реплікації в організмі вакцинируемого у випадку використання живих вакцин. При створенні даного типу вакцин можна приєднувати до носія кілька різних пептидів, вибирати найбільш імуногенні з них для коплексування з носієм. Разом з тим, синтетичні вакцини менш ефективні, у порівнянні з традиційними, тому що багато ділянок вірусів виявляють вариабельность у плані іммуногенности і дають меншу іммуногенність, ніж нативний вірус. Однак, використання одного чи двох імуногенних білків замість цілого збудника забезпечує формування імунітету при значному зниженні реактогенности вакцини і її побічної дії.
6. Векторні (рекомбинантні) вакцини
Вакцини, отримані методами генної інженерії. Суть методу: гени вірулентного мікроорганізму, відповідальний за синтез протективних антигенів, вбудовують у геном якого - або нешкідливого мікроорганізму, що при культивуванні продукує і накопичує відповідний антиген. Прикладом може служити рекомбінантна вакцина проти вірусного гепатиту B, вакцина проти ротавірусной інфекції. Нарешті, маються позитивні результати використання т.зв. векторних вакцин, коли на носій - живий рекомбинантний вірус осповакцини (вектор) наносяться поверхневі білки двох вірусів: глікопротеїн D вірусу простого герпеса і гемагглютинин вірусу грипу А. Відбувається необмежена реплікація вектора і розвивається адекватна імунна відповідь проти вірусної інфекції обох типів.
7. 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, Рібомунил) [3,14].
1.4 Bплив ад'ювантів мікробного похождення на імунну систему
Виділяють 2 головних способи стимуляції імунної відповіді: активний та пасивний. Кожен з них може бути специфічним та неспецифічним.
Специфічні методи спрямовані на підвищення імунітету до антигенів конкретних збудників, а неспецифічні забезпечують той самий ефект через стимуляцію загальної реактивності імунної системи за допомогою неспецифічних лікарських засобів. Активні методи реалізуються через вплив призначених препаратів на ту чи ту ланку імунної системи, а пасивні засновані на введені в макроорганізм готових клітинних чи гуморальних факторів імунного захисту, наприклад, специфічних імуноглобулінів (Іg), інтерферонів (ІFN), чи інтерлейкінів (ІL). Саме тому пасивні методи посилення імунологічної реактивності ще мають другу назву – замісної імунотерапії [1,11].
Активне специфічне посилення імунної відповіді передбачає застосування тих чи тих способів введення вакцин та анатоксинів - оптимізованих антигенів або антигенних модифікацій. Активний неспецифічний спосіб посилення імунної відповіді заснований в першу чергу на використанні адьювантів (Фрейнда, протитуберкульозної вакцини та інших), а також певних природних речовин (наприклад, бактеріальних та дріжджових ліпополісахаридів (ЛПС) -пірогеналу, продігіозану, зимозану) та синтезованих сполук.
Пасивний специфічний спосіб стимуляції імунітету полягає у застосуванні специфічних антитіл, в тому числі моноклональних, а також застосування свіжої чи консервованої плазми, а пасивний неспецифічний спосіб включає введення гама-глобуліну з плазми донорів, лімфоконцентрату, трансплантацію кісткового мозку, використання алогенних препаратів (тимічних факторів, лімфокінів, тощо).
1.5 Застосування ад’ювантів в експериментальних дослідженнях та практиці
Щоб той чи той лікарський засіб був віднесений до групи імуномодуляторів, має бути доведена його здатність певним чином змінювати імунологічну реактивність. Для цього досліджуваний препарат піддається доклінічним іспитам, які повинні відповідати вимогам Фармакологічного комітету при МОЗ України [2]. Проведення цих досліджень передбачає визначення імунотропної активності лікарського засобу – виявлення наявності та оцінку характеру впливу на основні ланки імунної системи: фагоцитоз, систему комплементу, гуморальний імунітет, клітинний імунітет, систему цитокінів тощо [6, 18]. Після цього цей препарат має пройти клінічні іспити відповідно до принципів GCP, у результаті яких на підставі подвійного сліпого рандамізованого дослідження буде доведена його клінічна й імунологічна ефективність. На останок препарат реєструється Фармакологічним Комітетом при МОЗ України й отримує дозвіл на медичне застосування та/або промислове виробництво.
Використання нових технологій дозволило створити вакцини другої генерації:
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 (Hіb-b) показана ефективність у зниженні захворюваності Hіb-менінгітами дітей до 5-ти років у США за період з 1989 по 1994 р.м. з 35 до 5 випадків.
б) суб’одиничні 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 Strеptоcоccus pnеumоnіае і вакцина проти менингококка типу А.