Вакцини

Вакцинація сприяє формуванню у реципієнта імунітету до патогенних мікроорганізмів і тим самим захищає його від інфекції. У відповідь на пероральне або парентеральне введення вакцини в організмі господаря виробляються антитіла до патогенного мікроорганізму, які при подальшій інфекції призводять до його інактивації (нейтралізації або загибелі), блокують його проліферацію і не дозволяють розвинутися захворюванню.

Ефект вакцинації відкрив понад 200 років тому – в 1796 р – лікар Едвард Дженнер. Він довів експериментально, що людина, що перенесла коров’ячу віспу, що не дуже важку хворобу великої рогатої худоби, стає несприйнятливим до віспи натуральної. Натуральна віспа – висококонтагіозна захворювання з високою смертністю: навіть якщо хворий не гине, у нього нерідко виникають різні каліцтва, психічні розлади і сліпота. Дженнер публічно провів щеплення коров’ячої віспи 8-річному хлопчикові Джеймсу Фіппсу, використавши для цього ексудат з пустули хворої коров’ячою віспою, а потім через певний час двічі інфікував дитину гноєм з пустули хворого натуральною віспою. Всі прояви захворювання обмежилися почервонінням в місці щеплення, зниклим через кілька днів.

Раніше такі інфекційні хвороби, як туберкульоз, віспа, холера, черевний тиф, бубонна чума і поліомієліт, були справжнім бичем для людства. З появою вакцин, антибіотиків і впровадженням заходів профілактики ці епіідеміческіе хвороби вдалося взяти під контроль. Однак захисні заходи з часом ставали неефективними, і виникали нові спалахи захворювань. У 1991 р епідемія холери вразила Перу; протягом трьох наступних років було виявлено приблизно 1 млн. хворих, кілька тисяч з них померли. На жаль, проти багатьох хвороб людини і тварин вакцин не існує. Сьогодні у всьому світі більше 2 млрд. Людей страждають захворюваннями, які можна було б запобігти за допомогою вакцинації. Вакцини можуть виявитися корисними і для профілактики постійно з’являються «нових» хвороб (наприклад, СНІДу).

Як правило, сучасні вакцини створюють на основі убитих (інактивованих) патогенних мікроорганізмів або живих, але невірулентних (аттенуірованних) штамів. Для цього штам дикого типу вирощують в культурі, очищають, а потім інактивують або модифікують таким чином, щоб він викликав імунну відповідь, досить ефективний відносно вирулентного штаму. Незважаючи на значні успіхи в створенні вакцин проти таких захворювань, як краснуха, дифтерія, кашлюк, правець, віспа та поліомієліт, виробництво сучасних вакцин стикається з цілою низкою обмежень:

• Не всі патогенні мікроорганізми вдається культивувати, тому для багатьох захворювань вакцини не створені.

• Для отримання вірусів тварин і людини необхідна дорога культура клітин тварин.

• Титр вірусів тварин і людини в культурі та швидкість їх розмноження часто бувають дуже низькими, що здорожує виробництво вакцин.

• Необхідно суворо дотримуватися запобіжних заходів, щоб не допустити інфікування персоналу.

• При порушенні виробничого процесу в деякі партії вакцини можуть потрапити живі або недостатньо ослаблені хвороботворні мікроорганізми, що може призвести до ненавмисного поширенню інфекції.

• аттенуированного штами можуть ревертіровать до вихідного штаму, тому необхідно постійно контролювати вірулентність.

• Деякі захворювання (наприклад, СНІД) не можна попереджати за допомогою традиційних вакцин.

• Більшість сучасних вакцин мають обмежений термін придатності і зберігають активність тільки при зниженій температурі, що ускладнює їх використання в країнах, що розвиваються.

В останнє десятиліття, з розвитком технології рекомбінантних ДНК, з’явилася можливість створити нове покоління вакцин, що не володіють недоліками традиційних вакцин. Для їх розробки застосовують методи генної інженерії.

• Патогенний мікроорганізм модифікують, делетіруя гени, відповідальні за вірулентність. Здатність викликати імунну відповідь при цьому зберігається. Такий мікроорганізм можна безбоязно використовувати як живої вакцини, оскільки вирощування в чистій культурі виключає можливість спонтанного відновлення цілого гена.

• Створюють живі непатогенні системи перенесення окремих антигенних детермінант нерідного патогенного організму. Така система перенесення сприяє розвитку вираженого імунної відповіді на патогенний мікроорганізм.

• Якщо патогенні мікроорганізми не ростуть в культурі, можна ізолювати, клонувати і експресувати в альтернативному господаря (наприклад, в Е. coli або лінії клітин ссавців) гени тих білків, які містять основні антигенні детермінанти, і використовувати ці білки як «суб’едінічние» вакцини ( див. наступний розділ).

• Деякі патогенні мікроорганізми діють опосередковано, викликаючи розвиток аутоімунної реакції на інфіковані клітини організму-господаря. Для таких захворювань можна створити систему специфічного знищення клітин-мішеней, сконструювавши ген, що кодує химерний білок, одна частина якого буде зв’язуватися з інфікованою кліткою, а інша – знищувати її. Ця система не є істинною вакциною, хоча вона і діє тільки на інфіковані клітини, усуваючи саму причину розвитку аутоімунної реакції.

До вакцинам для тварин пред’являються менш жорсткі вимоги, тому першими вакцинами, отриманими за допомогою технології рекомбінантних ДНК, були вакцини проти ящуру, сказу, дизентерії та діареї поросят. Створюються та інші вакцини для тварин, а незабаром з’являться і рекомбінантні вакцини, призначені для людини.

Посилання на основну публікацію