Шта су вакцине и шта су оне?

За специфичну превенцију заразних болести користе се вакцине које омогућавају формирање активног имунитета пре природног контакта са патогеном.

Вакцине намењене за спречавање једне инфекције називају се моновакцине, против две - дивакцине, против три - травовакцине, против више - поливакцине. Асоцијиране вакцине су оне које садрже мешавину антигена различитих микроорганизама и анатоксина. Поливалентне вакцине су оне које укључују неколико варијетета серолошких типова узрочника једне инфекције (лептоспироза, колибацилоза, салмонелоза, псеудомоноза нерца, Марекова болест итд.).

За имунопрофилаксију заразних болести користе се разне врсте вакцина.

Живе вакцине

Представљају суспензију вакцинских сојева микроорганизама (бактерија, вируса, рикеција) узгајаних на различитим хранљивим подлогама. Обично се за вакцинацију користе сојеви микроорганизама са ослабљеном вируленцијом или лишени својстава вируленције, али који у потпуности задржавају имуногена својства. Ове вакцине се производе на бази апатогених патогена, атенуираних (ослабљених) у вештачким или природним условима. Атенуирани сојеви вируса и бактерија добијају се инактивацијом гена одговорног за формирање фактора вируленције, или мутацијама у генима који неспецифично смањују ову вируленцију.

Последњих година, технологија рекомбинантне ДНК се користи за производњу атенуираних сојева неких вируса. Велики ДНК вируси, као што је вирус малих богиња, могу послужити као вектори за клонирање страних гена. Такви вируси задржавају своју инфективност, а ћелије које инфицирају почињу да луче протеине кодиране трансфектованим генима.

Због генетски фиксираног губитка патогених својстава и губитка способности да изазову заразну болест, вакцинални сојеви задржавају способност размножавања на месту ињекције, а касније и у регионалним лимфним чворовима и унутрашњим органима. Вакцинална инфекција траје неколико недеља, није праћена израженом клиничком сликом болести и доводи до формирања имунитета на патогене сојеве микроорганизама.

Живе атенуиране вакцине се добијају од атенуираних микроорганизама. Атенуација микроорганизама се постиже и гајењем култура под неповољним условима. Многе вакцине се производе у сувом облику како би се повећао рок трајања.

Живе вакцине имају значајне предности у односу на убијене вакцине, због чињенице да потпуно чувају антигенски скуп патогена и обезбеђују дуже стање имунитета. Међутим, с обзиром на чињеницу да су активни принцип живих вакцина живи микроорганизми, неопходно је строго поштовати захтеве који обезбеђују очување одрживости микроорганизама и специфичне активности вакцина.

Живе вакцине не садрже конзервансе; при раду са њима потребно је строго се придржавати правила асепсе и антисепсе.

Живе вакцине имају дуг рок трајања (1 годину или више) и чувају се на температури од 2-10°C.

5-6 дана пре примене живих вакцина и 15-20 дана након вакцинације, антибиотици, сулфонамиди, нитрофурански лекови и имуноглобулини се не могу користити за лечење, јер смањују интензитет и трајање имунитета.

Вакцине стварају активни имунитет за 7-21 дан, који траје у просеку до 12 месеци.

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

Убијене (инактивиране) вакцине

За инактивацију микроорганизама користе се загревање, формалин, ацетон, фенол, ултраљубичасти зраци, ултразвук и алкохол. Такве вакцине нису опасне, мање су ефикасне од живих, али када се више пута примењују, стварају прилично стабилан имунитет.

У производњи инактивираних вакцина неопходно је строго контролисати процес инактивације и истовремено очувати скуп антигена у убијеним културама.

Убијене вакцине не садрже живе микроорганизме. Висока ефикасност убијених вакцина је последица очувања скупа антигена у инактивираним културама микроорганизама који обезбеђују имуни одговор.

За високу ефикасност инактивираних вакцина, од великог значаја је избор производних сојева. За производњу поливалентних вакцина најбоље је користити сојеве микроорганизама са широким спектром антигена, узимајући у обзир имунолошки афинитет различитих серолошких група и варијанти микроорганизама.

Спектар патогена који се користе за припрему инактивираних вакцина је веома разнолик, али најшире коришћени су бактеријски (вакцина против некробактериозе) и вирусни (вакцина против беснила инактивирана сувом културом из соја Шчолково-51).

Инактивиране вакцине треба чувати на температури од 2 до 8 °C.

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

Хемијске вакцине

Састоје се од антигенских комплекса микробних ћелија комбинованих са адјувансима. Адјуванси се користе за увећање антигенских честица и повећање имуногене активности вакцина. Адјуванси укључују алуминијум хидроксид, стипсу, органска или минерална уља.

Емулговани или адсорбовани антиген постаје концентрованији. Када се унесе у организам, он се таложи и улази у органе и ткива са места ињекције у малим дозама. Спора ресорпција антигена продужава имуни ефекат вакцине и значајно смањује њена токсична и алергијска својства.

Хемијске вакцине укључују депоноване вакцине против свињског еризипела и свињске стрептококозе (серогрупе C и R).

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

Повезане вакцине

Оне се састоје од мешавине култура микроорганизама који изазивају различите заразне болести, а који не сузбијају међусобна имунолошка својства. Након увођења таквих вакцина, у телу се истовремено формира имунитет против више болести.

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

Анатоксини

То су препарати који садрже токсине који су лишени токсичних својстава, али задржавају антигеност. Користе се за изазивање имуних реакција усмерених на неутрализацију токсина.

Анатоксини се производе од егзотоксина различитих врста микроорганизама. Да би се то постигло, токсини се неутралишу формалином и чувају у термостату на температури од 38-40 °C током неколико дана. Анатоксини су у суштини аналози инактивираних вакцина. Пречишћавају се од баластних супстанци, адсорбују и концентришу у алуминијум хидроксиду. Адсорбенти се уносе у анатоксин ради побољшања адјувантних својстава.

Анатоксини стварају антитоксични имунитет који траје дуго времена.

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

Рекомбинантне вакцине

Коришћењем метода генетског инжењеринга могуће је створити вештачке генетске структуре у облику рекомбинантних (хибридних) молекула ДНК. Молекул рекомбинантне ДНК са новом генетском информацијом уноси се у ћелију примаоца помоћу носилаца генетске информације ( вируса, плазмида), који се називају вектори.

Производња рекомбинантних вакцина укључује неколико фаза:

• клонирање гена који обезбеђују синтезу неопходних антигена;
• уношење клонираних гена у вектор (вируси, плазмиди);
• уношење вектора у ћелије произвођаче (вируси, бактерије, гљивице);
• ћелијска култура ин витро;
• изоловање антигена и његово пречишћавање или употреба ћелија произвођача као вакцина.

Готов производ мора бити тестиран у поређењу са природним референтним леком или са једним од првих серија генетски модификованог лека који је прошао претклиничка и клиничка испитивања.

Б. Г. Орљанкин (1998) извештава да је створен нови правац у развоју генетски модификованих вакцина, заснован на уношењу плазмидне ДНК (вектора) са интегрисаним геном заштитног протеина директно у организам. У њој се плазмидна ДНК не умножава, не интегрише у хромозоме и не изазива реакцију стварања антитела. Плазмидна ДНК са интегрисаним геномом заштитног протеина индукује потпуни ћелијски и хуморални имуни одговор.

Различите ДНК вакцине могу се конструисати на основу једног плазмидног вектора, мењајући само ген који кодира заштитни протеин. ДНК вакцине имају безбедност инактивираних вакцина и ефикасност живих. Тренутно је конструисано више од 20 рекомбинантних вакцина против различитих људских болести: вакцина против беснила, Аујескијеве болести, инфективног ринотрахеитиса, вирусне дијареје, респираторне синцицијалне инфекције, грипа А, хепатитиса Б и Ц, лимфоцитног хориоменингитиса, људске Т-ћелијске леукемије, инфекције људским херпесвирусом итд.

ДНК вакцине имају бројне предности у односу на друге вакцине.

1. Приликом развоја таквих вакцина, могуће је брзо добити рекомбинантни плазмид који носи ген који кодира неопходни протеин патогена, за разлику од дуготрајног и скупог процеса добијања атенуираних сојева патогена или трансгених животиња.
2. Технолошка ефикасност и ниски трошкови гајења добијених плазмида у ћелијама E. coli и његово даље пречишћавање.
3. Протеин експресован у ћелијама вакцинисаног организма има конформацију која је што је могуће ближа нативној и има високу антигенску активност, што се не постиже увек при коришћењу подјединичних вакцина.
4. Елиминација векторског плазмида у телу вакцинисане особе одвија се у кратком временском периоду.
5. Код ДНК вакцинације против посебно опасних инфекција, вероватноћа развоја болести као резултат имунизације је потпуно одсутна.
6. Дуготрајни имунитет је могућ.

Све наведено нам омогућава да ДНК вакцине назовемо вакцинама 21. века.

Међутим, идеја о потпуној контроли инфекције путем вакцина опстала је све до касних 1980-их, када ју је пољуљала пандемија сиде.

ДНК имунизација такође није универзални лек за све болести. Од друге половине 20. века, патогени који се не могу контролисати имунопрофилаксом добијају на значају. Перзистентност ових микроорганизама прати феномен појачања инфекције зависног од антитела или интеграције провируса у геном макроорганизма. Специфична профилакса може се заснивати на инхибицији продора патогена у осетљиве ћелије блокирањем рецептора за препознавање на њиховој површини (вирусна интерференција, једињења растворљива у води која се везују за рецепторе) или инхибирањем њихове интрацелуларне репродукције (олигонуклеотидна и антисенс инхибиција гена патогена, уништавање инфицираних ћелија специфичним цитотоксином итд.).

Проблем интеграције провируса може се решити клонирањем трансгених животиња, на пример, добијањем линија које не садрже провирус. Стога, ДНК вакцине треба развијати за патогене чија перзистенција није праћена појачавањем инфекције зависним од антитела или очувањем провируса у геному домаћина.

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

Серопрофилакса и серотерапија

Серуми формирају пасивни имунитет у телу, који траје 2-3 недеље, и користе се за лечење пацијената или спречавање болести у угроженом подручју.

Имуни серуми садрже антитела, па се најчешће користе у терапијске сврхе на почетку болести како би се постигао највећи терапијски ефекат. Серуми могу садржати антитела против микроорганизама и токсина, па се деле на антимикробне и антитоксичне.

Серуми се добијају у биофабрикама и биокомплексима помоћу двостепене хиперимунизације произвођача имуних серума. Хиперимунизација се спроводи све већим дозама антигена (вакцина) према одређеној шеми. У првој фази се примењује вакцина (1-2 пута), а затим према шеми у све већим дозама - вирулентна култура производног соја микроорганизама током дужег временског периода.

Дакле, у зависности од врсте имунизујућег антигена, разликују се антибактеријски, антивирусни и антитоксични серуми.

Познато је да антитела неутралишу микроорганизме, токсине или вирусе углавном пре него што продру у циљне ћелије. Стога, код болести где је патоген локализован интрацелуларно (туберкулоза, бруцелоза, хламидија итд.), још увек није било могуће развити ефикасне методе серотерапије.

Серумски терапијски и профилактички лекови се користе углавном за хитну имунопрофилаксију или елиминацију одређених облика имунодефицијенције.

Антитоксични серуми се добијају имунизацијом великих животиња све већим дозама антитоксина, а затим и токсина. Добијени серуми се пречишћавају и концентрују, ослобађају баластних протеина и стандардизују по активности.

Антибактеријски и антивирусни лекови се производе хиперимунизацијом коња одговарајућим убијеним вакцинама или антигенима.

Мана деловања серумских препарата је краткотрајност формираног пасивног имунитета.

Хетерогени серуми стварају имунитет 1-2 недеље, хомологни глобулини 3-4 недеље.

[ 35 ], [ 36 ]

Методе и редослед примене вакцина

Постоје парентерални и ентерални начини уношења вакцина и серума у организам.

Парентералном методом, лекови се примењују субкутано, интрадермално и интрамускуларно, што омогућава заобилажење дигестивног тракта.

Један од врста парентералне примене биолошких препарата је аеросол (респираторни), када се вакцине или серуми директно уносе у респираторни тракт путем инхалације.

Ентерална метода подразумева примену биопрепарата кроз уста са храном или водом. Ово повећава потрошњу вакцина због њиховог уништавања механизмима дигестивног система и гастроинтестиналном баријером.

Након увођења живих вакцина, имунитет се формира за 7-10 дана и траје годину дана или више, а увођењем инактивираних вакцина, формирање имунитета се завршава до 10-14. дана и његов интензитет траје 6 месеци.

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