Введення, Загальні відомості про вакцини, Історія появи вакцин - Біотехнологія вакцин та сироваток
Вакцинопрофілактика займає значне місце у боротьбі з інфекційними хворобами.
Завдяки вакцинопрофілактиці ліквідовано віспу, зведено до мінімуму захворюваність на поліомієліт, дифтерію, різко знижено захворюваність на кір, кашлюк, сибірку, туляремію та інші інфекційні хвороби. Успіхи вакцинопрофілактики залежать від якості вакцин та своєчасного охоплення щепленням загрозливих контингентів. Великі завдання стоять щодо вдосконалення вакцини проти грипу, сказу, кишкових інфекцій та інших, а також розробки вакцин проти сифілісу, ВІЛ-інфекції, сапа, меліоїдозу, хвороби легіонерів та деяких інших.
Сучасні імунологія та вакцинопрофілактика підвели теоретичну базу та намітили шляхи вдосконалення вакцин у напрямку створення очищених полівалентних ад'ювантних синтетичних вакцин та отримання нових нешкідливих ефективних живих рекомбінантних вакцин.
Історія появи вакцин
Під загальною назвою вакцин поєднують усі препарати, одержувані як із самих патогенних мікроорганізмів або їх компонентів, так і продуктів їхньої життєдіяльності, які застосовуються для створення активного імунітету у тварин та людей.
Історію створення засобів специфічної профілактики можна поділити на три періоди:
1. Несвідомі спроби на зорі наукової медицини штучно заражати здорових людей та тварин виділеннями від хворих з легкою формою захворювання.
2. Створення великої кількості вакцин із убитих бактерій.
3. Створення та застосування живих, убитих, субодиничних вакцин.
Перший період ознаменувався геніальним відкриттям живих вакцин Е. Дженнером (1796) та Л. Пастером (1880). Хоча в основі цих відкриттів лежали досвід та спостереження (Е. Дженнер),знання етіології та свідомий експеримент (Пастер), головним у цей майже сторічний період було штучне зараження з подальшим перехворюванням, тобто викликати «легку хворобу» для того, щоб людина не захворіла на неї у важкій смертельній формі. Вакцина Дженнера проти віспи, вакцини Пастера проти холери курей (1880), сибірки (1880-1883), пики свиней (1882-1883), сказу (1-S81-1886) містили живих збудників хвороби, ослаблених курей - тривалим зберіганням культур у бульйоні, впливом на збудника сибірки підвищеною температурою (42,5 °С), пасажем збудника пики через організм голубів і кроликів, пасуванням вірусу сказу через організм кроликів.
1884 року Л.С. Ценковський в Україні, використовуючи принцип атенуації (ослаблення) за Пастером, приготував свої вакцини проти сибірки. У 1908 Wall і Leclainche отримали вакцину проти емкара з культур збудника, вирощених при 43-44 ° С, або культури, вирощені в середовищах зі специфічною сироваткою. Потім подібні живі вакцини були отримані проти холери людей (Хавкін Ст, Індії, 1890-1896; Nikole, 1912). У 1897 році Р. Кох у практику профілактичних щеплень проти чуми великої рогатої худоби запропонував живий вірус із жовчі вбитих, хворих або полеглих від чуми тварин. Ці щеплення давали відхід до 30%. Невдовзі Ненцький, Забер та Вижникевич замінили їх на «симультанні» щеплення, тобто одночасне введення з живим вірусом специфічної сироватки.
На цьому перший, ранній період розробки живих вакцин закінчується, разом з ним закінчується і перший період розвитку імунології.
Другий період характеризується виготовленням вакцин із убитих бактерій та відкриттям великої кількості збудників захворювань. І сміливоможна сказати, що не було такого мікроорганізму, який би в убитому стані не використовувався як вакцина. Офіційним початком цього періоду слід вважати 1898 (Kolle Pieiffer), він дав багаті плоди для медицини та ветеринарії у створенні так званих корпускулярних вакцин. У той же час він приніс науці багато дивовижних відкриттів та розчарувань. Цей період не закінчений і зараз, тому що через відсутність ефективних профілактичних препаратів ми користуємося вбитими корпускулярними вакцинами при низці інфекцій, хоча є досконалі методи атенуації мікроорганізмів.
У створенні живих вакцин цей період відіграв сумну роль. Він затримав їхній розвиток більш ніж на 20 років. Але в той же час у цей період існувала думка про недостатню ефективність вбитих вакцин. Вчені не залишали пошуків нових і нових живих вакцин, як найбільш ефективних та економічних профілактичних препаратів.
У третій період (з 1930 року) однаково отримали розвиток живі, вбиті і звані хімічні вакцини з очищених антигенів, тобто третій період характеризується розвитком обох напрямів.
Прихильники застосування вбитих вакцин, посилаючись на факти ускладнень при застосуванні живих вакцин у ветеринарній практиці, відкидали їх та прагнули вдосконалити вбиті вакцини. Способи поліпшення вбитих вакцин були пов'язані із застосуванням різних фізичних та хімічних агентів для знешкодження мікробів, підбором штамів з повноцінними антигенами, введення «щадних» режимів інактивації культур мікробів, використанням очищених, так званих протективних антигенів (хімічних вакцин). Приділялося чимало робіт питанням «депонування» вбитих та хімічних вакцин, методам їх аплікації, кратностям, інтервалам, дозам введення, а такожпроблемі ревакцинацій. При цьому було досягнуто великих успіхів. Але все ж таки проблема ліквідації інфекційних хвороб успішно не вирішувалася.
Виготовлення живих вакцин у 20-60-х роках цього століття не стояло на місці. Розробки отримання живих вакцин проводилися, а дещо більш уповільненими темпами, ніж убитих вакцин. Лише за останні 20-30 років ми стаємо свідками широкого виробництва живих вакцин та заміни ними вбитих вакцин, які не завжди є ефективними.
Наприклад, багаторічний досвід використання вбитих вакцин в нашій країні і за кордоном при профілактиці сальмонельозів показав їхню недостатню імуногенну ефективність, оскільки сальмонельозні антигени в організмі щеплених тварин не здатні розмножуватися. Це обмежує їх циркуляцію в організмі та прояв клітинного імунітету. Останнє змушує застосовувати вбиті вакцини багаторазово, вводити їх великими дозами, що зумовлює високу реактогенність вбитих вакцин. Для профілактики інфекційних хвороб ефективнішими вважають живі вакцини їх атенуйованих штамів. Останні отримують при пасируванні вірулентних культур мікроорганізмів на штучних живильних середовищах та через несприйнятливих тварин, а також впливом на них фізичних, хімічних та біологічних факторів. Введення таких штамів в організм забезпечує їхнє розмноження не викликаючи захворювання. Навпаки, вони забезпечують вироблення міцнішого, зокрема клітинного, імунітету. На відміну від імунітету, що сформувався під дією вбитих вакцин, імунітет від застосування живих вакцин настає швидше, вже після одноразового введення вакцини. Він більш напружений та тривалий. Проте переваги живих вакцин перед убитими не вичерпуються.
Відповідно до сучасних міжнароднихвимоги штами, що застосовуються для виготовлення живих вакцин, повинні мати генетичні маркери, що дозволяють відрізнити їх від польових штамів. Вони повинні мати постійність (константність) своїх біологічних властивостей, слабку залишкову вірулентність і забезпечувати несприйнятливість до інфекції більшості тварин при одноразовому застосуванні вакцини.
Значення живих вакцин оцінюється і з економічних позицій. На Міжнародному конгресі мікробіологів у 1966 році було висловлено думку, що застосування живих вакцин забезпечує збереження екологічного балансу, що не допускає появи нових патогенних мікроорганізмів.
Більшість живих вакцин, що випускаються у нас, в даний час є моноштамними. Технологія їх виготовлення не враховує різноманіття сірововаріантного складу бактерій.
У технологічному процесі вакцинного виробництва важливі всі ланки: від підбору виробничих штамів та живильного середовища до кінцевих етапів – стандартизації та розфасовки біопрепаратів.