КУРСОВАЯ РАБОТА
Вакцины и вакцинация
Содержание
Введение
1. Классификация вакцин
1.1. Живые вакцины
1.2 Генно-инженерные вакцины
2. Неживые вакцины
2.1 Синтетические пептидные вакцины
2.2 ДНК-вакцины
2.3 Молекулярные вакцины
3. Способы введения вакцин
3.1 Внутримышечное введение вакцин
3.2 Пероральное введение вакцин
3.3 Внутрикожный и накожный пути вакцинации
3.4 Подкожный путь введения вакцин
3.5 Аэрозольный, интраназальный способ вакцинации
4. Вакцинация: противопоказания и меры предосторожности
5. Перспективы разработки новых вакцин
6. Побочные реакции и поствакцинальные осложнения
6.1 Побочные реакции на введение вакцин
6.2 Поствакцинальные осложнения
7. Особенности вакцинопрофилактики некоторых социально значимых инфекций
7.1 Вакцинопрофилактика гриппа
7.2 Вакцины против ВИЧ-инфекции
7.3 Вакцинопрофилактика туберкулеза
Заключение
Список литературы
Введение
Иммунобиологическими называют препараты, которые оказывают влияние на иммунную систему, действуют через иммунную систему или принцип действия которых основан на иммунологических реакциях. Благодаря этим свойствам иммунобиологические препараты применяют для профилактики, лечения и диагностики инфекционных и тех неинфекционных болезней, в генезе которых играет роль иммунная система. В группу иммунобиологических препаратов входят различные по природе, происхождению, способу получения и применения препараты, которые можно подразделить на следующие группы:
? вакцины и другие профилактические и лечебные препараты, приготовленные из живых микроорганизмов или микробных продуктов (анатоксины, фаги, эубиотики);
? иммунные сывороточные препараты
? иммуномодуляторы;
? диагностические препараты, в том числе аллергены.
Иммунобиологические препараты применяют для активации, подавления или нормализации деятельности иммунной системы.
Воздействие иммунобиологических препаратов на иммунную систему может быть активным и пассивным, специфическим и неспецифическим. Активным воздействием называют непосредственную активацию иммунной системы организма препаратом (например, при вакцинации); пассивным - введение препаратов, способствующих деятельности иммунной системы (введение иммуноглобулинов, иммуномодуляторов).
Действие препаратов может быть специфическим, если оно направлено на защиту от конкретного антигена (например, вакцина против коклюша, гриппа; иммунная сыворотка против столбняка и т.д.), и неспецифическим, если оно сводится к активации иммунной системы, повышению ее способности к выполнению защитных функций (например, иммуномодуляторы, активирующие фагоцитоз или пролиферацию иммунокомпетентных клеток). Активацию или нормализацию деятельности иммунной системы с помощью иммунобиологических препаратов применяют при первичных и вторичных иммунодефицитах, для создания невосприимчивости к инфекционным болезням, подавления роста опухолевых клеток, лечения аллергических, аутоиммунных болезней.
Подавление деятельности иммунной системы с помощью иммунобиологических препаратов применяют при трансплантации органов и тканей, в некоторых случаях при аутоиммунных и аллергических болезнях.
Иммунная система специфически и неспецифически реагирует на действие патогенного агента, поступающего в организм извне или образующегося в организме в результате болезней и некоторых функциональных нарушений. Эти ответные реакции иммунной системы носят гуморальный и клеточный характер, они могут выявляться с помощью специфических тестов и иммунных реакций. На основе этих реакций построено большинство диагностических препаратов [4].
1. Классификация вакцин
Вакцина - это медицинский или ветеринарный препарат, предназначенный для создания иммунитета к инфекционным болезням. Вакцина изготавливается из ослабленных или убитых микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности или из их антигенов, полученных генно-инженерным или химическим путем.
Вакцины состоят из: действующего начала - специфического антигена; консерванта для сохранения стерильности (в неживых вакцинах); стабилизатора, или протектора, для повышения сроков сохраняемости антигена; неспецифического активатора (адъюванта), или полимерного носителя, для повышения иммуногенности антигена (в химических, молекулярных вакцинах). Специфические антигены, содержащиеся в вакцине, в ответ на введение в организм вызывают развитие иммунологических реакций, обеспечивающих устойчивость организма к патогенным микроорганизмам. В качестве антигенов при конструировании вакцин используют: живые ослабленные (аттенуированные) микроорганизмы; неживые (инактивированные, убитые) цельные микробные клетки или вирусные частицы; извлеченные из микроорганизмов сложные антигенные структуры (протективные антигены); продукты жизнедеятельности микроорганизмов - вторичные метаболиты (например, токсины, молекулярные протективные антигены): антигены, полученные путем химического синтеза или биосинтеза с применением методов генетической инженерии.
1.1 Живые вакцины
Живые вакцины получают из аттенуированных штаммов микроорганизмов, обладающих ослабленной вирулентностью для человека, но содержащих полноценный набор антигенов (например, вирус коровьей оспы), и из дивергентных штаммов микроорганизмов. К живым вакцинам можно отнести также векторные вакцины, полученные генно-инженерным способом и представляющие собой вакцинный штамм, несущий ген чужеродного антигена (например, вирус оспенной вакцины со встроенным антигеном вируса гепатита В). Они содержат ослабленный живой микроорганизм. Примером могут служить вакцины против полиомиелита, кори, паротита, краснухи или туберкулеза. Могут быть получены путем селекции.
В соответствии с природой специфического антигена вакцины делят на живые, неживые и комбинированные (как живые, так и неживые микроорганизмы и их отдельные антигены).
Они способны размножаться в организме и вызывать вакцинальный процесс, формируя невосприимчивость. Утрата вирулентности у таких штаммов закреплена генетически, однако у лиц с иммунодефицитами могут возникнуть серьезные проблемы. Как правило, живые вакцины являются корпускулярными.
Живые вакцины получают путем искусственного аттенуирования (ослабления штамма) (BCG ? 200?300 пассажей на желчном бульоне, ЖВС ? пассаж на ткани почек зеленых мартышек) либо отбирая естественные авирулентные штаммы. В настоящее время возможен путь создания живых вакцин путем генной инженерии на уровне хромосом с использованием рестриктаз. Полученные штаммы будут обладать свойствами обоих возбудителей, хромосомы которых были взяты для синтеза.
Анализируя свойства живых вакцин, следует выделить как положительные, так и их отрицательные качества.
Положительные стороны: по механизму действия на организм напоминают «дикий» штамм, они могут приживляться в организме и длительно сохранять иммунитет (для коревой вакцины вакцинация в 12 мес. и ревакцинация в 6 лет), вытесняя «дикий» штамм. Используются небольшие дозы для вакцинации (обычно однократная) и поэтому вакцинацию легко проводить организационно. Последнее позволяет рекомендовать данный тип вакцин для дальнейшего использования.
Отрицательные стороны: живая вакцина корпускулярная ? содержит 99 % балласта и поэтому обычно достаточно реактогенная, кроме того, она способна вызывать мутации клеток организма (хромосомные аберрации), что особенно опасно в отношении половых клеток. Живые вакцины содержат вирусы-загрязнители (контаминанты), особенно это опасно в отношении обезьяньего СПИДа и онковирусов. К сожалению, живые вакцины трудно дозируются и поддаются биоконтролю, легко чувствительны к действию высоких температур и требуют неукоснительного соблюдения холодовой цепи.
Хотя живые вакцины требуют специальных условий хранения, они продуцируют достаточно эффективный клеточный и гуморальный иммунитет и обычно требуют лишь одного бустерного введения. Большинство живых вакцин вводится парентерально (за исключением полиомиелитной вакцины).
На фоне преимуществ живых вакцин имеется и одно предостережение, а именно возможность реверсии вирулентных форм, что может стать причиной заболевания вакцинируемого. По этой причине живые вакцины должны быть тщательно протестированы. Пациенты с иммунодефицитами (получающие иммуносупрессивную терапию, при СПИДе и опухолях) не должны получать такие вакцины.
Примером живых вакцин могут служить вакцины для профилактики краснухи (Рудивакс), кори (Рувакс), полиомиелита (Полио Сэбин Веро), туберкулеза, паротита (Имовакс Орейон). Живые вакцины выпускаются в лиофилизированном виде (кроме полиомиелитной).
В живых вакцинах нет консервантов, при работе с такими вакцинами следует строго соблюдать правила асептики. Нарушение целостности ампул и потеря вакуума приводит к инактивации препарата в связи с проникновением воздуха и влаги. При наличии в ампулах трещин и изменении внешнего вида содержимого следует изъять такие ампулы и уничтожить их.
При вскрытии ампул, растворении вакцин и обработке инструментария следует избегать воздействия на препарат высокой температуры и дезинфицирующих средств, инактивирующих микроорганизмы. При накожном применении вакцины кожу обрабатывают спиртом или эфиром, вакцину наносят после испарения жидкостей.
За 1?2 дня до применения живых бактериальных вакцин и на протяжении 7 недель после вакцинации следует избегать применения антибиотиков, сульфаниламидов и иммуноглобулинов, которые могут снижать эффект вакцинации вследствие своих бактерицидных свойств.
Основным преимуществом живых вакцин считается активизация всех звеньев иммунной системы, вызывающая сбалансированный иммунный ответ (системный и локальный, иммуноглобулиновый и клеточный). Это имеет особое значение при тех инфекциях, когда клеточный иммунитет играет важную роль, а также при инфекциях слизистых оболочек, где требуется как системный, так и локальный иммунитет. Местное применение живых вакцин обычно является более эффективным для стимулирования локального ответа у непраймированных хозяев, чем инактивированные вакцины, вводимые парентерально.
1.2 Генноинженерные вакцины
В геном живых аттенуированных вирусов, бактерий, дрожжей или клеток эукариотов встраивается ген, кодирующий образование протективного антигена того возбудителя, против которого направлена вакцина.
Рекомбинантная технология совершила прорыв в создании принципиально новых вакцин. Принцип создания генно-инженерных вакцин заключается в том, что в геном живых аттенуированных вирусов, бактерий, дрожжей или клеток эукариотов встраивается ген, кодирующий образование протективного антигена того возбудителя, против которого будет направлена вакцина.
В качестве вакцин используются сами модифицированные микроорганизмы или протективный антиген, образующийся при их культивировании в условиях in vitro. В первом случае иммунный ответ направлен не только против продуктов встроенного гена, но и на носитель вектора. Примером рекомбинантной вакцины, состоящей из готового антигена, является вакцина против гепатита В, а примером векторных вакцин, антигены которых образуются in vivo, является антирабическая вакцина. Она получена на основе осповакцины и нашла широкое применение в профилактике бешенства среди диких животных с помощью приманки, содержащей эту вакцину.
Для создания векторных живых вирусных вакцин используют аттенуированный ДНК-содержащий вирус, в геном которого встраивается необходимый предварительно клонированный ген. Вирус, носитель вектора, активно размножается, а продукт встроенного гена обеспечивает формирование иммунитета. Вектор может содержать несколько встроенных генов, отвечающих за экспрессию соответствующих чужеродных антигенов. Экспериментальные векторные вакцины на основе вируса осповакцины получены к ветряной оспе, гриппу А, гепатитам А и В, малярии, простому герпесу. К сожалению, вакцины испытаны преимущественно на животных, которые устойчивы к большинству из этих инфекций.
Рекомбинантный продукт не всегда имеет ту же структуру, что и естественный антиген. Иммуногенность такого продукта может быть сниженной. Естественные вирусные антигены в клетках эукариотов подвергаются гликозилированию, что повышает иммуногенность таких антигенов. В бактериях гликозилирование отсутствует или оно происходит не так, как в клетках высших эукариотов. У низших эукариотов (грибов) посттрансляционные процессы занимают среднее положение.
Разработчик генно-инженерной вакцины должен представить данные о стабильности системы экспрессии антигена во время хранения рабочего банка клеток. При наличии изменений в посевной культуре, которые могут сопровождаться перестройкой, делецией или вставками нуклеотидов, необходимо определить нуклеогидную последовательность, исследовать пептидные карты и последовательность концевых аминокислот генно-инженерного продукта. Использование рестриктазного картирования в сочетании с изучением маркеров, кодируемых вектором (чувствительность к антибиотикам и др.) может указать на появление изменений в структуре вектора.
Принципы создания бактериальных рекомбинантных вакцин аналогичны. Важными этапами являются клонирование генов и получение мутантных генов, кодирующих иммуногенные, но не токсические формы антигена. Клонированы гены для дифтерийного и столбнячного токсинов, токсина синегнойной палочки, сибиреязвенного, холерного, коклюшного, шигеллезного токсинов. Предпринимаются попытки получить рекомбинантные вакцины против гонореи и менингококковой инфекции.
В качестве носителя бактериального вектора используется БЦЖ, Vibrio cholerae, Escherichia coli, Salmonella tythimurium. Кишечная группа возбудителей перспективна для разработки энтеральных вакцин. Живые рекомбинантные вакцины, введенные через рот, имеют короткий период жизни, но способны за этот период вызвать стойкий иммунитет. Возможно создание многокомпонентных вакцин для одномоментной профилактики против нескольких диарейных инфекций. Бактериальные векторные вакцины, в отличие от вирусных, можно контролировать с помощью антибиотиков. Прошли экспериментальную проверку оральные вакцины против гепатита В и малярии.