Зміст
Введення
1. Загальні відомості про вакцини
1.1 Історія появи вакцин
1.2 Визначення та класифікація
1.3 Властивості вакцин
1.4 Отримання вакцин
2. Сироватки в біотехнології
2.1 Загальна характеристика
2.2 Отримання
Висновок
Список літератури
Введення
Вакцинопрофілактика займає значне місце в боротьбі з інфекційними хворобами.
Завдяки вакцинопрофілактику ліквідована віспа, зведена до мінімуму захворюваність на поліомієліт, дифтерію, різко знижена захворюваність на кір, кашлюк, сибіркою, туляремією та іншими інфекційними хворобами. Успіхи вакцинопрофілактики залежать від якості вакцин і своєчасного охоплення щепленнями загрозливих контингентів. Великі завдання стоять щодо вдосконалення вакцини проти грипу, сказу, кишкових інфекцій та інших, а також з розробки вакцин проти сифілісу, ВІЛ-інфекції, сапу, меліоїдоза, хвороби легіонерів і деяких інших.
Сучасні імунологія і вакцинопрофілактика підвели теоретичну базу і намітили шляхи вдосконалення вакцин в напрямку створення очищених полівалентних ад'ювантних синтетичних вакцин і отримання нових нешкідливих ефективних живих рекомбінантних вакцин.
1. Загальні відомості про вакцини
1.1 Історія появи вакцин
Під загальною назвою вакцин об'єднують всі препарати, що отримуються як з самих патогенних мікроорганізмів або їх компонентів, так і продуктів їх життєдіяльності, які застосовуються для створення активного імунітету у тварин і людей.
Історію створення засобів специфічної профілактики можна розділити на три періоди:
1. Несвідомі спроби на зорі наукової медицини штучно заражати здорових людей і тварин виділеннями від хворих з легкою формою захворювання.
2. Створення великої кількості вакцин з убитих бактерій.
3. Створення і застосування живих, убитих, субодиничні вакцин.
Перший період ознаменувався геніальним відкриттям живих вакцин Е. Дженнером (1796) та Л. Пастером (1880). Хоча в основі цих відкриттів лежали досвід і спостереження (Е. Дженнер), знання етіології і свідомий експеримент (Пастер), головним у цей майже столітній період було штучне зараження з наступним переболевания, тобто викликати «легку хвороба» з тим, щоб людина не занедужав нею у важкій смертельної формі. Вакцина Дженнер а проти віспи, вакцини Пастера проти холери курей (1880), сибірської виразки (1880-1883), пики свиней (1882-1883), сказу (1-S81-1886) містили живих збудників хвороби, ослаблених різними методами: збудник холери курей - тривалим зберіганням культур в бульйоні, впливом на збудника сибірської виразки підвищеною температурою (42,5 ° С), пасажем збудника пики через організм голубів і кроликів, пасирування вірусу сказу через організм кроликів.
У 1884 році Л.С. Ценковський в Росії, використовуючи принцип аттенуаціі (ослаблення) за Пастеру, приготував свої вакцини проти сибірської виразки. У 1908 році Wall і Leclainche отримали вакцину проти ЕМКАР з культур збудника, вирощених при 43-44 ° С, або культури, вирощені в середовищах із специфічною сироваткою. Потім подібні живі вакцини були отримані проти холери людей (Хавкін В., в Індії, 1890-1896; Nikole, 1912). У 1897 році Р. Кох у практику профілактичних щеплень проти чуми великої рогатої худоби запропонував живий вірус з жовчі убитих, хворих або полеглих від чуми тварин. Ці щеплення давали відхід до 30%. Незабаром Ненцкій, заберу і Вижнікевіч замінили їх «симультанних» щепленнями, тобто одночасним запровадженням з живим вірусом специфічної сироватки.
На цьому перший, найбільш ранній період розробки живих вакцин закінчується, разом з ним закінчується і перший період розвитку імунології.
Другий період характеризується виготовленням вакцин з убитих бактерій і відкриттям великої кількості збудників захворювань. І сміливо можна сказати, що не було такого мікроорганізму, який би в убитому стані не використовувався в якості вакцини. Офіційним початком цього періоду слід вважати 1898 рік (Kolle Pieiffer), він дав багаті плоди для медицини і ветеринарії у створенні так званих корпускулярних вакцин. У той же час він приніс науці багато дивних відкриттів і розчарувань. Цей період не закінчений і зараз, тому що через відсутність ефективних профілактичних препаратів ми користуємося убитими корпускулярними вакцинами при цілому ряді інфекцій, хоча є досконалі методи аттенуаціі мікроорганізмів.
У розробці живих вакцин цей період зіграв сумну роль. Він затримав їх розвиток більш ніж на 20 років. Але в той же час у цей період існувала думка про недостатню ефективність убитих вакцин. Вчені не залишали пошуків все нових і нових живих вакцин, як найбільш ефективних і економічних профілактичних препаратів.
У третій період (з 1930 року) в рівній мірі отримали розвиток живі, вбиті й так звані хімічні вакцини з очищених антигенів, то є третій період характеризується розвитком обох напрямків.
Прихильники застосування убитих вакцин, посилаючись на факти ускладнень при застосуванні живих вакцин у ветеринарній практиці, відкидали їх і прагнули удосконалити убиті вакцини. Способи поліпшення убитих вакцин були пов'язані із застосуванням різних фізичних і хімічних агентів для знешкодження мікробів, підбором штамів з повноцінними антигенами, запровадження «щадних» режимів інактивації культур мікробів, використанням очищених, так званих протективних, антигенів (хімічних вакцин). Приділялося чимало робіт питань «депонування» забитих і хімічних вакцин, методів їх аплікації, кратності, інтервалам, дозам вступу, а також проблемі ревакцинацій. При цьому були досягнуті великі успіхи. Але все ж таки проблема ліквідації інфекційних хвороб успішно не вирішувалася.
Виготовлення живих вакцин в 20-60-х роках цього століття не стояло на місці. Розробки отримання живих вакцин проводилися, no дещо уповільненими темпами, ніж убитих вакцин. Лише в останні 20-30 років ми стаємо свідками широкого виробництва живих вакцин і заміни ними убитих вакцин, не завжди є ефективними.
Наприклад, багаторічний досвід використання убитих вакцин у нашій країні і за кордоном при профілактиці сальмонельозів показав їх недостатню імуногенну ефективність, так як сальмонельозні антигени в організмі щеплених тварин не здатні розмножуватися. Це обмежує їх циркуляцію в організмі і прояв клітинного імунітету. Останнє змушує застосовувати убиті вакцини багаторазово, вводити їх великими дозами, що зумовлює високу реактогенність убитих вакцин. Для профілактики інфекційних хвороб більш ефективними вважають живі вакцини їх аттенуірованних штамів. Останні отримують при пасирування вірулентних культур мікроорганізмів на штучних поживних середовищах і через несприйнятливих тварин, а також впливом на них фізичних, хімічних і біологічних факторів. Введення таких штамів в організм забезпечує їх розмноження не викликаючи захворювання. Навпаки, вони забезпечують вироблення більш міцного, в тому числі клітинного, імунітету. На відміну від імунітету, сформованого під дією убитих вакцин, імунітет від застосування живих вакцин настає більш швидко, вже після одноразового введення вакцини. Він більш напружений і тривалий. Однак переваги живих вакцин перед вбитими цим не вичерпуються.
Згідно сучасним міжнародним вимогам штами, які застосовують для виготовлення живих вакцин, повинні мати генетичні маркери, що дозволяють відрізнити їх від польових штамів. Вони повинні володіти постійністю (константність) своїх біологічних властивостей, слабкою залишкової вірулентністю і забезпечувати несприйнятливість до інфекції більшості тварин при одноразовому застосуванні вакцини.
Значення живих вакцин оцінюється ще і з економічних позицій. На Міжнародному конгресі мікробіологів в 1966 році було висловлено думку, що застосування живих вакцин забезпечує збереження екологічного балансу, не допускає появу нових патогенних мікроорганізмів.
Більшість що випускаються у нас живих вакцин в даний час є моноштаммнимі. Технологія їх виготовлення не враховує різноманіття сероваріантного складу бактерій.
У технологічному процесі вакцинного виробництва важливі всі ланки: від підбору виробничих штамів і поживного середовища до кінцевих етапів - стандартизації та розфасовки біопрепаратів.
1.2 Визначення та класифікація
Вакцини (лат. vaccinus коров'ячий) - препарати, отримані з мікроорганізмів або продуктів їх життєдіяльності; застосовуються для активної імунізації людей і тварин з профілактичною і лікувальною метою.
Розрізняють такі види вакцин:
Вакцина адсорбована (v. adsorptum) - В., антигени якої сорбовані на речовинах, що підсилюють і пролонгують антигенна роздратування.
Вакцина антирабічна (v. antirabicum; анти-+ лат. Rabies сказ) - В., виготовлена зі штаму фіксованого вірусу сказу в суспензії тканин головного мозку тварин або в культурі клітин і призначена для попередження захворювання у осіб, укушених (ослюнение) тваринами, хворими сказ (підозрюваними на захворювання).
Вакцина асоційована (v. associatum; син.: В. комбінована, В. комплексна, полівакцина) - препарат, що складається з декількох В. різного типу, призначений для одночасної імунізації проти кількох інфекційних хвороб.
Вакцина жива (v. vivum) - B., що містить життєздатні штами патогенного мікроорганізму, ослаблені до ступеня, що виключає виникнення захворювання, але повністю зберегли антигенні властивості, що обумовлюють формування специфічного імунітету у щепленого.
Вакцина полівалентна (v. polyvalens; грец. Poly - багато + лат. Valens, valentis сильний) - В., виготовлена на основі декількох серологічних варіантів збудника однієї інфекційної хвороби.
Вакцина убита (v. inactivatum) - В., виготовлена з мікроорганізмів інактивованих (убитих) впливом фізичних або хімічних факторів.
Вакцина фенолізірованная (v. phenolatum) - убита В., виготовлена з мікроорганізмів, інактивованих фенолом.
Вакцина формалінізірованная (v. formalinatum; син. Формолвакціна) - убита В., виготовлена з мікроорганізмів, інактивованих формаліном.
Вакцина хімічна (v. chemicum) - В., що складається зі специфічних антигенів, витягнутих з мікроорганізмів, і очищена від баластних речовин.
Вакцина ембріональна (v. embryonale) - В., виготовлена з вірусів або рикетсій, вирощених на ембріонах птахів (курей, перепілок).
Вакцина етерізованная (v. aetherisatum) - убита В., виготовлена з мікроорганізмів, інактивованих ефіром.
Вакцини складаються з чинного початку - специфічного антигену; консерванту для збереження стерильності (в неживих В.); стабілізатора, або протектора, для підвищення термінів зберігання антигену; неспецифічного активатора (ад'юванта), або полімерного носія, для підвищення імуногенності антигену (в хімічних, молекулярних вакцинах). Специфічні антигени, які містяться у В., у відповідь на введення в організм викликають розвиток імунологічних реакцій, що забезпечують стійкість організму до патогенних мікроорганізмів. В якості антигенів при конструюванні В. використовують: живі ослаблені (аттенуіровані) мікроорганізми; неживі (інактивовані, убиті) цілісні мікробні клітини або вірусні частинки; витягнуті з мікроорганізмів складні антигенні структури (протективні антигени); продукти життєдіяльності мікроорганізмів - вторинні метаболіти (наприклад, токсини , молекулярні протективні антигени): антигени, одержані шляхом хімічного синтезу або біосинтезу із застосуванням методів генетичної інженерії.
У відповідності з природою специфічного антигену В. ділять на живі, неживі і комбіновані (як живі, так і неживі мікроорганізми і їх окремі антигени).
Живі В. отримують з дівергентних (природних) штамів мікроорганізмів, що володіють ослабленою вірулентністю для людини, але містять повноцінний набір антигенів (наприклад, вірус коров'ячої віспи), і зі штучних (аттенуірованних) штамів мікроорганізмів. До живим В. можна віднести також векторні В., отримані генно-інженерним способом і які становлять вакцинний штам, що несе ген чужорідного антигену (наприклад, вірус віспяної вакцини з вбудованим антигеном вірусу гепатиту В).
Неживі В. поділяють на молекулярні (хімічні) і корпускулярні. Молекулярні В. конструюють на основі специфічних протективних антигенів, що знаходяться в молекулярному вигляді та отриманих шляхом біосинтезу або хімічного синтезу. До цих У. можна віднести також анатоксини, які представляють собою знешкоджені формаліном молекули токсинів, утворених мікробною клітиною (дифтерійний, правцевий, ботулінічний та ін.) Корпускулярні В. отримують з цільних мікроорганізмів, інактивованих фізичними (тепло, ультрафіолетове та інші випромінювання) або хімічними (фенол, спирт) методами (корпускулярні, вірусні та бактеріальні вакцини), або з субклітинних над-молекулярних антигенних структур, витягнутих з мікроорганізмів (субвіріонні вакцини , спліт-вакцини, вакцини зі складних антигенних комплексів).
Молекулярні антигени, або складні протективні антигени бактерій і вірусів, використовують для одержання синтетичних і напівсинтетичних вакцин, що представляють собою комплекс із специфічного антигену, полімерного носія і ад'юванта.
З окремих В. (моновакцин), призначених для імунізації проти однієї інфекції, готують складні препарати, що складаються з декількох моновакцин. Такі асоційовані вакцини, або полівакцин, полівалентні вакцини забезпечують імунітет одночасно проти кількох інфекцій. Прикладом може служити асоційована АКДС-вакцина, до складу якої входять адсорбовані дифтерійний та правцевий анатоксини та коклюшний корпускулярний антиген. Існує також сімейство поліанатоксінов: ботулінічний пентаанатоксін, протигангренозних тетраанатоксін, дифтерійно-правцевий діанатоксін. Для профілактики поліомієліту застосовують єдиний полівалентний препарат, що складається з аттенуіроваіних штамів I, II, III серотипів (сероварів) вірусу поліомієліту.
Налічується близько 30 вакцинних препаратів, що застосовуються з метою профілактики інфекційних хвороб; приблизно половина з них живі, решта інактивовані. Серед живих В. виділяють бактерійні - сібіреязвенная, чумну, туляремійні, туберкульозну, проти Ку-лихоманки; вірусні - оспенную, корову, грипозну, поліомієлітної, паротитної, проти жовтої лихоманки, краснухи. З неживих В. застосовують кашлюку, дизентерійну, черевнотифозну, холерну, герпетичну, висипнотифозних, проти кліщового енцефаліту, геморагічних лихоманок та інші, а також анатоксини - дифтерійний, правцевий, ботулінічний, газової гангрени.
1.3 Властивості вакцин
Основною властивістю вакцин є створення активного поствакцинального імунітету, який за своїм характером і кінцевому ефекту відповідає постинфекционного імунітету, іноді відрізняючись від нього лише кількісно. Вакцинальний процес при введенні живих вакцин зводиться до розмноження і генералізації аттенуированного штаму в організмі щепленого і залученню в процес імунної системи. Хоча за характером поствакцинальних реакцій при введенні живих В. вакцинальний процес і нагадує інфекційний, проте він відрізняється від нього своїм доброякісним перебігом.
Вакцини при введенні в організм викликають відповідну імунну реакцію, яка в залежності від природи імунітету і властивостей антигену може носити виражений гуморальний, клітинний або клітинно-гуморальний характер.
Ефективність застосування вакцини визначається імунологічною реактивністю, що залежить від генетичних і фенотипічних особливостей організму, від якості антигену, дози, кратності та інтервалу між щепленнями. Тому для кожної вакцини розробляють схему вакцинації.
Живі вакцини зазвичай використовують одноразово, неживі - частіше дворазово або трикратно. Поствакцинальний імунітет зберігається після первинної вакцинації 6-12 міс. (Для слабких вакцин) і до 5 і більше років (для сильних вакцин); підтримується періодичними ревакцинациями. Активність (сила) вакцини визначається коефіцієнтом захисту (відношенням числа захворювань серед нещеплених до числа хворих серед щеплених), який може варіювати від 2 до 500. До слабких вакцин з коефіцієнтом захисту від 2 до 10 відносяться грипозна, дизентерійна, черевнотифозна і ін, до сильних з коефіцієнтом захисту від 50 до 500 - оспенная, туляремійна, проти жовтої лихоманки і ін
У залежності від способу застосування вакцини ділять на ін'єкційні, пероральні і інгаляційні. Відповідно до цього їм надається відповідна лікарська форма: для ін'єкцій застосовують вихідні рідкі або регідратірованние з сухого стану вакцини; пероральні - у вигляді таблеток, цукерок (драже) або капсул; для інгаляцій використовують сухі (пилові або регідратірованние) вакцини. Вакцини для ін'єкцій вводять накожно (скарифікація), підшкірно, внутрішньом'язово.
1.4 Отримання вакцин
Найбільш прості у виготовленні живі вакцини, тому що технологія в основному зводиться до вирощування аттенуированного вакцинного штаму з дотриманням умов, які забезпечують отримання чистих культур штаму, виключення можливостей забруднення іншими мікроорганізмами (мікоплази, онковірус) з подальшою стабілізацією і стандартизацією кінцевого препарату. Вакцинні штами бактерій вирощують на рідких поживних середовищах (гідролізати казеїну або інші білково-вуглеводні середовища) в апаратах - ферментаторах ємністю від 0,1 м3 до 1-2 м3. Отримана чиста культура вакцинного штаму піддається ліофільно висушування з додаванням протекторів.
Вірусні та рикетсіозні живі вакцини одержують вирощуванням вакцинного штаму в ембріонах курей або перепелів, вільних від вірусів лейкозу, або в культурах клітин, позбавлених мікоплазм. Використовують або первинно-тріпсінізірованние клітини тварин або перещеплюваних диплоїдні клітини людини. Живі аттенуіровані штами бактерій і вірусів, які застосовуються для приготування живих вакцин, отримані, як правило, з природних штамів шляхом їх селекції або пасажів через біологічні системи (організм тварин, ембріони курей, культури клітин, поживні середовища).
У зв'язку з успіхами генетики та генетичної інженерії з'явилися можливості цілеспрямованого конструювання вакцинних штамів. Отримано рекомбінантні штами вірусу грипу, а також штами вірусу вакцини з вбудованими генами протективних антигенів вірусу гепатиту В.
Інактивовані корпускулярні бактеріальні вакцини або цільновіріонні інактивовані вакцини отримують відповідно з культур бактерій і вірусів, вирощених на тих же середовищах накопичення, що і у випадках отримання живих вакцин, і потім підданих інактивації нагріванням (нагріті вакцини), формаліном (формолвакціни), ультрафіолетовим випромінюванням (УФ -вакцини), іонізуючим випромінюванням (радіовакціни), спиртом (спиртові вакцини). Інактивовані вакцини через недостатньо високої імуногенності і підвищеної реактогенності не знайшли широкого застосування.
Виробництво молекулярних вакцин - більш складний технологічний процес, тому що вимагає вилучення з вирощеної мікробної маси протективних антигенів або антигенних комплексів, очищення та концентрування антигенів, введення в препарати ад'ювант. Виділення та очищення антигенів за допомогою традиційних методів (екстракції трихлороцтової кислотою, кислотного або лужного гідролізу, ферментативного гідролізу, висолювання нейтральними солями, осадження спиртом або ацетоном) поєднуються із застосуванням сучасних методів (швидкісного ультрацентрифугування, мембранної ультрафільтрації, хроматографічного розділення, афінної хроматографії, в т . ч. на моноклональних антитіл). За допомогою цих прийомів вдається отримувати антигени високого ступеня очищення та концентрування.
До очищеним антигенів, стандартизованим за кількістю антигенних одиниць, з метою підвищення імуногенності додають ад'юванти, найчастіше сорбенти-гелі (гідрат окису алюмінію та ін.)
Препарати, в яких антиген знаходиться в сорбированной стані, називають сорбованих або адсорбованими (дифтерійний, правцевий, ботулінічний сорбовані анатоксини). Сорбент грає роль носія і ад'юванта. В якості носія в синтетичних вакцинах запропоновані всілякі полімери.
Інтенсивно розробляється генно-інженерний спосіб отримання протективних білкових антигенів бактерій і вірусів. Як продуцентів використовують зазвичай ешерихії, дріжджі, псевдомонади з вбудованими в них генами протективних антигенів. Отримано рекомбінантні штами бактерій, які продукують антигени збудників грипу, коклюшу, кору, герпесу, гепатиту В, сказу, ящуру, ВІЛ-інфекції та ін
Отримання протективних антигенів генно-інженерним способом доцільно в тому випадку, коли вирощування мікробів пов'язано з великими труднощами або небезпеками, або коли важко витягувати антиген з мікробної клітки. Принцип і технологія отримання вакцин на основі генно-інженерного способу зводяться до вирощування рекомбінантного штаму, виділенню та очистці протективні антигену, конструювання кінцевого препарату.
Препарати вакцин, призначені для імунізації людей, перевіряють на безпечність, реактогенність та імуногенність. Нешкідливість включає перевірку на лабораторних тварин та інших біологічних системах токсичності, пірогенності, стерильності, алергенність, тератогенності, мутагенності препарату.
Реактогенність, тобто побічні місцеві і загальні реакції на введення вакцини, оцінюють на тварин і при щепленнях людей. Імуногенність перевіряють на лабораторних тваринах і виражають у іммунізуючий одиницях, тобто в дозах антигену, що захищають 50% імунізованих тварин, заражених певним числом інфікуючих доз патогенного мікроба чи токсину. У протиепідемічної практиці ефект вакцинації оцінюють по співвідношенню інфекційної захворюваності в щеплених і нещеплених колективах. Контроль вакцин здійснюють на виробництві у відділах бактеріологічного контролю і в Державному науково-дослідному інституті стандартизації та контролю медичних біологічних препаратів ім. Л.А. Тарасовича за розробленою і затвердженою МОЗ СРСР нормативно-технічної документації.
2. Сироватки в біотехнології
2.1 Загальна характеристика
Специфічні імунні сироватки містять антитіла до певних видів мікроорганізмів.
Сироваткові препарати використовують у таких цілях:
- Для лікування, так як введення в організм антитіл забезпечує швидке знешкодження мікробів та їх токсинів;
- Для профілактики, щоб швидко створити несприйнятливість у людини, контактировавшего з хворим або інфікованим матеріалом;
- Мікроорганізму виділеного від хворого, що дозволяє встановити вид (тип) мікроорганізму.
Введення сироватки в організм людини створює пасивний імунітет.
Розрізняють сироватки антитоксичні, які отримують шляхом імунізації тварин анатоксинами чи токсинами мікробів, і антимікробні, домученние при багаторазовій імунізації тварин бактеріями і ендотоксинами.
Найбільш ефективні антитоксичні сироватки, які швидко знешкоджують екзотоксини в організмі хворого. Їх застосовують для лікування дифтерії, скарлатини, правця, ботулізму, газової гангрени і захворювань, викликаних стафілококами. Антимікробні сироватки менш ефективні, тому їх використовують рідше.
2.2 Отримання
Лікувальні та профілактичні гетерологічние сироватки отримують шляхом імунізації ослів і коней, оскільки ці тварини більш реактогенність, ніж інші, і дають великий вихід антитіл. Крім того, кінський білок анафілоктогенен.
Для отримання антитоксичних сироваток тварин спочатку імунізують анатоксином, а після створення базисного імунітету - зростаючими дозами токсину. Антибактеріальні сироватки отримують шляхом введення тваринам убитих чи живих мікробів. З крові тварин виділяють плазму, потім з неї видаляють фібрин отримують сироватку.
Забір крові у цих тварин проводять в період максимального вмісту антитіл, однак для цього необхідно постійно контролювати кров за таким показником, як титр антитіл.
Антитоксичні сироватки титруються в антитоксичних або міжнародних одиницях (АЕ або МО). За 1 АЕ приймають мінімальну кількість сироватки, що охороняє певний вид тварин від загибелі при зараженні спеціально підібраною дозою токсину. Так, 1АЕ антидифтерійної сироватки - це найменша кількість сироватки, яка протягом 4 діб охороняє від смерті морську свинку масою 250г, інфіковану 100 ДLМ дифтерійного токсину.
Антибактеріальні та антивірусні сироватки не тетріруются і вводяться за клінічними показаннями в мілілітрах. При визначенні їх дози враховується тяжкість, день захворювання і вік хворого.
Отримані вище описаним способом сироваткові препарати характеризуються відносно низькою активністю і істотним кількістю домішок.
Сироватки можна отримувати також з культивованих на штучному живильному середовищі тварин клітин. Проте головною проблемою в цьому випадку є забезпечення стабільного росту тварин клітин внаслідок їх генетичної нестабільності, непостійності генетичних експресій і старіння.
Нерідко для лікування і профілактики інфекційних хвороб використовуються гомологічні сироватки здорових донорів, які перехворіли на людей або препарати плацентарної крові.
З метою зниження токсичності, зменшення алергічного дії та концентрації імуноглобулінів сироватки звільняють від баластних білків. При цьому використовують методи фракціонування з допомогою спирто-водних сумішей при температурі 0 ° С, ультрацентрігугірованія, електрофорезу, ферментативного гідролізу. Очищені і концентровані препарати гамма-глобулінової фракції сироваткових білків, содереащіе високі титри антитіл, називають імуноглобулінами, а в практиці - гамма-глобулінами. Сучасна технологія виготовлення людського гамма-глобуліну гарантує повну загибель вірусів гепатиту.
Висновок
Існуючі традиційні вакцини, незважаючи на очевидний позитивний ефект їх широкого застосування, мають ряд недоліків.
До них відносяться: наявність небажаних біологічно активних і баластних компонентів в препаратах, неповноцінні імунологічні властивості самих антигенів. Крім того, існують захворювання, які не викликають імунітету, вакцини проти яких взагалі відсутні і не можуть бути сконструйовані на основі класичних принципів. Все це викликає необхідність удосконалення вже існуючих вакцин і створення принципово нових типів вакцин.
Одним з найбільш перспективних напрямків в даній області є отримання вакцинних препаратів на основі методів генної інженерії.
Останнім досягненням генної інженерії і біотехнології стало створення рекомбінантних противірусних вакцин, що містять гібридні молекули нуклеїнових кислот. Ці вакцини мають цілу низку переваг. Вони характеризуються відсутністю (або значним зниженням) баластних компонентів, повною нешкідливістю, низькою вартістю, яка пов'язана зі здешевленням промислового виробництва вакцин. Експресуються в клітинах вакцинованого тваринного білок має конформацію, близьку до нативної, і володіє високою антигенною активністю.
Таким чином, рекомбінантні противірусні вакцини є новітнім поколінням вакцин. Їх очевидна перевага обумовлює широке застосування даного типу вакцин в медицині і ветеринарії для вакцинації населення і сільськогосподарських тварин.
Список літертури
1. http://www.remedium.ru/news/ns_read.asp?div=NS_RUSSIA&id=31257
2. Беклемішев А. Б., Савич І. М. Сучасні підходи до конструювання молекулярних вакцин. - К.: Наука, 1997, 210 с.
3. Біотехнологія. Принципи та застосування, під ред. І. Хіггінса і ін, пров. з англ, М., 1988.
4. Воробйов О.О. і Лебединський В.А. Масові способи імунізації, М., 2001 р .
5. Дмитрієв Б. А. Проблеми і перспективи створення синтетичних вакцин. / / Імунологія. - 1986. - № 1. - С. 24-29.
6. Жданов В.М., Дзагуров С.Г. і Салтиков Р.А. Вакцини, БМП, 3-е вид., Т. 3, с. 574, М., 1996.
7. Петров Р.В. і Хаитов Р.М. Штучні антигени і вакцини, М., 1998.
8. Шабарова З. А., Богданов А. А., Золотухін О. С. Хімічні основи генетичної інженерії. - М.: Изд-во МГУ, 2004, 224 с.
9. Юров Г. К., Народицький Б. С., Юров К. П. Конструювання та використання ДНК-вакцин / / Ветеринарія. - 1998. - № 12. - С. 25-27.
Введення
1. Загальні відомості про вакцини
1.1 Історія появи вакцин
1.2 Визначення та класифікація
1.3 Властивості вакцин
1.4 Отримання вакцин
2. Сироватки в біотехнології
2.1 Загальна характеристика
2.2 Отримання
Висновок
Список літератури
Введення
Вакцинопрофілактика займає значне місце в боротьбі з інфекційними хворобами.
Завдяки вакцинопрофілактику ліквідована віспа, зведена до мінімуму захворюваність на поліомієліт, дифтерію, різко знижена захворюваність на кір, кашлюк, сибіркою, туляремією та іншими інфекційними хворобами. Успіхи вакцинопрофілактики залежать від якості вакцин і своєчасного охоплення щепленнями загрозливих контингентів. Великі завдання стоять щодо вдосконалення вакцини проти грипу, сказу, кишкових інфекцій та інших, а також з розробки вакцин проти сифілісу, ВІЛ-інфекції, сапу, меліоїдоза, хвороби легіонерів і деяких інших.
Сучасні імунологія і вакцинопрофілактика підвели теоретичну базу і намітили шляхи вдосконалення вакцин в напрямку створення очищених полівалентних ад'ювантних синтетичних вакцин і отримання нових нешкідливих ефективних живих рекомбінантних вакцин.
1. Загальні відомості про вакцини
1.1 Історія появи вакцин
Під загальною назвою вакцин об'єднують всі препарати, що отримуються як з самих патогенних мікроорганізмів або їх компонентів, так і продуктів їх життєдіяльності, які застосовуються для створення активного імунітету у тварин і людей.
Історію створення засобів специфічної профілактики можна розділити на три періоди:
1. Несвідомі спроби на зорі наукової медицини штучно заражати здорових людей і тварин виділеннями від хворих з легкою формою захворювання.
2. Створення великої кількості вакцин з убитих бактерій.
3. Створення і застосування живих, убитих, субодиничні вакцин.
Перший період ознаменувався геніальним відкриттям живих вакцин Е. Дженнером (1796) та Л. Пастером (1880). Хоча в основі цих відкриттів лежали досвід і спостереження (Е. Дженнер), знання етіології і свідомий експеримент (Пастер), головним у цей майже столітній період було штучне зараження з наступним переболевания, тобто викликати «легку хвороба» з тим, щоб людина не занедужав нею у важкій смертельної формі. Вакцина Дженнер а проти віспи, вакцини Пастера проти холери курей (1880), сибірської виразки (1880-1883), пики свиней (1882-1883), сказу (1-S81-1886) містили живих збудників хвороби, ослаблених різними методами: збудник холери курей - тривалим зберіганням культур в бульйоні, впливом на збудника сибірської виразки підвищеною температурою (42,5 ° С), пасажем збудника пики через організм голубів і кроликів, пасирування вірусу сказу через організм кроликів.
У 1884 році Л.С. Ценковський в Росії, використовуючи принцип аттенуаціі (ослаблення) за Пастеру, приготував свої вакцини проти сибірської виразки. У 1908 році Wall і Leclainche отримали вакцину проти ЕМКАР з культур збудника, вирощених при 43-44 ° С, або культури, вирощені в середовищах із специфічною сироваткою. Потім подібні живі вакцини були отримані проти холери людей (Хавкін В., в Індії, 1890-1896; Nikole, 1912). У 1897 році Р. Кох у практику профілактичних щеплень проти чуми великої рогатої худоби запропонував живий вірус з жовчі убитих, хворих або полеглих від чуми тварин. Ці щеплення давали відхід до 30%. Незабаром Ненцкій, заберу і Вижнікевіч замінили їх «симультанних» щепленнями, тобто одночасним запровадженням з живим вірусом специфічної сироватки.
На цьому перший, найбільш ранній період розробки живих вакцин закінчується, разом з ним закінчується і перший період розвитку імунології.
Другий період характеризується виготовленням вакцин з убитих бактерій і відкриттям великої кількості збудників захворювань. І сміливо можна сказати, що не було такого мікроорганізму, який би в убитому стані не використовувався в якості вакцини. Офіційним початком цього періоду слід вважати 1898 рік (Kolle Pieiffer), він дав багаті плоди для медицини і ветеринарії у створенні так званих корпускулярних вакцин. У той же час він приніс науці багато дивних відкриттів і розчарувань. Цей період не закінчений і зараз, тому що через відсутність ефективних профілактичних препаратів ми користуємося убитими корпускулярними вакцинами при цілому ряді інфекцій, хоча є досконалі методи аттенуаціі мікроорганізмів.
У розробці живих вакцин цей період зіграв сумну роль. Він затримав їх розвиток більш ніж на 20 років. Але в той же час у цей період існувала думка про недостатню ефективність убитих вакцин. Вчені не залишали пошуків все нових і нових живих вакцин, як найбільш ефективних і економічних профілактичних препаратів.
У третій період (з 1930 року) в рівній мірі отримали розвиток живі, вбиті й так звані хімічні вакцини з очищених антигенів, то є третій період характеризується розвитком обох напрямків.
Прихильники застосування убитих вакцин, посилаючись на факти ускладнень при застосуванні живих вакцин у ветеринарній практиці, відкидали їх і прагнули удосконалити убиті вакцини. Способи поліпшення убитих вакцин були пов'язані із застосуванням різних фізичних і хімічних агентів для знешкодження мікробів, підбором штамів з повноцінними антигенами, запровадження «щадних» режимів інактивації культур мікробів, використанням очищених, так званих протективних, антигенів (хімічних вакцин). Приділялося чимало робіт питань «депонування» забитих і хімічних вакцин, методів їх аплікації, кратності, інтервалам, дозам вступу, а також проблемі ревакцинацій. При цьому були досягнуті великі успіхи. Але все ж таки проблема ліквідації інфекційних хвороб успішно не вирішувалася.
Виготовлення живих вакцин в 20-60-х роках цього століття не стояло на місці. Розробки отримання живих вакцин проводилися, no дещо уповільненими темпами, ніж убитих вакцин. Лише в останні 20-30 років ми стаємо свідками широкого виробництва живих вакцин і заміни ними убитих вакцин, не завжди є ефективними.
Наприклад, багаторічний досвід використання убитих вакцин у нашій країні і за кордоном при профілактиці сальмонельозів показав їх недостатню імуногенну ефективність, так як сальмонельозні антигени в організмі щеплених тварин не здатні розмножуватися. Це обмежує їх циркуляцію в організмі і прояв клітинного імунітету. Останнє змушує застосовувати убиті вакцини багаторазово, вводити їх великими дозами, що зумовлює високу реактогенність убитих вакцин. Для профілактики інфекційних хвороб більш ефективними вважають живі вакцини їх аттенуірованних штамів. Останні отримують при пасирування вірулентних культур мікроорганізмів на штучних поживних середовищах і через несприйнятливих тварин, а також впливом на них фізичних, хімічних і біологічних факторів. Введення таких штамів в організм забезпечує їх розмноження не викликаючи захворювання. Навпаки, вони забезпечують вироблення більш міцного, в тому числі клітинного, імунітету. На відміну від імунітету, сформованого під дією убитих вакцин, імунітет від застосування живих вакцин настає більш швидко, вже після одноразового введення вакцини. Він більш напружений і тривалий. Однак переваги живих вакцин перед вбитими цим не вичерпуються.
Згідно сучасним міжнародним вимогам штами, які застосовують для виготовлення живих вакцин, повинні мати генетичні маркери, що дозволяють відрізнити їх від польових штамів. Вони повинні володіти постійністю (константність) своїх біологічних властивостей, слабкою залишкової вірулентністю і забезпечувати несприйнятливість до інфекції більшості тварин при одноразовому застосуванні вакцини.
Значення живих вакцин оцінюється ще і з економічних позицій. На Міжнародному конгресі мікробіологів в 1966 році було висловлено думку, що застосування живих вакцин забезпечує збереження екологічного балансу, не допускає появу нових патогенних мікроорганізмів.
Більшість що випускаються у нас живих вакцин в даний час є моноштаммнимі. Технологія їх виготовлення не враховує різноманіття сероваріантного складу бактерій.
У технологічному процесі вакцинного виробництва важливі всі ланки: від підбору виробничих штамів і поживного середовища до кінцевих етапів - стандартизації та розфасовки біопрепаратів.
1.2 Визначення та класифікація
Вакцини (лат. vaccinus коров'ячий) - препарати, отримані з мікроорганізмів або продуктів їх життєдіяльності; застосовуються для активної імунізації людей і тварин з профілактичною і лікувальною метою.
Розрізняють такі види вакцин:
Вакцина адсорбована (v. adsorptum) - В., антигени якої сорбовані на речовинах, що підсилюють і пролонгують антигенна роздратування.
Вакцина антирабічна (v. antirabicum; анти-+ лат. Rabies сказ) - В., виготовлена зі штаму фіксованого вірусу сказу в суспензії тканин головного мозку тварин або в культурі клітин і призначена для попередження захворювання у осіб, укушених (ослюнение) тваринами, хворими сказ (підозрюваними на захворювання).
Вакцина асоційована (v. associatum; син.: В. комбінована, В. комплексна, полівакцина) - препарат, що складається з декількох В. різного типу, призначений для одночасної імунізації проти кількох інфекційних хвороб.
Вакцина жива (v. vivum) - B., що містить життєздатні штами патогенного мікроорганізму, ослаблені до ступеня, що виключає виникнення захворювання, але повністю зберегли антигенні властивості, що обумовлюють формування специфічного імунітету у щепленого.
Вакцина полівалентна (v. polyvalens; грец. Poly - багато + лат. Valens, valentis сильний) - В., виготовлена на основі декількох серологічних варіантів збудника однієї інфекційної хвороби.
Вакцина убита (v. inactivatum) - В., виготовлена з мікроорганізмів інактивованих (убитих) впливом фізичних або хімічних факторів.
Вакцина фенолізірованная (v. phenolatum) - убита В., виготовлена з мікроорганізмів, інактивованих фенолом.
Вакцина формалінізірованная (v. formalinatum; син. Формолвакціна) - убита В., виготовлена з мікроорганізмів, інактивованих формаліном.
Вакцина хімічна (v. chemicum) - В., що складається зі специфічних антигенів, витягнутих з мікроорганізмів, і очищена від баластних речовин.
Вакцина ембріональна (v. embryonale) - В., виготовлена з вірусів або рикетсій, вирощених на ембріонах птахів (курей, перепілок).
Вакцина етерізованная (v. aetherisatum) - убита В., виготовлена з мікроорганізмів, інактивованих ефіром.
Вакцини складаються з чинного початку - специфічного антигену; консерванту для збереження стерильності (в неживих В.); стабілізатора, або протектора, для підвищення термінів зберігання антигену; неспецифічного активатора (ад'юванта), або полімерного носія, для підвищення імуногенності антигену (в хімічних, молекулярних вакцинах). Специфічні антигени, які містяться у В., у відповідь на введення в організм викликають розвиток імунологічних реакцій, що забезпечують стійкість організму до патогенних мікроорганізмів. В якості антигенів при конструюванні В. використовують: живі ослаблені (аттенуіровані) мікроорганізми; неживі (інактивовані, убиті) цілісні мікробні клітини або вірусні частинки; витягнуті з мікроорганізмів складні антигенні структури (протективні антигени); продукти життєдіяльності мікроорганізмів - вторинні метаболіти (наприклад, токсини , молекулярні протективні антигени): антигени, одержані шляхом хімічного синтезу або біосинтезу із застосуванням методів генетичної інженерії.
У відповідності з природою специфічного антигену В. ділять на живі, неживі і комбіновані (як живі, так і неживі мікроорганізми і їх окремі антигени).
Живі В. отримують з дівергентних (природних) штамів мікроорганізмів, що володіють ослабленою вірулентністю для людини, але містять повноцінний набір антигенів (наприклад, вірус коров'ячої віспи), і зі штучних (аттенуірованних) штамів мікроорганізмів. До живим В. можна віднести також векторні В., отримані генно-інженерним способом і які становлять вакцинний штам, що несе ген чужорідного антигену (наприклад, вірус віспяної вакцини з вбудованим антигеном вірусу гепатиту В).
Неживі В. поділяють на молекулярні (хімічні) і корпускулярні. Молекулярні В. конструюють на основі специфічних протективних антигенів, що знаходяться в молекулярному вигляді та отриманих шляхом біосинтезу або хімічного синтезу. До цих У. можна віднести також анатоксини, які представляють собою знешкоджені формаліном молекули токсинів, утворених мікробною клітиною (дифтерійний, правцевий, ботулінічний та ін.) Корпускулярні В. отримують з цільних мікроорганізмів, інактивованих фізичними (тепло, ультрафіолетове та інші випромінювання) або хімічними (фенол, спирт) методами (корпускулярні, вірусні та бактеріальні вакцини), або з субклітинних над-молекулярних антигенних структур, витягнутих з мікроорганізмів (субвіріонні вакцини , спліт-вакцини, вакцини зі складних антигенних комплексів).
Молекулярні антигени, або складні протективні антигени бактерій і вірусів, використовують для одержання синтетичних і напівсинтетичних вакцин, що представляють собою комплекс із специфічного антигену, полімерного носія і ад'юванта.
З окремих В. (моновакцин), призначених для імунізації проти однієї інфекції, готують складні препарати, що складаються з декількох моновакцин. Такі асоційовані вакцини, або полівакцин, полівалентні вакцини забезпечують імунітет одночасно проти кількох інфекцій. Прикладом може служити асоційована АКДС-вакцина, до складу якої входять адсорбовані дифтерійний та правцевий анатоксини та коклюшний корпускулярний антиген. Існує також сімейство поліанатоксінов: ботулінічний пентаанатоксін, протигангренозних тетраанатоксін, дифтерійно-правцевий діанатоксін. Для профілактики поліомієліту застосовують єдиний полівалентний препарат, що складається з аттенуіроваіних штамів I, II, III серотипів (сероварів) вірусу поліомієліту.
Налічується близько 30 вакцинних препаратів, що застосовуються з метою профілактики інфекційних хвороб; приблизно половина з них живі, решта інактивовані. Серед живих В. виділяють бактерійні - сібіреязвенная, чумну, туляремійні, туберкульозну, проти Ку-лихоманки; вірусні - оспенную, корову, грипозну, поліомієлітної, паротитної, проти жовтої лихоманки, краснухи. З неживих В. застосовують кашлюку, дизентерійну, черевнотифозну, холерну, герпетичну, висипнотифозних, проти кліщового енцефаліту, геморагічних лихоманок та інші, а також анатоксини - дифтерійний, правцевий, ботулінічний, газової гангрени.
1.3 Властивості вакцин
Основною властивістю вакцин є створення активного поствакцинального імунітету, який за своїм характером і кінцевому ефекту відповідає постинфекционного імунітету, іноді відрізняючись від нього лише кількісно. Вакцинальний процес при введенні живих вакцин зводиться до розмноження і генералізації аттенуированного штаму в організмі щепленого і залученню в процес імунної системи. Хоча за характером поствакцинальних реакцій при введенні живих В. вакцинальний процес і нагадує інфекційний, проте він відрізняється від нього своїм доброякісним перебігом.
Вакцини при введенні в організм викликають відповідну імунну реакцію, яка в залежності від природи імунітету і властивостей антигену може носити виражений гуморальний, клітинний або клітинно-гуморальний характер.
Ефективність застосування вакцини визначається імунологічною реактивністю, що залежить від генетичних і фенотипічних особливостей організму, від якості антигену, дози, кратності та інтервалу між щепленнями. Тому для кожної вакцини розробляють схему вакцинації.
Живі вакцини зазвичай використовують одноразово, неживі - частіше дворазово або трикратно. Поствакцинальний імунітет зберігається після первинної вакцинації 6-12 міс. (Для слабких вакцин) і до 5 і більше років (для сильних вакцин); підтримується періодичними ревакцинациями. Активність (сила) вакцини визначається коефіцієнтом захисту (відношенням числа захворювань серед нещеплених до числа хворих серед щеплених), який може варіювати від 2 до 500. До слабких вакцин з коефіцієнтом захисту від 2 до 10 відносяться грипозна, дизентерійна, черевнотифозна і ін, до сильних з коефіцієнтом захисту від 50 до 500 - оспенная, туляремійна, проти жовтої лихоманки і ін
У залежності від способу застосування вакцини ділять на ін'єкційні, пероральні і інгаляційні. Відповідно до цього їм надається відповідна лікарська форма: для ін'єкцій застосовують вихідні рідкі або регідратірованние з сухого стану вакцини; пероральні - у вигляді таблеток, цукерок (драже) або капсул; для інгаляцій використовують сухі (пилові або регідратірованние) вакцини. Вакцини для ін'єкцій вводять накожно (скарифікація), підшкірно, внутрішньом'язово.
1.4 Отримання вакцин
Найбільш прості у виготовленні живі вакцини, тому що технологія в основному зводиться до вирощування аттенуированного вакцинного штаму з дотриманням умов, які забезпечують отримання чистих культур штаму, виключення можливостей забруднення іншими мікроорганізмами (мікоплази, онковірус) з подальшою стабілізацією і стандартизацією кінцевого препарату. Вакцинні штами бактерій вирощують на рідких поживних середовищах (гідролізати казеїну або інші білково-вуглеводні середовища) в апаратах - ферментаторах ємністю від 0,1 м3 до 1-2 м3. Отримана чиста культура вакцинного штаму піддається ліофільно висушування з додаванням протекторів.
Вірусні та рикетсіозні живі вакцини одержують вирощуванням вакцинного штаму в ембріонах курей або перепелів, вільних від вірусів лейкозу, або в культурах клітин, позбавлених мікоплазм. Використовують або первинно-тріпсінізірованние клітини тварин або перещеплюваних диплоїдні клітини людини. Живі аттенуіровані штами бактерій і вірусів, які застосовуються для приготування живих вакцин, отримані, як правило, з природних штамів шляхом їх селекції або пасажів через біологічні системи (організм тварин, ембріони курей, культури клітин, поживні середовища).
У зв'язку з успіхами генетики та генетичної інженерії з'явилися можливості цілеспрямованого конструювання вакцинних штамів. Отримано рекомбінантні штами вірусу грипу, а також штами вірусу вакцини з вбудованими генами протективних антигенів вірусу гепатиту В.
Інактивовані корпускулярні бактеріальні вакцини або цільновіріонні інактивовані вакцини отримують відповідно з культур бактерій і вірусів, вирощених на тих же середовищах накопичення, що і у випадках отримання живих вакцин, і потім підданих інактивації нагріванням (нагріті вакцини), формаліном (формолвакціни), ультрафіолетовим випромінюванням (УФ -вакцини), іонізуючим випромінюванням (радіовакціни), спиртом (спиртові вакцини). Інактивовані вакцини через недостатньо високої імуногенності і підвищеної реактогенності не знайшли широкого застосування.
Виробництво молекулярних вакцин - більш складний технологічний процес, тому що вимагає вилучення з вирощеної мікробної маси протективних антигенів або антигенних комплексів, очищення та концентрування антигенів, введення в препарати ад'ювант. Виділення та очищення антигенів за допомогою традиційних методів (екстракції трихлороцтової кислотою, кислотного або лужного гідролізу, ферментативного гідролізу, висолювання нейтральними солями, осадження спиртом або ацетоном) поєднуються із застосуванням сучасних методів (швидкісного ультрацентрифугування, мембранної ультрафільтрації, хроматографічного розділення, афінної хроматографії, в т . ч. на моноклональних антитіл). За допомогою цих прийомів вдається отримувати антигени високого ступеня очищення та концентрування.
До очищеним антигенів, стандартизованим за кількістю антигенних одиниць, з метою підвищення імуногенності додають ад'юванти, найчастіше сорбенти-гелі (гідрат окису алюмінію та ін.)
Препарати, в яких антиген знаходиться в сорбированной стані, називають сорбованих або адсорбованими (дифтерійний, правцевий, ботулінічний сорбовані анатоксини). Сорбент грає роль носія і ад'юванта. В якості носія в синтетичних вакцинах запропоновані всілякі полімери.
Інтенсивно розробляється генно-інженерний спосіб отримання протективних білкових антигенів бактерій і вірусів. Як продуцентів використовують зазвичай ешерихії, дріжджі, псевдомонади з вбудованими в них генами протективних антигенів. Отримано рекомбінантні штами бактерій, які продукують антигени збудників грипу, коклюшу, кору, герпесу, гепатиту В, сказу, ящуру, ВІЛ-інфекції та ін
Отримання протективних антигенів генно-інженерним способом доцільно в тому випадку, коли вирощування мікробів пов'язано з великими труднощами або небезпеками, або коли важко витягувати антиген з мікробної клітки. Принцип і технологія отримання вакцин на основі генно-інженерного способу зводяться до вирощування рекомбінантного штаму, виділенню та очистці протективні антигену, конструювання кінцевого препарату.
Препарати вакцин, призначені для імунізації людей, перевіряють на безпечність, реактогенність та імуногенність. Нешкідливість включає перевірку на лабораторних тварин та інших біологічних системах токсичності, пірогенності, стерильності, алергенність, тератогенності, мутагенності препарату.
Реактогенність, тобто побічні місцеві і загальні реакції на введення вакцини, оцінюють на тварин і при щепленнях людей. Імуногенність перевіряють на лабораторних тваринах і виражають у іммунізуючий одиницях, тобто в дозах антигену, що захищають 50% імунізованих тварин, заражених певним числом інфікуючих доз патогенного мікроба чи токсину. У протиепідемічної практиці ефект вакцинації оцінюють по співвідношенню інфекційної захворюваності в щеплених і нещеплених колективах. Контроль вакцин здійснюють на виробництві у відділах бактеріологічного контролю і в Державному науково-дослідному інституті стандартизації та контролю медичних біологічних препаратів ім. Л.А. Тарасовича за розробленою і затвердженою МОЗ СРСР нормативно-технічної документації.
2. Сироватки в біотехнології
2.1 Загальна характеристика
Специфічні імунні сироватки містять антитіла до певних видів мікроорганізмів.
Сироваткові препарати використовують у таких цілях:
- Для лікування, так як введення в організм антитіл забезпечує швидке знешкодження мікробів та їх токсинів;
- Для профілактики, щоб швидко створити несприйнятливість у людини, контактировавшего з хворим або інфікованим матеріалом;
- Мікроорганізму виділеного від хворого, що дозволяє встановити вид (тип) мікроорганізму.
Введення сироватки в організм людини створює пасивний імунітет.
Розрізняють сироватки антитоксичні, які отримують шляхом імунізації тварин анатоксинами чи токсинами мікробів, і антимікробні, домученние при багаторазовій імунізації тварин бактеріями і ендотоксинами.
Найбільш ефективні антитоксичні сироватки, які швидко знешкоджують екзотоксини в організмі хворого. Їх застосовують для лікування дифтерії, скарлатини, правця, ботулізму, газової гангрени і захворювань, викликаних стафілококами. Антимікробні сироватки менш ефективні, тому їх використовують рідше.
2.2 Отримання
Лікувальні та профілактичні гетерологічние сироватки отримують шляхом імунізації ослів і коней, оскільки ці тварини більш реактогенність, ніж інші, і дають великий вихід антитіл. Крім того, кінський білок анафілоктогенен.
Для отримання антитоксичних сироваток тварин спочатку імунізують анатоксином, а після створення базисного імунітету - зростаючими дозами токсину. Антибактеріальні сироватки отримують шляхом введення тваринам убитих чи живих мікробів. З крові тварин виділяють плазму, потім з неї видаляють фібрин отримують сироватку.
Забір крові у цих тварин проводять в період максимального вмісту антитіл, однак для цього необхідно постійно контролювати кров за таким показником, як титр антитіл.
Антитоксичні сироватки титруються в антитоксичних або міжнародних одиницях (АЕ або МО). За 1 АЕ приймають мінімальну кількість сироватки, що охороняє певний вид тварин від загибелі при зараженні спеціально підібраною дозою токсину. Так, 1АЕ антидифтерійної сироватки - це найменша кількість сироватки, яка протягом 4 діб охороняє від смерті морську свинку масою 250г, інфіковану 100 ДLМ дифтерійного токсину.
Антибактеріальні та антивірусні сироватки не тетріруются і вводяться за клінічними показаннями в мілілітрах. При визначенні їх дози враховується тяжкість, день захворювання і вік хворого.
Отримані вище описаним способом сироваткові препарати характеризуються відносно низькою активністю і істотним кількістю домішок.
Сироватки можна отримувати також з культивованих на штучному живильному середовищі тварин клітин. Проте головною проблемою в цьому випадку є забезпечення стабільного росту тварин клітин внаслідок їх генетичної нестабільності, непостійності генетичних експресій і старіння.
Нерідко для лікування і профілактики інфекційних хвороб використовуються гомологічні сироватки здорових донорів, які перехворіли на людей або препарати плацентарної крові.
З метою зниження токсичності, зменшення алергічного дії та концентрації імуноглобулінів сироватки звільняють від баластних білків. При цьому використовують методи фракціонування з допомогою спирто-водних сумішей при температурі 0 ° С, ультрацентрігугірованія, електрофорезу, ферментативного гідролізу. Очищені і концентровані препарати гамма-глобулінової фракції сироваткових білків, содереащіе високі титри антитіл, називають імуноглобулінами, а в практиці - гамма-глобулінами. Сучасна технологія виготовлення людського гамма-глобуліну гарантує повну загибель вірусів гепатиту.
Висновок
Існуючі традиційні вакцини, незважаючи на очевидний позитивний ефект їх широкого застосування, мають ряд недоліків.
До них відносяться: наявність небажаних біологічно активних і баластних компонентів в препаратах, неповноцінні імунологічні властивості самих антигенів. Крім того, існують захворювання, які не викликають імунітету, вакцини проти яких взагалі відсутні і не можуть бути сконструйовані на основі класичних принципів. Все це викликає необхідність удосконалення вже існуючих вакцин і створення принципово нових типів вакцин.
Одним з найбільш перспективних напрямків в даній області є отримання вакцинних препаратів на основі методів генної інженерії.
Останнім досягненням генної інженерії і біотехнології стало створення рекомбінантних противірусних вакцин, що містять гібридні молекули нуклеїнових кислот. Ці вакцини мають цілу низку переваг. Вони характеризуються відсутністю (або значним зниженням) баластних компонентів, повною нешкідливістю, низькою вартістю, яка пов'язана зі здешевленням промислового виробництва вакцин. Експресуються в клітинах вакцинованого тваринного білок має конформацію, близьку до нативної, і володіє високою антигенною активністю.
Таким чином, рекомбінантні противірусні вакцини є новітнім поколінням вакцин. Їх очевидна перевага обумовлює широке застосування даного типу вакцин в медицині і ветеринарії для вакцинації населення і сільськогосподарських тварин.
Список літертури
1. http://www.remedium.ru/news/ns_read.asp?div=NS_RUSSIA&id=31257
2. Беклемішев А. Б., Савич І. М. Сучасні підходи до конструювання молекулярних вакцин. - К.: Наука, 1997, 210 с.
3. Біотехнологія. Принципи та застосування, під ред. І. Хіггінса і ін, пров. з англ, М., 1988.
4. Воробйов О.О. і Лебединський В.А. Масові способи імунізації, М.,
5. Дмитрієв Б. А. Проблеми і перспективи створення синтетичних вакцин. / / Імунологія. - 1986. - № 1. - С. 24-29.
6. Жданов В.М., Дзагуров С.Г. і Салтиков Р.А. Вакцини, БМП, 3-е вид., Т. 3, с. 574, М., 1996.
7. Петров Р.В. і Хаитов Р.М. Штучні антигени і вакцини, М., 1998.
8. Шабарова З. А., Богданов А. А., Золотухін О. С. Хімічні основи генетичної інженерії. - М.: Изд-во МГУ, 2004, 224 с.
9. Юров Г. К., Народицький Б. С., Юров К. П. Конструювання та використання ДНК-вакцин / / Ветеринарія. - 1998. - № 12. - С. 25-27.