Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

Для выработки специфического иммунитета к вирусным и бактериальным патологиям используют разные типы прививок. Многие думают, что вакцины бывают только живыми и инактивированными. На самом деле видов этих препаратов гораздо больше.

Классификация проводится по методу получения, составу, назначению, механизму действия, способу введения. Последнее время все чаще стали применять субклеточные и субъединичные вакцины. Прежде чем решить прививаться такими препаратами, нужно рассмотреть их особенности.

Чем представлен состав субъединичных вакцин?

Под субъединичными вакцинами понимают иммуногенные средства, которые содержат химические компоненты, полученные из структуры вирусов или клеток микробов. В состав могут входить РНК, ДНК, белки, рибосомы, глюцидолипопротеидные комплексы, липополисахариды. В препарате присутствуют протективные антигены.

Состав обуславливает наличие у субъединичных вакцин таких преимуществ по сравнению с живыми прививками:

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

  • низкая реактогенность;
  • стабильность;
  • нулевой риск развития вакциноассоциированных патологий;
  • безопасность;
  • иммуногенная направленность.

Благодаря тому, что такие препараты редко вызывают побочные реакции и довольно эффективные, их разрешается использовать для профилактики инфекционно-вирусных болезней у детей с полугодовалого возраста.

Рекомбинантные субъединичные прививки состоят из очищенных белков, вырабатываемых рекомбинантными микроорганизмами. Для получения необходимой дозы вакцины, клонированные ДНК, которые кодируют протективный антиген, вводят в дрожжи, бактерии или клеточные структуры.

Но субъединичные препараты пока несовершенные, они имеют ряд таких недостатков:

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

  • не формируют стойкий иммунитет после разового введения;
  • при производстве и разработке нужно определять, какие антигены вызывают продукцию антител организмом;
  • для создания надежной защиты средство надо вводить несколько раз;
  • стимулируют более слабый иммунный ответ по сравнению с живыми прививками.

Сегодня продолжают вестись разработки по усовершенствованию состава субъединичных прививок. Получение биовакцин и синтетических антигенов считается перспективным направлением в развитии микробиологии.

Типы субъединичных химических вакцин

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.Субъединичные химические прививки подразделяются на типы. Выделяют полисахаридные, конъюгированные, средства с белковым носителем.

К первому виду можно отнести вакцины против менингококковых и пневмококковых заболеваний. Ко второму типу принадлежат прививки от гриппа, гепатита типа В, бесклеточные противококлюшные препараты.

Конъюгированные представлены средствами для предупреждения менингококковых, пневмококковых и гемофильных патологий. Каждый тип субъединичных вакцин имеет свои особенности. Поэтому следует знать характеристики каждой разновидности прививки.

С белковым носителем

Такие препараты представляют собой антиген без частиц вируса, содержащий изолированный, специфический белок возбудителя заболевания.

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

Примером такого вида прививки является бесклеточное противококлюшное средство, содержащее токсин возбудителя болезни и несколько бактериальных компонентов.

Белок лишен вредных для человека качеств, путем обработки химическими веществами либо при помощи методов молекулярной генетики. Также к прививке с белковым носителем стоит отнести вакцину против гепатита типа В.

Препарат содержит поверхностный антиген вируса HbsAg, белок. Не так давно вакцины получали путем использования очищенной крови инфицированных. Сегодня прививочные средства начали производить по рекомбинантной технологии.

Полисахаридные

Существуют бактерии, которые имеют полисахаридную капсулу. Такая оболочка защищает патоген от разрушительного воздействия иммунной системы человека. Это позволяет возбудителю беспрепятственно развиваться в организме. Для решения такой проблемы были созданы полисахаридные прививки.

Подобные препараты способствуют выработке ответной реакции, которая направлена против молекул капсулы бактерии.

Полисахаридные вакцины еще несовершенные, их недостатками являются такие моменты:

  • низкая эффективность в отношении новорожденных и детей до двух лет;
  • формирование кратковременных защитных сил;
  • иммунный ответ развивается очень медленно.

Такие препараты не подходят для применения в отношении младенцев. Полисахаридные прививки могут быть двухвалентными, трехвалентными и четырехвалентными.

Конъюгированные

Как и полисахаридные, конъюгированные вакцины вырабатывают ответную реакцию на молекулы, присутствующие в капсуле бактерии. Главное отличие заключается в технологии получения препарата. Суть в том, что полисахарид связывают с белком-носителем.

Это усиливает иммуногенные качества прививочного средства и позволяет добиваться формирования долгосрочной защиты у новорожденных. Для конъюгации используют разные белковые носители. Например, в фармацевтической промышленности активно применяются столбнячный и дифтерийный анатоксины.

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.Преимущества конъюгированных вакцин перед полисахаридными:

  • высокая иммуногенность;
  • низкий уровень носительства менингококка;
  • формирование коллективного иммунитета при плановой вакцинации;
  • хорошая эффективность в отношении детей младше двухлетнего возраста.

В чем заключается преимущество субклеточных препаратов?

Субклеточные прививки – это средства последнего поколения. Они состоят из рибосом конкретного возбудителя. Второе название таких препаратов – рибосомальные. Такой тип вакцин имеет немало преимуществ по сравнению с живыми разновидностями.

Иммуногенность бактериальных рибосом была открыта в 1965 году. В это время Доуманс, изучая протективную активность субклеточных фракций патогенов, выделил рибосомы, которые содержат р-РНК и проявляют определенную иммуногенность.

Для дезинтеграции клеток бактерий используют такие методики:

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

  • механическое разрушение;
  • жидкостный пресс;
  • воздействие ультразвуковыми волнами.

Рибосомы выделяются и очищаются дифференциальным ультрацентрифугированием, высаливанием сернокислым аммонием, обработкой детергентами, полиэтиленгликолем.

К преимуществам вакцин стоит отнести следующие:

  • низкая токсичность;
  • минимальная реактогенность;
  • выраженная иммуногенность;
  • возможность стимулирования продукции антител к разным серогруппам и серотипам в пределах одного типа патогена.

Субклеточные препараты пока несовершенны. Поэтому до сих пор ведутся исследования и разработки с целью улучшения качеств данных вакцин.

Что содержат в составе и как действуют ассоциированные генно-инженерные препараты?

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.Под ассоциированными генно-инженерными препаратами понимают средства, содержащие несколько разных видов антигенов, полученных с использованием технологий генной инженерии.

Такие прививки защищают одновременно от 3-4 инфекций. Если в вакцине присутствуют однородные антигены, то ее называют поливалентной, а если разнородные — комбинированной.

Механизм действия ассоциированных генно-инженерных прививочных средств заключается в том, что антигены, попадая в организм, начинают распознаваться и атаковаться иммунными клетками. В ходе такого процесса вырабатываются антитела к нескольким патологиям.

Эти элементы сохраняются на протяжении длительного времени и активизируются при каждом заражении вирусами или бактериями, вызывающими те болезни, от которых был привит человек.

Антигены в ассоциированных генно-инженерных препаратах содержатся в оптимальных дозировках, поэтому не создают взаимную конкуренцию. Иммунитет вырабатывается с одинаковой эффективностью ко всем типам патологии.

Получают генно-инженерные препараты по такой технологии:

  • выполняется синтез генов комплементарных РНК и кДНК вирусов, кодирующих продукцию протективных антигенов;
  • вычленяется ген эндонуклеазами, рестриктазами;
  • проводится химико-ферментативный синтез искусственно созданного гена;
  • в ген встраиваются вирусы, фаги, плазмиды;
  • делается трансформация клеток-реципиентов, отбираются клоны, продуцирующие протективный антиген;
  • рекомбинантные вирусы проходят испытание в качестве вакцинного препарата;
  • культивируются клетки, синтезирующие протективные антигены;
  • выполняется конструирование прививки.

Видео по теме

О механизме действия вакцин в видео:

Таким образом, сегодня активно применяются субъединичные и субклеточные вакцины. Они достаточно эффективны и отличаются более низкой реактогенностью по сравнению с живыми препаратами.

Но прививки данных видов пока несовершенные. Поэтому продолжается работа над улучшением качества и повышением иммуногенности данных препаратов.

Вакцины против COVID-19: виды, как действует, зарегистрированные вакцины в России и мире

В свете последних событий многие хотят больше узнать о вакцинации от короновирусной инфекции. Это полезно, чтобы понимать, как нам предлагают защититься от COVID-19.

Все вакцины создаются на основе нескольких технологических платформ: субъединичные, векторные реплицирующиеся и векторные нереплицирующиеся, РНК и ДНК-вакцины, инактивированные, живые аттенуированные (ослабленные) и вакцины на основе вирусоподобных частиц.

Субъединичные вакцины

Для профилактики COVID-19 используются именно их. Каковы их отличия от других?

  • Они наиболее безопасны, потому что при их производстве не используется живой вирус, а только вирусные белки;
  • Для того, чтобы сформировался полноценный иммунитет к вирусу, такие вакцины вводят несколько раз;
  • Производство и массовая вакцинация наиболее затратны.

Генетические вакцины

Генетические вакцины также называют ДНК- и РНК-вакцины создаются на основе нуклеиновых кислот. Это перспективное направление, но еще недостаточно изученное и не применяющееся на практике.

Производство таких вакцин менее затратно, однако пока не изобретено способа доставить генетический материал внутрь клетки. Это и сдерживает внедрение ДНК- и РНК-вакцин.

Пока ни одна такая вакцина не проходила испытание на людях.

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

Инактивированные вакцины

Данный вид вакцин имеет самую продолжительную историю применения. Для их изготовления используются своего рода классические технологии. Инактивированная вакцина содержит нежизнеспособные вирусы. Вирусы, которые не могут размножаться.

Для формирования длительного иммунного ответа в организме часто требуются повторные введения препарата. Технологическое производство вакцин этого типа не является быстрым в сравнении с производством векторных (субъединичных) вакцин или ДНК- и РНК-вакцин.

При их производстве требуется соблюдение особых санитарных норм и требований биологической безопасности.

Векторные вакцины

Кроме того, немалая часть разработок прототипов вакцин основана на применении вирусных векторов. Суть в том, что при производстве этих двух видов вакцин в геном вирусного вектора встраивается ген, кодирующий целевой белок другого вируса, не вызывающего заболевание у человека.

Для создания вакцины против COVID-19 в аденовирус встраивается ген, кодирующий белок коронавируса. Российская векторная вакцина «Гам-КОВИД-Вак», более известная как «Спутник V» входит в тройку самых востребованных вакцин после Pfizer и AstraZeneсa. Ее одобрили в 26 странах мира.

Официально зарегистрированные в мире вакцины для профилактики COVID-19

  • мРНК-вакцины от Moderna и Pfizer/BioNTech – прививают в Северной Америке, Израиле, Евросоюзе;
  • инактивированная CoronaVac и векторная Convidecia – в Китае;
  • векторные вакцины AstraZeneca и Janssen от Johnson & Johnson – Евросоюз;
  • векторная вакцина «Спутник V» (НИЦ им. Гамалеи), инактивированная «КовиВак» (НИЦ им. М.П. Чумакова) и «ЭпиВакКорона» (Научный центр «Вектор» Роспотребнадзора) – прививают в России.

Побочные эффекты вакцины «Спутник-V»

Официальные источники, опубликованные в этом году, выявили 7485 случаев легких побочных эффектов от данной вакцины, что составило 94% от всех, кто принимал участие в исследовании. Побочные эффекты средней тяжести зафиксированы у 451 человека – это 5%. Тяжело перенесли вакцинацию 30 человек – это 4%. Смертельных последствий от вакцины зафиксировано не было.

Читайте также:  Беллатаминал - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (таблетки) препарата для лечения бессонницы, раздражительности, нейродермита у взрослых, детей и при беременности и взаимодействие с алкоголем

Один из неофициальных источников, где публикуются данные о перенесении вакцинации населением – «Телеграм». Здесь есть чат «Народные отчеты о вакцинации». Перенесшие прививку люди, описывают следующие состояния – температура, боль в месте введения, сонливость и слабость.

Напомним, что на сегодняшний день, вакцина – единственный способ избежать заболевания, если Вы еще им не переболели, или перенести его в легкой форме. Если привитый человек заболеет, вероятность тяжелого течения заболевания будет сведена к нулю, считают ученые.

Как действует вакцина от ковида?

Первая доза вакцины запускает работу двух видов иммунных клеток – В и Т-типа. В-клетки вырабатывают антитела, Т-лимфоциты уничтожают патоген. После первого этапа вакцинации иммунная система создает недостаточное количество Т-лимфоцитов для того, чтобы организм был подготовлен к встрече с вирусом.

Вторая доза вакцины запускает еще одну волну иммунного ответа. В результате организм вырабатывает дополнительное количество Т-клеток и формирует долгосрочную иммунную память. Вторая доза увеличивает степень защиты в несколько раз. Уровень антител у пациентов, привитых повторно в 6 раз выше, чем у тех, кто привился один раз. Данные исследования опубликовали израильские ученые.

После первой прививки от короновируса не стоит быть уверенным в том, что Вы надежно защищены. Более благоразумно будет вести себя так, как будто Вы вообще не прививались – соблюдать масочный режим, стараться не контактировать с большим количеством народа. Насколько уже известно, ковид может протекать бессимптомно, при этом его носитель заразен для окружающих.  

Вакцина снижает риски заболеть и перенести болезнь тяжело, но не дает стопроцентной гарантии того, что Вы не заразитесь. После вакцинации есть вероятность того, что Вы можете переболеть в легкой форме.

Не забывайте, что при этом Вы будете заразны для окружающих, поэтому нельзя не соблюдать масочный режим после прививки.

Если Вы хотите быть уверенным в том, что вакцина сработала, и ваш иммунитет отреагировал на нее должным образом, то Вы можете сдать поствакцинальный лабораторный комплекс – исследования, которые скажут Вам, насколько Вы защищены.

Противопоказания

Решение о вакцинации принимается индивидуально, если у пациента есть хронические заболевания печени и почек, сердечно-сосудистой системы, эндокринные нарушения, заболевания ЦНС, аутоиммунные и онкологические заболевания.

Иммунная система таких больных ослаблена и разбалансирована. Хотя пока нет клинических исследований о влиянии на организм вакцины для профилактики ковид, теоретически вторжение вакцины может запустить нежелательные процессы.

Вакцину не ставят детям до 18 лет. Возраст – абсолютное противопоказание, также как беременность, период лактации, индивидуальная непереносимость компонентов вакцины и острые инфекционные заболевания. Вакцина предназначена для тех, кто не переболел ковидом. Единственный способ узнать, переболел ли человек – исследование на наличие иммуноглобулинов IgG и IgM.

Перед вакцинацией каждый пациент проходит обязательный осмотр у врача. Обязательным также является измерение температуры тела. Если в течении последних двух недель перед прививкой у пациента наблюдались такие симптомы, как кашель, температура, общее недомогание, то врач назначает ПЦР-тест на ковид.

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

Мифы о вакцине

Как и все новое, требующее вмешательства в организм со стороны медиков, вакцинирование для профилактики COVID-19 воспринято в обществе неоднозначно. Это может быть связано с недостаточным информированием населения. Оно породило несколько устойчивых мифов – недостоверных утверждений, которые не имеют никакого отношения к действительности, но активно обсуждаются.

Миф 1. Тому, кто уже перенес COVID-19, прививка не нужна

Ученые уже доказали, что уровень антител после перенесения ковида довольно быстро снижается. Со временем их становится недостаточно для эффективной защиты. Практика показала, что повторно заболеть возможно. При этом повторное перенесение болезни может оказаться более тяжелым, чем первое. Поэтому то, что Вы переболели ковидом, не является противопоказанием для вакцинации.

Миф 2. Вакцинация снижает иммунитет и делает организм уязвимым 

Вакцина вырабатывает «клетки памяти», которые при встрече с настоящим вирусом, обеспечат защиту организма.

При этом антиген, который вводится в организм вместе с вакциной – один из сотен, которые посещают наш организм за день.

Ведь он борется с огромным количеством вирусов, попадающих в него ежедневно через дыхательные пути или с едой. «Перенапрячь» иммунную систему еще одним вирусом из сотен невозможно.

Миф 3. Вакцина от короновируса делает человека заразным

«Спутрик-V» — вакцина, которой прививают от короновируса в России, не может сделать человека заразным, потому что содержит не сам вирус, а его часть – белок, не способный к размножению, но способный запустить имунный ответ на сам вирус. Человек, привитый «Спутником», может быть заразен, только если в момент вакцинации уже являлся носителем вируса, а такое исключать нельзя.

Миф 4. Вакцина от коронавируса может изменить ДНК человека

К нашему «Спутнику» этот миф не может иметь отношение, потому что «Спутник» — это векторная вакцина, а не генетическая. Что касается последних вакцин, то они в России не зарегистрированы. Такие препараты производят компании Moderna и Pfizer.

Суть этих вакцин в том, что технология их создания этих вакцин подразумевает использование генетического материала.

Она и породила данные страхи у населения, плюс незнание того, что между ДНК, которые мы наследуем от родителей и матричной РНК, применяемой в вакцинах, есть огромные различия.

ДНК человека – это двухцепочечные, очень длинные молекулы, плотно «закрученные» внутри клеточного ядра. РНК – это одноцепочная копия небольшого участка ДНК.

В организме она создаётся в ядре, а потом выделяется в основную часть клетки, чтобы задать определённую инструкцию.

 РНК, внедренная извне, просто передает информацию о воссоздании в организме белка короновируса и запуска иммунного ответа. С ДНК она не контактирует, а значит, не может ее изменить.

Миф 5. Вакцину от коронавирусной инфекции не рекомендуют пожилым

Все как раз наоборот. Именно пожилым людям вакцина наиболее необходима, потому что они относятся к группе высокого риска. Уже известно, что, чем старше пациент, тем тяжелей он переносит болезнь. Количество летальных исходов из-за короновируса в этой группе населения также выше, чем в других возрастных группах.

Эпидемиологи утверждают, что отечественный «Спутник-V» успешно прошел исследования. Побочные эффекты от его применения у людей после 60 лет сопоставимы с эффектом от прививания людей другого возраста. Только в 2% случаев были выявлены нежелательные реакции, но они не привели к тяжелым последствиям. В целом, Российская вакцина безопасная для пожилых людей.

Миф 6. Российская вакцина не защитит от иностранного короновируса

Вирус действительно мутирует. Уже известны британский, бразильский и южноафриканский штаммы. Но на самом деле имеющиеся мутации не значительны, поэтому вакцина защищает от всех штаммов COVID-19.

Напомним, что в России кампания по массовой вакцинации стартовала 8 января 2021 года. Поставить прививку могут все желающие старше 18 лет, включая тех, кому больше 65 лет. Прививку можно поставить бесплатно.

При наличии противопоказаний решение о том, делать ли прививку, принимает врач. Ставить или не ставить прививку каждый решает для себя сам. Вакцинация проходит на добровольной основе. Вакцинация проходит в два этапа.

Временной промежуток между первой и второй прививкой – 2 – 3 недели.

Разновидности субъединичных вакцин. Успехи в разработке субъединичных вакцин.

Имеются противопоказания. Обязательно проконсультируйтесь с врачом

Субъединичные вакцины

Субъединичные вирусные вакцины обычно являются набором протективных вирионных белков или отдельным поверхностным протективным белком.

Под протективной активностью антигена понимается его способность обеспечить развитие устойчивости иммунизируемого организма к последующему инфицированию данным вирусом.

Антигенность, или способность вызывать в организме образование антител, зависит от наличия на поверхности молекулы белка так называемых эпитопов (антигенных детерминант), образуемых обычно шестью-восемью аминокислотными остатками и обладающих наибольшим сродством к связывающей области антител.

При этом каждый эпитоп в составе молекулы белка узнается определенными лимфоцитами, вырабатывающими антитела только против данного эпитопа.

Субъединичные вакцины имеют и достоинства, и недостатки. Достоинства состоят в том, что препарат, в состав которого входит очищенный иммуногенный вирусный белок, безопасен, стабилен, не содержит дополнительных балластных белков и нуклеиновых кислот, которые могли бы вызвать нежелательные побочные эффекты при вакцинации.

Недостатки заключаются в том, что очистка полученного белка стоит дорого, а конформация полипептида может отличаться от той, которую он имеет в составе вирусного капсида, что может приводить к изменению его антигенных свойств.

Несмотря на это, направление исследований по разработке субъединичных противовирусных вакцин — одно из наиболее перспективных в вакцинологии.

Вакцины против гриппа.

В 1970-х годах было доказано, что наиболее значимыми для обеспечения защиты против гриппа антителами являются специфические антитела против поверхностных антигенов вирусов — гемагглютинина (поверхностный белок вируса гриппа, обеспечивающий способность вируса присоединяться к клетке-хозяину) и нейраминидазы (поверхностный белок вируса гриппа, отвечающий, во-первых, за способность вирусной частицы проникать в клетку и, во-вторых, за способность вирусных частиц выходить из клетки после размножения), а не на внутренние белки вируса (нуклеопротеид). Таким образом, от вакцины, содержащей только поверхностные антигены и лишенной компонентов вируса, ожидали при равной эффективности уменьшение реактогенности (связанные с вакциной побочные эффекты, вызванные действием белков вируса и примесей невирусного происхождения).

В 1975 г. впервые было осуществлено отделение гемагглютинина и нейраминидазы от липидов мембраны вируса. Инактивация вирусов производилась детергентом триметил-цетил-аммониум-бромид (ТЦАБ).

После выделения происходила самопроизвольная агрегация гемагглютинина и нейраминидазы в так называемые «розетки», структура которых наиболее благоприятна для выработки антител. «Розетки» имеют сферическую структуру, а иммунокомпетентные клетки, Т-лимфоциты и макрофаги лучше реагируют именно на сфероподобные антигены.

Читайте также:  Спеман - инструкция по применению, аналоги, отзывы и формы выпуска (таблетки и форте форма) лекарственного препарата для лечения импотенции и ускорения подвижности сперматозоидов у мужчин, в том числе в пожилом возрасте

Поэтому в случае «розеток», образованных молекулами гемагглютинина и нейраминидазы, иммунная система обеспечивает выработку антител, сравнимую с таковой при действии цельновирионных вакцин.

Первая субъединичная вакцина появилась в 1980 г. Она содержит только два поверхностных вирусных гликопротеина — гемагглютинин и нейраминидазу и максимально очищена от белков. При доказанной одинаковой иммуногенности с цельновирионными и расщепленными сплит-вакцинами субъединичные вакцины обладают меньшей реактогенностью, о чем свидетельствуют результаты проведенного анализа.

В связи с высокой эффективностью и низкой реактогенностью данная вакцина может применяться детям с 6-месячного возраста.

Вакцины против гепатита В. Для некоторых вирусов не удается подобрать условий их размножения на культурах клеток или в организме лабораторных животных, поэтому невозможно получать даже инактивированную вакцину.

Ярким примером такого случая является вирус гепатита В человека, для которого не найдено культур клеток млекопитающих, обеспечивающих его наработку. Кроме человека к данному вирусу чувствительны только обезьяны шимпанзе, которые очень дороги и редки.

Поэтому данный вирус одним из первых привлек внимание исследователей, работающих в области технологии рекомбинантных ДНК. Встал вопрос, можно ли методами генной инженерии создать молекулярную вакцину против заболевания гепатитом В.

Многие лаборатории взялись за решение этой проблемы, что позволило добиться положительного результата.

В 1960-е годы было обнаружено, что в крови больных гепатитом В кроме вирионов диаметром 42 нм находятся небольшие сферические частицы со средним размером 22 нм в диаметре. Оказалось, что частицы диаметром 22 нм состоят из молекул белка оболочки вириона, который назван поверхностным антигеном вируса гепатита В (HBsAg), и обладают антигенными и протективными свойствами. В 1982 г.

было обнаружено, что при эффективной экспрессии искусственного гена поверхностного антигена вируса гепатита В в клетках дрожжей происходит самосборка изометрических частиц диаметром 22 нм из вирусного белка. Частицы 22 нм HBsAg, полученные методом генной инженерии, по структуре и иммуногенным свойствам практически не отличаются от природных. В 1984 г.

в эксперименте на добровольцах было продемонстрировано, что генно-инженерная молекулярная вакцина (22 нм-частицы) против гепатита В вызывает в организме человека эффективное образование вируснейтрализующих антител. Данная «дрожжевая» молекулярная вакцина явилась первой генно-инженерной вакциной, которая была разрешена для использования в медицине.

Этот препарат обеспечивает единственный надежный способ массовой профилактики гепатита В.

Вакцины против ящура. Вирус ящура очень высоковирулентен и вызывает массовые заболевания среди КРС, МРС и свиней. Основной антигенной детерминантой возбудителя, индуцирующей образование вирус-нейтрализующих антител, является вирусный капсидный белок VP-1. Геном вируса ящура представлен односпиральной РНК.

Поэтому сначала синтезировали полноразмерную двуспиральную комплементарную ДНК (кДНК), затем ее расщепили эндонуклеазами рестрикции и клонировали полученные фрагменты в экспрессионный вектор для Е. coli.

Белок состоит из 396 аминокислотных остатков, содержит часть молекулы репликазы бактериофага MS2 и полноразмерный белок VP-1, благодаря чему он и индуцирует выработку вируснейтрализующих антител.

Также создано еще несколько различных по составу вакцинных препаратов против ящура. Все они проходят доклинические и различные этапы клинических испытаний, прежде чем будут разрешены к применению.

Вакцина против герпеса. Герпетические инфекции относятся к категории чрезвычайно широко распространенных заболеваний и в то же время почти никак не контролируемых. Вирус простого герпеса вызывает инфекционные генерализованные или местные поражения (заболевания глаз, энцефалит, урогенитальные инфекции и др.).

Вирусы простого герпеса второго типа, родственные вирусу первого типа, но не идентичные им, поражают в основном гениталии — отсюда и название — генитальный герпес. Они распространены еще более широко и чаще вызывают острые и тяжелые патологические процессы.

Недавно в Западной Европе была разрешена к применению субъединичная вакцина против вируса простого герпеса второго типа. Основой ее является один белок — гликопротеин оболочки вириона gD. Однако она имеет особенности.

Вакцина показана к применению только лицам, не инфицированным никаким герпес-вирусом. В противном случае эффективность вакцинации резко снижается.

Кроме того, это пока единственная вакцина, для которой установлено различное влияние на людей разного пола: вакцина оказалась эффективной только для женщин.

Субъединичная вакцина

Вакцина субъединицы является вакциной , которая представляет собой одну или несколько антигенов к иммунной системе без введения частиц патогена, полностью или в противном случае.

Слово «субъединица» просто означает, что антиген представляет собой фрагмент патогена, и задействованные антигены могут быть любой молекулой, такой как белки , пептиды или полисахариды .

Как и инактивированные вакцины , вакцина полностью «мертва» и поэтому менее опасна. [1]

Конъюгированная вакцина представляет собой тип вакцины , которая сочетает в себе слабый антиген с сильным антигеном в качестве носителя , так что иммунная система имеет более сильный ответ на антиген слабого.

Белковой субъединицы является одна молекула белка , который собирает (или « coassembles ») с другими белковыми молекулами с образованием белкового комплекса .

Один из методов получения субъединиц на основе белка включает выделение определенного белка из вируса и его введение. Слабость этого метода в том, что изолированные белки можно денатурировать.

Второй метод создания субъединичной вакцины включает помещение гена антигена из целевого вируса или бактерии в другой вирус (вирусный вектор), дрожжевой вектор (дрожжевой вектор), как в случае вакцины против гепатита В [2] или ослабленной бактерии (бактериальный вектор).

вектор) для создания рекомбинантного вируса или бактерий, которые будут служить важным компонентом рекомбинантной вакцины (называемой рекомбинантной субъединичной вакциной ). Рекомбинантный вектор, который подвергается геномной модификации, будет экспрессировать антиген.

Антиген (одна или несколько субъединиц белка) извлекается из вектора. [2] Так же, как и высокоэффективные субъединичные вакцины, антиген, продуцируемый рекомбинантным вектором, не представляет для пациента риска практически никакого риска.

Это тип вакцины, который в настоящее время используется против гепатита B [2], и он пользуется экспериментальной популярностью, поскольку используется для разработки новых вакцин против трудно вакцинируемых вирусов, таких как эболавирус и ВИЧ . [3]

В субъединичной вакцине на основе пептидов вместо полноценного белка используется пептид .

Капсульная полисахаридная вакцина Vi (ViCPS) против брюшного тифа, вызванного серотипом Typhi Salmonella enterica .

[4] Вместо того, чтобы быть белком, антиген Vi представляет собой полисахид бактериальной капсулы , состоящий из длинной сахарной цепи, связанной с липидом.

[5] Капсульные вакцины, такие как ViCPS, обычно не вызывают иммунных реакций у детей. Создание конъюгированной вакцины путем связывания полисахида с анатоксином увеличивает эффективность. [6]

Вирус-подобные частицы (VLP) вакцины используют VLPs, которые являются белки , которые имитируют реальные вирусных частиц. [ необходима цитата ]

  1. ^ «Модуль 2 — Субъединичные вакцины» . Основы безопасности вакцин ВОЗ .
  2. ^ а б в
    «Рекомбивакс» . Проверено 5 мая 2013 года .
  3. ^
    Decker JM. «Вакцины» . Курс иммунологии 419 . Департамент ветеринарии и микробиологии Университета Аризоны. Архивировано из оригинала на 2003-06-10.
  4. ^
    Raffatellu M, Chessa D, Wilson RP, Dusold R, Rubino S, Bäumler AJ (июнь 2005 г.). «Капсульный антиген Vi серотипа Salmonella enterica Typhi снижает Toll-подобную рецептор-зависимую экспрессию интерлейкина-8 в слизистой оболочке кишечника» . Инфекция и иммунитет . 73 (6): 3367–74. DOI : 10.1128 / IAI.73.6.3367-3374.2005 . PMC  1111811 . PMID  15908363 .
  5. ^
    Ху Х, Чен З, Сюн К., Ван Дж, Рао Х, Конг Y (август 2017 г.). «Vi капсульный полисахарид: синтез, вирулентность и применение». Критические обзоры в микробиологии . 43 (4): 440–52. DOI : 10.1080 / 1040841X.2016.1249335 . PMID  27869515 . S2CID  205694206 .
  6. ^
    Lin FY, Ho VA, Khiem HB, Trach DD, Bay PV, Thanh TC и др. (Апрель 2001 г.). «Эффективность конъюгированной вакцины против Salmonella typhi Vi у детей от двух до пяти лет». Медицинский журнал Новой Англии . 344 (17): 1263–69. DOI : 10.1056 / nejm200104263441701 . PMID  11320385 .
  7. ^ а б в г
    Бакстер Д. (декабрь 2007 г.). «Активный и пассивный иммунитет, типы вакцин, вспомогательные вещества и лицензирование» . Медицина труда . 57 (8): 552–56. DOI : 10.1093 / occmed / kqm110 . PMID  18045976 .
  8. ^ а б в г
    Мойл П.М., Тот I (март 2013 г.). «Современные субъединичные вакцины: разработка, компоненты и возможности исследования». ChemMedChem . 8 (3): 360–76. DOI : 10.1002 / cmdc.201200487 . PMID  23316023 . S2CID  205647062 .
  9. ^ а б в
    Вартак А., Сучек С.Дж. (апрель 2016 г.). «Последние достижения в носителях субъединичных вакцин» . Вакцины . 4 (2): 12. DOI : 10.3390 / Vacines4020012 . PMC  4931629 . PMID  27104575 .

Как вакцины от COVID-19 заставляют работать иммунитет — интервью заместителя управляющего НИЦ

12.11.2020

Такой разный иммунитет

Смысл любой вакцинации – так или иначе воздействовать на иммунную систему. Изначально понятие «иммунитет» подразумевало только способность организма противостоять внешним инородным агентам: бактериям, вирусам, простейшим. Потом оно стало шире.

В современном понимании – это сложная, многогранная система, которая направлена в том числе на поддержание внутренней целостности и слаженной работы организма. В свое время Илья Мечников и Пауль Эрлих получили Нобелевскую премию за открытие иммунитета. Мечников разработал теорию клеточного иммунитета, Эрлих — гуморального.

На момент своих разработок ученые друг друга критиковали, но в итоге жизнь показала, что они оба были правы. На сегодня две их теории не исключают, а дополняют друг друга.

За клеточный иммунитет отвечают так называемые Т-клетки, которые поглощают чужеродные микроорганизмы, а также презентируют их — они носят на себе их фрагменты и показывают другим клеткам, после чего запускается выработка антител — специальных белковых комплексов в крови (иммуноглобулины IgА, IgМ, IgG), которые нейтрализуют и поглощают чужеродные микроорганизмы. Антитела отвечают за гуморальный иммунитет.

Любое вещество, которое организм человека воспринимает как чужеродное и потенциально опасное для себя, называется антигеном. Новый коронавирус SARS-CoV-2 относится к РНК-содержащим вирусам, и антигеном может быть как внутренняя его часть (нуклеиновые кислоты), так и внешняя (поверхностная оболочка, которая представлена сложными полипептидами – белками).

Читайте также:  Монобактамы. Карбапенемы. Бацитрацины. Свойства и спектр действия монобактамов, карбапенемов, бацитрацинов.

Помимо того, что иммунитет бывает клеточным и гуморальным, он подразделяется еще на естественный или искусственный.

Естественный иммунитет, в свою очередь, бывает врожденным (как выяснилось, у человека нет врожденного, генетически обусловленного иммунитета к новой коронавирусной инфекции) или приобретенным (он формируется после перенесенной болезни, в некоторых случаях даже на всю жизнь, как после ветрянки).

Искусственный иммунитет бывает активным и пассивным. Если человек уже болеет, у него вырабатываются антитела, но их недостаточно для выздоровления, тогда речь идет о необходимости пассивного иммунитета. Это не что иное, как переливание плазмы крови уже переболевших.

Так происходит, например, при заражении клещевым энцефалитом: человеку в течение 72 часов вводят специальные противоклещевые иммуноглобулины. Вакцинация помогает создать активный искусственный иммунитет.

Мы вводим человеку вакцину, в которой есть антигены, — на них организм начинает формировать иммунный ответ, но при этом они не вызывают заболевания.

В зависимости от использованных антигенов и принципа создания вакцины делятся на несколько видов. Расскажу об основных из них.

Векторные рекомбинантные вакцины. «Спутник V», «Конвидеция»

Векторные вакцины — результат работы генетиков. Суть в том, что из генома целевого вируса вычленяют необходимый ген (кусочек ДНК или РНК), который кодирует синтез белка, отвечающего за проникновение вируса в клетку человека.

Если заблокировать этот белок, то при попадании в организм вирус не сможет пробраться внутрь клетки и будет инактивирован. Поэтому главная задача этой технологии — найти нужный ген.

Если с геном не угадать, то антитела после такой вакцинации начнут вырабатываться к другому белку, и вакцина окажется, увы, неэффективной. Найденный ген обычно встраивают в условно безопасный для человека биологический объект — так называемый вектор. Это может быть бактерия, дрожжевой гриб или другой вирус.

Вирус-вектор проникает в клетку, а встроенный в него ген начинает синтезировать нужные белки. Организм же в ответ на враждебный белок начинает вырабатывать антитела.

При этом белок, без полноценного вируса, не сможет навредить, не будет размножаться, продуцировать продукты своей жизнедеятельности — токсины и так далее. Зато потом, уже при встрече с «настоящим» вирусом, выработавшиеся антитела смогут обеспечить быструю защиту. Даже если человек заболеет, то не тяжело, а затраты организма на борьбу с инфекцией будут сведены к минимуму.

К плюсам векторных вакцин можно отнести высокую иммуногенность — при их введении формируется достаточно высокий титр защитных антител. По сути, это самые современные технологии создания вакцин — генная инженерия в чистом виде.

Но как раз в ее новизне кроется и минус — они применялись на небольшом проценте популяции и еще мало изучены.

Мы пока не можем говорить о долгоиграющих перспективах — сформируется ли пожизненный иммунитет? Или что будет, если вирус мутирует и ген, который использовали в создании вакцины, «в природе» немного изменит свою кодировку — состыкуется ли с ним антительный ответ после вакцинации? Кроме того, при введении такой вакцины организм может также отреагировать на вирус-вектор, что помешает главной цели – формированию стойкого иммунитета против целевого вируса. Именно поэтому для вектора важно выбрать оптимальный вариант — тот, на который реакция организма будет минимальной.

К векторным относится первая российская вакцина против коронавируса «Спутник V», разработанная НИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи.

Разработчики «Спутник V» встроили ген, кодирующий информацию о структуре S-белка шипа коронавируса — он формирует всем известную «корону» и отвечает за связывание вируса с клетками человека.

В качестве вектора они использовали давно и хорошо изученный аденовирус, который вызывает сезонную ОРВИ. Над векторными вакцинами трудятся и другие разработчики. В частности, регистрируемая китайская вакцина «Конвидеция» тоже векторная и тоже на основе аденовируса.

Заявку на ее регистрацию подала биофармацевтическая компания «Петровакс» (входит в холдинг «Интеррос» Владимира Потанина). Сейчас она проходит 3-ю фазу клинического исследования, в которой только наш центр задействует 300 добровольцев из Петербурга.

До «Спутника V» в России в широкой клинической практике векторные вакцины не применялись. В 2015 году была зарегистрирована подобная вакцина против лихорадки Эбола, разработанная тем же Центром им. Гамалеи.

Векторная вакцина против другой разновидности коронавируса – ближневосточного респираторного синдрома (MERS) – еще одна разработка Центра им.

Гамалеи с использованием вектора на основе аденовируса, но она пока не зарегистрирована.

Есть еще одна разновидность генно-инженерных вакцин последнего поколения — на основе нуклеиновых кислот (ДНК- и РНК-вакцины).

В них также используются модификации генетического материала, но, в отличие от векторных вакцин, этот материал синтезируют искусственно.

Иначе говоря, собирают необходимую нуклеиновую последовательность в лаборатории и с ней работают. Это технология завтрашнего дня — пока в России нет ни одной такой вакцины, испытанной на людях.

Цельновирионные вакцины

На цельновирионных вакцинах человечество выросло — это классика. Для создания таких вакцин вирус используется целиком, а не какая-то его часть. Они бывают живыми ослабленными или инактивированными (в них вирус «убит» термически либо воздействием химических агентов, например, с помощью формалина или ацетона).

Технология цельновирионных вакцин максимально приближена к естественному механизму формирования иммунитета. При их введении антительный ответ формируется на все части вируса, включая оболочку, генетический материал и даже возможные продукты его жизнедеятельности. Из минусов — необходимость использовать дополнительные вещества, так называемые адъюванты.

Они усиливают иммунный ответ, но вместе с тем могут вызвать аллергическую реакцию — это дополнительная нагрузка на организм. Небольшое повышение температуры тела или покраснение в месте инъекции — типичные поствакцинальные реакции, и они могут быть вызваны не столько инактивированным вирусом, сколько адъювантами.

Считается, что чем меньше «ингредиентов» в вакцине, тем лучше.

Для приготовления инактивированных вакцин используется большой спектр возбудителей — бактерий и вирусов. Такие вакцины защищают нас от бешенства (антирабическая), коклюша, гепатита А, гриппа, клещевого энцефалита, брюшного тифа.

Цельновирионную инактивированную вакцину против коронавируса, к примеру, разработал Научный центр им. Чумакова (по словам президента Путина, она уже «на подходе»). Сейчас она проходит стадию клинического исследования.

19 октября на базе научно-исследовательского центра «Эко-безопасность» стартовал второй этап — в нем участвуют 30 добровольцев. Чтобы «подхлестнуть» иммунитет и повысить уровень антител, вакцину вводят двукратно – с разницей в 10 дней.

Кстати, дважды вводят и «Спутник V».

Для цельновирионных вакцин с живым, но ослабленным вирусом обычно достаточно одного введения. В них вирус сохраняет возможность размножаться в организме человека. Такие препараты нуждаются в регулярном изучении генетической стабильности, чтобы не вызвать заболевания при иммунизации. Бывают, к примеру, живые вакцины против кори, полиомиелита, гриппа, но их сейчас практически не применяют.

Субъединичные вакцины. «ЭпиВакКорона»

Такие препараты создаются на основе различных антигенных компонентов – субъединиц. Можно взять, к примеру, часть оболочки вируса — белки, которые отвечают за проникновение вируса в клетку. У коронавируса это S-белок.

И хотя антитела при введении такой вакцины будут вырабатываться непосредственно на белок, уровень иммунного ответа и качество защитных антител, скорее всего, будет ниже, чем на векторную или цельновирионную вакцины. На целый вирус или кусочек генома вырабатываются более сложные по структуре антитела, чем на изолированный белок.

Но надо понимать, что, говоря «белок», мы немного утрируем — там может использоваться много структур, включая поверхностную и внутреннюю мембрану, белки-носители и так далее.

В чем минусы таких вакцин? Поверхностный белок может со временем мутировать, и будет ли вакцина эффективна, скажем, через год — вопрос. Для усиления иммунного ответа в них так же, как и в цельвирионных, используются адъюванты. Плюс же в том, что субъединичные вакцины проще в производстве, чем, например, векторные.

К субъединичным относятся вакцины против пневмококковой и менингококковой инфекций, брюшного и сыпного тифа, холеры.

По этому типу создана вторая зарегистрированная вакцина против коронавируса «ЭпиВакКорона» от новосибирского центра «Вектор». Она представляет собой химически синтезированные пептидные (пептиды — семейство веществ, молекулы которых построены из двух и более остатков аминокислот) антигены S-белка вируса SARS-CoV-2.

Вакцины на основе вирусоподобных частиц

Для производства этих вакцин берут пустую белковую оболочку вируса – без «нутра». Вирусоподобные частицы имитируют структуру вируса, но не содержат его генетического материала. В их состав также могут входить адъюванты и иммуностимуляторы.

Из плюсов. Они безопасны и способны вырабатывать высокий иммунный ответ, при этом эффективны даже в виде капель для носа – так они сразу активируют иммунитет слизистых оболочек, которые обычно становятся «входными воротами» для вирусов.

В то же время такие вакцины технологически сложны для массового производства и требуют больших финансовых вложений.

Опять же, даже при незначительной мутации вируса поверхностный белок может поменять свою конфигурацию, и тогда вакцина попросту может не сработать.

На сегодня такие вакцины созданы для профилактики гриппа, гепатита С.

Читать материал на сайте издания >>

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector