Состав вакцин: микробиология, из чего и как делают прививки

Думая, что болезнь далеко, мы забываем о том, что сегодня весь мир объединен как никогда — в наши дни, чтобы облететь вокруг света, уже не требуется 80 дней.

№ Международные этапы разработки вакцины

Согласно международным стандартам, все вакцины должны пройти следующие этапы разработки:

  • доклиническое тестирование — в этот период препарат тестируют на животных;
  • фаза № 1 — исследования проводятся на первых добровольцах (обычно их немного), чтобы убедиться, что вакцина стимулирует иммунную систему;
  • фаза № 2 — испытания проводятся на сотнях людей, в том числе на детях и пожилых людях;
  • фаза № 3 — количество добровольцев исчисляется тысячами, половине вводят плацебо, чтобы проверить разницу при заражении привитых и непривитых людей;
  • утверждение — регулирующие органы проверяют результаты испытаний.

После получения лицензии на вакцину исследователи продолжают наблюдать за людьми, которые ее получили, чтобы убедиться, что прививка безопасна и эффективна.

  • Год с COVID-19: как все было и что изменилось навсегда — в спецпроекте РБК

Форма выпуска живых вакцин

Живые вакцины, за исключением полиомиелитной, выпускают в лиофилизированном виде, что обеспечивает их стабильность в течение срока годности. В живых вакцинах нет консервантов и других ингибиторов роста и развития вакцинных штаммов, 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.

Виды вакцин

Открытие метода вакцинации дало старт новой эре борьбы с болезнями.

В состав прививочного материала входят убитые или сильно ослабленные микроорганизмы либо их компоненты (части). Они служат своеобразным муляжом, обучающим иммунную систему давать правильный ответ инфекционным атакам.

Вещества, входящие в состав вакцины (прививки), не способны вызвать полноценное заболевание, но могут дать возможность иммунитету запомнить характерные признаки микробов и при встрече с настоящим возбудителем быстро его определить и уничтожить.

Читайте также:  Аллергическая реакция организма на цитрусовые

Производство вакцин получило массовые масштабы в начале ХХ века, после того как фармацевты научились обезвреживать токсины бактерий. Процесс ослабления потенциальных возбудителей инфекций получил название аттенуации.

Сегодня медицина располагает более, чем 100 видами вакцин от десятков инфекций.

Препараты для иммунизации по основным характеристикам делятся на три основных класса.

  1. Живые вакцины. Защищают от полиомиелита, кори, краснухи, гриппа, эпидемического паротита, ветряной оспы, туберкулеза, ротавирусной инфекции. Основу препарата составляют ослабленные микроорганизмы — возбудители болезней. Их сил недостаточно для развития значительного недомогания у пациента, но хватает, чтобы выработать адекватный иммунный ответ.
  2. Инактивированные вакцины. Прививки против гриппа, брюшного тифа, клещевого энцефалита, бешенства, гепатита А, менингококковой инфекции и др. В составе мертвые (убитые) бактерии или их фрагменты.
  3. Анатоксины (токсоиды). Особым образом обработанные токсины бактерий. На их основе делают прививочный материал от коклюша, столбняка, дифтерии.

В последние годы появился еще один вид вакцин — молекулярные. Материалом для них становятся рекомбинантные белки или их фрагменты, синтезированные в лабораториях путем применения методов генной инженерии (рекомбининтная вакцина против вирусного гепатита В).

Живые бактериальные

Схема подходит для вакцины БЦЖ, БЦЖ-М.

Живые противовирусные

Схема подходит для производства вакцин от гриппа, ротавируса, герпеса I и II степеней, краснухи, ветряной оспы.

Субстратами для выращивания вирусных штаммов при производстве вакцин могут становиться:

  • куриные эмбрионы;
  • перепелиные эмбриональные фибробласты;
  • первичные клеточные культуры (куриные эмбриональные фибробласты, клетки почек сирийских хомячков);
  • перевиваемые клеточные культуры (MDCK, Vero, MRC-5, BHK, 293).
Виды вакцин

Первичный сырьевой материал очищают от клеточного дебриса в центрифугах и с помощью сложных фильтров.

Инактивированные антибактериальные вакцины

  • Культивация и очистка штаммов бактерий.
  • Инактивация биомассы.
  • Для расщепленных вакцин клетки микробов дезинтегрируют и осаждают антигены с последующим их хроматографическим выделением.
  • Для конъюгированных вакцин полученные при предыдущей обработке антигены (как правило, полисахаридные) сближают с белком-носителем (конъюгация).

Инактивированные противовирусные вакцины

  • Субстратами для выращивания вирусных штаммов при производстве вакцин могут становиться куриные эмбрионы, перепелиные эмбриональные фибробласты, первичные клеточные культуры (куриные эмбриональные фибробласты, клетки почек сирийских хомячков), перевиваемые клеточные культуры (MDCK, Vero, MRC-5, BHK, 293). Первичная очистка для удаления клеточного дебриса проводится методами ультрацентрифугирования и диафильтрации.
  • Для инактивации используются ультрафиолет, формалин, бета-пропиолактон.
  • В случае приготовления расщепленных или субъединичных вакцин полупродукт подвергают действию детергента с целью разрушить вирусные частицы, а затем выделяют специфические антигены тонкой хроматографией.
  • Человеческий сывороточный альбумин применяется для стабилизации полученного вещества.
  • Криопротекторы (в лиофилизатах): сахароза, поливинилпирролидон, желатин.
Читайте также:  Как лечить аллергию народными средствами у взрослых

Схема подходит для производства прививочного материала против гепатита А, желтой лихорадки, бешенства, гриппа, полиомиелита, клещевого и японского энцефалитов.

Анатоксины

Для дезактивации вредного воздействия токсинов используют методы:

  • химический (обработка спиртом, ацетоном или формальдегидом);
  • физический (подогрев).

Схема подходит для производства вакцин против столбняка и дифтерии.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), на долю инфекционных заболеваний приходится 25 % от общего количества смертей на планете ежегодно. То есть инфекции до сих пор остаются в списке главных причин, обрывающих жизнь человека.

Одним из факторов, способствующих распространению инфекционных и вирусных заболеваний, являются миграция потоков населения и туризм. Перемещение человеческих масс по планете влияет на уровень здоровья нации даже в таких высокоразвитых странах, как США, ОАЭ и государства Евросоюза.

«Наука и жизнь» № 3, 2006, «Вакцины: от Дженнера и Пастера до наших дней», академик РАМН В. В. Зверев, директор НИИ вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова РАМН.

Заключение

И в заключение — реальная история из жизни (последний случай оспы в Москве):

1959 года в Москву из творческой командировки в Индию вернулся художник Кукарекин. Вернулся он на день раньше, чем сообщил жене, и из аэропорта отправился к своей любовнице, у которой провёл ночь и которой, прежде чем взойти на ложе любви, отдал привезённые из далёкой страны подарки. На следующий день, подгадав по времени прилёт очередного рейса из Дели, он отправился домой, где произошла радостная встреча с женой. Отдав ей подарки, он, утомлённый перелётом и последующими положительными эмоциями, лёг спать. Любовница и жена, как потом удалось выяснить компетентным органам, поступили совершенно одинаково — помчались в комиссионный магазин сдавать привезенные подарки. Ночью Кукарекин почувствовал себя плохо, жена вызвала «скорую помощь», и его с высокой температурой отвезли в инфекционное отделение Боткинской больницы. В связи с тем, что у больного возникло затруднённое дыхание к нему вызвали отоларинголога… Тот, посмотрев больного, сказал, что трахеостому накладывать не нужно, мол и без неё раздышится, ушёл в неотложку… К больному вызвали доктора, который его выстукивал и выслушивал, но ничего путного сказать не мог. В связи с тем, что больному стало хуже, к нему вызвали заведующего кафедрой инфекционных болезней, но он приехать не успел — больной умер. Прозектору случай был совершенно не понятен.

На секции присутствовал старичок-патологоанатом из Ленинграда, приехавший по своим делам в Москву и зашедший навестить своего приятеля, который заведовал кафедрой патанатомии… Старик посмотрел и сказал «Да это, батенька, variola vera — чёрная оспа».

Читайте также:  Что такое язвенно некротический стоматит Венсана и как его лечить?

После установления момента истины заскрипела машина советского здравоохранения… Вначале карантин был наложен на инфекционный корпус, а спустя некоторое время и на всю больницу. Попались в карантин и мы. Началась райская жизнь. Больные не поступали, и мы ходили друг к другу в гости. Вечером Степан Рубенович доставал записную книжку и звонил по телефону: «Вано, дорогой! Это Стёпа говорит…» Далее следовал разговор по-армянски, и спустя некоторое время кто-нибудь из нас подходил к заранее условленному месту у забора, туда подъезжала машина, из которой нам передавали корзину с яствами и коньяком.

Между тем события приняли нешуточный оборот. Умерли от оспы несколько человек — приёмщица в комиссионном магазине, санитарка в инфекционном корпусе, врач-инфекционист… В одну из ночей я вышел к проходной для того, что бы принять очередной презент от Стёпиного приятеля. У ворот больницы стояла толпа родственников с передачами для больных. Внезапно подъехала санитарная машина, из которой вышли два человека, одетые в противочумные костюмы, в противогазных масках — забирать на обсервацию очередного пациента. Мгновенно площадь перед входом в больницу опустела, люди бежали в разные стороны, бросая сумки с передачами. Вид всё это имело зловещий.

Было принято решение привить против оспы всё население Москвы, т.к. выяснилось, что прививки, сделанные много лет тому назад, иммунитета не дают. Далее, выяснилось, что в Москве нет оспенной вакцины, но она есть на Дальнем Востоке. Погода в те дни стояла нелётная, бураны и пурга на всём протяжении от Владивостока и до Москвы. В конце концов, вакцина прибыла и началась массовая вакцинация… [8].

Не болейте!

Классификация вакцин

В зависимости от происхождения существует четыре типа вакцин:

  • живая вакцина, состоящая из ослабленных возбудителей;
  • инактивированная суспензия, в состав которой входят убитые микроорганизмы или их фрагменты;
  • химическая вакцина содержит высокоочищенные антигены;
  • синтетическая вакцина, синтезированная с помощью передовых генно-инженерных технологий в сфере микробиологии.

Некоторые вакцины состоят из компонентов, способствующих выработке иммунитета против одного заболевания (монопрепараты). Другие включают действующие вещества, защищающие сразу от нескольких патологий, поэтому носят название комбинированные вакцины.

Если принять во внимание род антигенов, задействованных при создании вакцины, тогда несложно выделить типы растворов:

  • содержащие целые микробные клеточные элементы (живая или инактивированная вакцина);
  • включающие фрагменты микробных единиц;
  • состоящие их токсинов микроорганизмов (анатоксины);
  • созданные на основе синтетических антигенов;
  • полученные путем синтеза антигенов с помощью достижений генной инженерии.