Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра иммунологии и аллергологии Дисциплина: Иммунология Самостоятельная работа студента Реферат Тема : Вакцины Выполнила: студентка 3 курса 24 группы лечебного факультета Сикеева Наталья Юрьевна Проверила: Никифорова Е.М Волгоград 2024г СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Классификация вакцин………………………………………….....4 2. Методы получения вакцин……………………………………..…..5 3. Механизмы действия вакцин……………………………………….6 4. Разработка и изготовление вакцин………………………….…..…9 5. Заключение……………………………………………………….....11 Список использованной литературы 2 Введение Вакцины – это биологические препараты, которые используются для защиты организма от инфекционных заболеваний. Вакцины содержат антигены (части микроорганизмов или их токсины), которые стимулируют иммунную систему организма к производству антител и активации клеточного иммунитета. В результате введения вакцины иммунная система запоминает антигены и готова быстро и эффективно реагировать на повторное вторжение патогенов, предотвращая развитие болезни. Проведение вакцинации имеет ряд важных преимуществ: 1. Предотвращение заболеваний: Вакцины помогают предотвратить развитие инфекционных заболеваний, защищая организм от бактерий, вирусов и других патогенов. 2. Создание коллективного иммунитета: Массовая вакцинация способствует формированию коллективного иммунитета, что позволяет снизить распространение инфекций в обществе. 3. Снижение заболеваемости и смертности: Благодаря вакцинации удалось сократить количество случаев заболеваний и смертность от опасных инфекций. 4. Эффективность и безопасность: Современные вакцины проходят строгие испытания и проверки на эффективность и безопасность, что позволяет предотвратить возникновение нежелательных побочных эффектов. Вакцинация является одним из наиболее важных и успешных методов предупреждения инфекционных заболеваний и играет решающую роль в общественном здравоохранении. 3 1. Классификация вакцин Вакцины классифицируются по различным признакам, включая тип используемого антигена, способ получения вакцины, а также способ доставки вакцины в организм. Для активной иммунизации применяют следующие типы вакцин: 1. Аттенуированные – вакцины содержащие живых ослабленных возбудителей (например, противокоревая). 2. Инактивированные вакцины, содержащие инактивированных возбудителей (например, противочумная), их обезвреженные токсины (например, столбнячный анатоксин) или специфические антигены: 2.1.Цельномикробные или цельновирионные вакцины, содержащие целинных убитых возбудителей (например, противочумная). 2.2. Субъединичны вакцины, содержащие специфические антигены, например, продукты жизнедеятельности микроорганизма (столбнячный анатоксин), углеводные антигены – в виде очищенных капсульных полисахаридов (пневмококковая вакцина) или полисахаридов, конъюгированных с белковым носителем. 3.Генно-инженерные вакцины, полученные методами генной инженерии: 3.1.Рекомбинантные, содержащие продукты экспрессии отдельных генов микроорганизма, выработанные в специальных клеточных системах (вакцина против гепатита В ). 3.2.Химерные (векторные) вакцины, в которых ген, контролирующий синтез протективного белка, встроен в непатогенный микроорганизм в расчете на то, что синтез этого белка будет происходить в привитом макроорганизме (герпес, грипп). 3.3.Рибосомальные. Выделенные рибосомы с матрицей представляют собой вакцину. 4. Синтетические вакцины, где в качестве иммуногена используется химический аналог протективного белка, полученный методом прямого химического синтеза. 4 3. Методы получения вакцин Существует несколько методов получения вакцин, которые используются для создания иммунитета к различным инфекционным заболеваниям. Некоторые из основных методов получения вакцин включают: 1. Использование ослабленных (живых аттенуированных) микроорганизмов: Этот метод включает использование живых вирусов или бактерий, которые были ослаблены таким образом, чтобы они не вызывали болезни, но способствовали развитию иммунитета. Примерами таких вакцин являются вакцина против кори, коклюша и полиомиелита. 2. Использование убитых (инактивированных) микроорганизмов: Этот метод включает использование микроорганизмов, которые были убиты химическими или физическими методами, чтобы сохранить их антигенные свойства, но лишить способности вызывать болезнь. Примерами таких вакцин являются вакцина против гриппа и вакцина против полиомиелита. 3. Использование белковых субъединиц: В этом методе вакцины содержат изолированные белковые компоненты микроорганизмов, которые стимулируют иммунную систему без риска заражения болезнью. Примером такой вакцины является вакцина против гепатита В. 4. Использование рекомбинантной ДНК: Этот метод включает введение генетического материала микроорганизма в другой микроорганизм или клетку, чтобы тот начал производить антиген, которым обладает оригинальный патоген. Примерами таких вакцин являются вакцина против гепатита В и вакцина против HPV. Это основные методы получения вакцин, которые позволяют создавать эффективные средства профилактики различных инфекционных заболеваний. 5 4. Механизм действия Вакцины действуют, стимулируя иммунную систему организма к созданию иммунитета против конкретного патогена. Они активируют различные компоненты иммунной системы, что приводит к выработке антител и клеточного иммунитета против возбудителя инфекции. Ниже приведены основные механизмы действия вакцин: Аттенуированные вакцины содержат ослабленный живой микроорганизм. Примером могут служить вакцины против полиомиелита, кори, паротита, краснухи или туберкулеза. У аттенуированных вакцин патогенность исключается за счет глубоких и стабильных изменений в геноме микроорганизма, исключающих вероятность возвращения к вирулентному фенотипу, т.е. реверсии. Живые вакцины получают путем искусственного аттенуирования (ослабления штамма (например, многократные (200 – 300) пассажи на желчном бульоне) или отбирая естественные авирулентные штаммы. В настоящее время возможен путь создания живых вакцин путем генной инженерии на уровне хромосом с использованием рестриктаз. Как правило, живые вакцины являются корпускулярными. Эффективность живых вакцин определяется способностью аттенуированного микроорганизма размножаться в привитом макроорганизме, воспроизводя иммунологически активные компоненты непосредственно в его тканях. Положительные стороны живых вакцин: по механизму действия на организм напоминают «дикий» штамм, т.е. могут приживаться в организме и длительно сохранять иммунитет вытесняя «дикий» штамм; используются небольшие дозы для вакцинации (обычно однократная) и поэтому вакцинацию легко проводить организационно. Отрицательные стороны: живая вакцина корпускулярная – содержит 99 % балласта и поэтому обычно достаточно реактогенная; 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 обезьяннего СПИДа и онковирусов; возможность реверсии вирулентных форм, что может стать причиной заболевания вакцинируемого. Пациенты с иммунодефицитами (получающие иммуносупрессивную терапию, при СПИДе и опухолях) не должны получать такие вакцины; 6 трудно дозируются и поддаются биоконтролю, легко чувствительны к действию высоких температур и требуют неукоснительного соблюдения температурных режимов хранения. Примером живых вакцин могут служить вакцины для профилактики краснухи (Рудивакс), кори (Рувакс), полиомиелита, туберкулеза, паротита. Живые вакцины выпускаются в лиофилизированном виде (кроме полиомиелитной). Инактивированные (убитые) целльномикробные или цельновирусные вакцины получают путем химической, термальной или иной обработки микробной (вирусной) суспензии, однако иммунизирующая активность должна сохраняться. Такие вакцины являются достаточно стабильными и безопасными, так как не могут вызвать реверсию вирулентности. Однако у этих вакцин имеется и ряд недостатков, в частности, они стимулируют более слабый иммунный ответ и требуют применения нескольких доз. При использовании убитых вакцин иммунизирующий эффект зависит от количества иммуногена, вводимого в составе препарата, поэтому с целью создания более полноценных иммуногенных стимулов прибегают к концентрации и очистке микробных клеток или вирусных частиц. Иммунизирующую способность инактивированных и всех других нереплицирующихся вакцин удается повысить путем: сорбции иммуногена на крупномолекулярных химически инертных полимерах; добавления адъювантов, т. е. веществ, стимулирующих иммунные реакции организма; заключения иммуногена в мельчайшие капсулы, которые медленно рассасываются, способствуя депонированию вакцины в месте введения и пролонгированию ее действия. Инактивированные вакцины выпускают как в сухом (лиофилизированном), так и в жидком виде. Субъединичны вакцины (субмикробные или субвирионные вакцины) содержат: компоненты клеточной стенки или других частей возбудителя, как например в ацеллюлярной вакцине против коклюша, коньюгированной вакцине против гемофильной инфекции или в вакцине против менингококковой инфекции. Химические вакцины создаются из антигенных компонентов, извлеченных из микробной клетки. Выделяют антигены, обусловливающие иммуногенные характеристики 7 микроорганизма. К таким вакцинам относятся: полисахаридные вакцины (Менинго А+С, Акт-ХИБ, Пневмо 23), целлюлярные коклюшные вакцины; экзотоксины микроорганизмов, являющиеся основными патогенетическими факторами определенных заболеваний человека (например, дифтерия, столбник). Анатоксины, используемые в качестве вакцин, индуцируют специфический иммунный ответ. Для получения вакцин токсины чаще всего обезвреживают с помощью формалина. Субмикробные или субвирионные вакцины чаще всего содержат несколько компонентов различных типов вакцины – ассоциированные вакцины. Генно-инженерные вакцины это вакцины, полученные методами генной инженерии, и представляют собой искусственно созданные антигенные детерминанты микроорганизмов. В 80-е годы зародилось новое направление – это разработка биосинтетических вакцин. Рекомбинантные вакцины – для производства этих вакцин генетический материал микроорганизма встраивают в дрожжевые клетки, продуцирующие антиген. После культивирования дрожжей из них выделяют нужный антиген, очищают и готовят вакцину. Примером таких вакцин может служить вакцина против гепатита В (Эувакс В). Векторные вакцины – вакцины, также полученные методами генной инженерии. Вектор, или носитель, – это ослабленные вирусы или бактерии, внутрь которых может быть вставлен генетический материал от другого микроорганизма, являющегося причинно-значимым для развития заболевания, к которому необходимо создание протективного иммунитета. Суть метода: гены вирулентного микроорганизма, отвечающий за синтез протективных антигенов, встраивают в геном какого-либо безвредного микроорганизма, который при культивировании продуцирует и накапливает соответствующий антиген. Например, на носитель – живой рекомбинантный вирус осповакцины (вектор) наносятся поверхностные белки двух вирусов: гликопротеин D вируса простого герпеса и гемагглютинин вируса гриппа А. Происходит неограниченная репликация вектора и развивается адекватный иммунный ответ против вирусной инфекции обоих типов. Вирус коровьей оспы используется для создания рекомбинантных векторных вакцин, в частности, против ВИЧ-инфекции. Подобные исследования проводятся с ослабленными бактериями, в частности, сальмонеллами, как носителями частиц вируса гепатита. Рибосомальные вакцины. Для получения такого вида вакцин используют рибосомы, имеющиеся в каждой клетке. Выделенные рибосомы с матрицей в 8 чистом виде и представляют вакцину. Примером может служить бронхиальная и дизентерийная вакцины (например, ИРС-19, Рибомунил). Синтетические вакцины представляют собой синтезированные пептидные фрагменты, которые соответствующие аминокислотной последовательности вирусного (бактериального) белка, которые распознаются иммунной системой и вызывают иммунный ответ. Важными преимуществами синтетических вакцин по сравнению с традиционными являются: они не содержат бактерий и вирусов, продуктов их жизнедеятельности; вызывают иммунный ответ узкой специфичности; исключаются трудности выращивания вирусов, хранения и возможности репликации в организме вакцинируемого в случае использования живых вакцин; можно присоединять к носителю несколько разных пептидов, выбирать наиболее иммуногенные из них для коплексирования с носителем. 4. Разработка и изготовление вакцин Разработка любой вакцины включает четыре этапа: идентификация протективного антигена в экспериментах на животных Иммуногенность и безопасность новой вакцины сначала оценивают на животных; поиск формы введения антигена, которая наилучшим образом обеспечивает иммунный ответ. Каждый испытуемый должен дать письменное согласие на участие в эксперименте. Небольшому числу испытуемых вводят возрастающие дозы вакцины, чтобы определить оптимальную дозу и оценить иммуногенность и безопасность; клинические испытания безопасности и иммуногенности вакцины на людях разного возраста. Проводят клинические испытания на большой группе добровольцев, которых подвергают воздействию патогенного микроорганизма; оценка безопасности и эффективности применения вакцины в восприимчивой популяции. Проводят широкомасштабные испытания вакцины на людях (1000-10000 человек). Только после этого вакцина может претендовать на лицензию. Однако, редкие поствакцинальные осложнения могут остаться невыявленными, поскольку испытания проводятся на сравнительно 9 ограниченной группе людей. После внедрения вакцины в практику за ней продолжают наблюдать, чтобы убедиться в ее эффективности и выявить редкие осложнения. Каждый из этих этапов далеко не прост. Неудача может случиться на любом из них. Даже в развитых странах не соответствующие стандартам вакцины хоть редко, но все же иногда попадают в продажу. В США, например, в 1955 г. не полностью инактивированная полиомиелитная вакцина Солка стала причиной вспышки полиомиелита: заболели более 200 вакцинированных и контактировавших с ними людей. В 1995 г. из 190 вакцин, которые разрабатывались в США, получили лицензию только 5. «Идеальной» вакцин мог бы считаться препарат, обладающий: 1. 1.полной безвредностью для привитых, и для лиц, к которым вакцинный микроорганизм попадает в результате контактов с привитыми; 2. способностью вызывать стойкий иммунитет после минимального количества введений (не более трех); 3. достаточной стабильностью, чтобы не допустить ухудшения свойств вакцины при транспортировке и хранении; 4. умеренной ценой, которая не препятствовала бы массовому применению вакцины. Критерии эффективных вакцин 1. Безопасность. Вакцины не должны быть причиной заболевания или смерти. 2. Протективность. Вакцины должны защищать против заболевания, вызываемого «диким» штаммом патогенна Поддержание протективного иммунитета. Защитный эффект должен сохраняться в течение нескольких лет. 3. Индукция нейтрализующих антител. Нейтрализующие антитела необходимы для предотвращения инфицирования. Индукция протективных Т-клеток. Патогены, размножающиеся внутриклеточно, более эффективно контролируются с помощью Т-клеточноопосредованного иммунитета. 4. Относительно низкая цена вакцины. 5. Легкость применения. 10 5. Заключение Вакцины играют ключевую роль в защите организма от инфекционных заболеваний и обеспечении общественного здоровья. Благодаря вакцинации удалось избавиться от многих опасных инфекций, снизить заболеваемость и смертность, а также предотвратить пандемии. Основной механизм действия вакцин состоит в активации иммунной системы и стимуляции ее к созданию специфического иммунитета против патогенов. Иммунология вакцин продолжает развиваться, предлагая новые методы и технологии для создания безопасных и эффективных вакцин. Важно продолжать исследования в этой области, чтобы бороться с новыми угрозами для общественного здоровья, включая возникающие инфекции и резистентные к антибиотикам штаммы патогенов. Вакцинация является одним из самых успешных инструментов общественного здравоохранения, и ее широкое использование способствует улучшению здоровья населения и снижению распространения инфекций. Поэтому важно поддерживать программы вакцинации, следовать рекомендациям врачей и научных исследований, чтобы обеспечить безопасность и эффективность вакцин для всех. 11 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Плоткин С.А., Оренштейн В.А. и Оффит П.А. (ред.). (2013). Вакцина. Elsevier Науки о здоровье. 2. Раппуоли Р., Дель Джудиче Г. и Дэвис Х. (2014). Инактивированные вакцины: «будущее вакцин против гриппа». Перспективы Колд-СпрингХарбора в области биологии, 7 (10), a025619. 3. Ламберт П. Х., Лю М. (2013). Патофизиология несостоявшегося иммунного ответа при сепсисе с участием специфических клеточных сигнальных механизмов. Вакцина, 31 (40), 4367-72. 4. Канг Х.Дж. и Ким И.Т. (2019). Влияние неуверенности в вакцинации на глобальное здравоохранение, Журнал корейской медицинской науки, 34(43). 12
