Što su cjepiva i što su?

Za specifičnu prevenciju zaraznih bolesti koriste se cjepiva koja omogućuju stvaranje aktivnog imuniteta prije prirodnog kontakta s patogenom.

Cjepiva namijenjena sprječavanju jedne infekcije nazivaju se monovakcine, protiv dvije - divakcine, protiv tri - travovakcine, protiv nekoliko - polivakcine. Pridružena cjepiva su ona koja sadrže smjesu antigena različitih mikroorganizama i anatoksina. Polivalentna cjepiva su ona koja uključuju nekoliko varijanti seroloških tipova uzročnika jedne infekcije (leptospiroza, kolibaciloza, salmoneloza, pseudomonoza kuna, Marekova bolest itd.).

Za imunoprofilaksu zaraznih bolesti koriste se različite vrste cjepiva.

Živa cjepiva

Oni su suspenzija cjepnih sojeva mikroorganizama (bakterija, virusa, rikecija) uzgojenih na raznim hranjivim podlogama. Obično se za cijepljenje koriste sojevi mikroorganizama s oslabljenom virulencijom ili lišeni svojstava virulencije, ali koji u potpunosti zadržavaju imunogena svojstva. Ova cjepiva proizvode se na temelju apatogenih patogena, atenuiranih (oslabljenih) u umjetnim ili prirodnim uvjetima. Atenuirani sojevi virusa i bakterija dobivaju se inaktivacijom gena odgovornog za stvaranje faktora virulencije ili mutacijama u genima koji nespecifično smanjuju tu virulenciju.

Posljednjih godina, tehnologija rekombinantne DNA koristi se za proizvodnju atenuiranih sojeva nekih virusa. Veliki DNA virusi, poput virusa malih boginja, mogu poslužiti kao vektori za kloniranje stranih gena. Takvi virusi zadržavaju svoju infektivnost, a stanice koje inficiraju počinju lučiti proteine kodirane transficiranim genima.

Zbog genetski fiksiranog gubitka patogenih svojstava i gubitka sposobnosti izazivanja zarazne bolesti, cjepni sojevi zadržavaju sposobnost razmnožavanja na mjestu injekcije, a kasnije u regionalnim limfnim čvorovima i unutarnjim organima. Cjepna infekcija traje nekoliko tjedana, nije praćena izraženom kliničkom slikom bolesti i dovodi do stvaranja imuniteta na patogene sojeve mikroorganizama.

Živa atenuirana cjepiva dobivaju se od atenuiranih mikroorganizama. Atenuacija mikroorganizama postiže se i uzgojem kultura u nepovoljnim uvjetima. Mnoga cjepiva se proizvode u suhom obliku kako bi se povećao rok trajanja.

Živa cjepiva imaju značajne prednosti u odnosu na umrtvljena cjepiva, zbog činjenice da u potpunosti čuvaju antigenski skup patogena i osiguravaju dulje stanje imuniteta. Međutim, s obzirom na činjenicu da su aktivni princip živih cjepiva živi mikroorganizmi, potrebno je strogo se pridržavati zahtjeva koji osiguravaju očuvanje održivosti mikroorganizama i specifične aktivnosti cjepiva.

Živa cjepiva ne sadrže konzervanse; pri radu s njima potrebno je strogo se pridržavati pravila asepse i antisepse.

Živa cjepiva imaju dug rok trajanja (1 godinu ili više) i čuvaju se na temperaturi od 2-10 °C.

5-6 dana prije primjene živih cjepiva i 15-20 dana nakon cijepljenja, antibiotici, sulfonamidi, nitrofuranski lijekovi i imunoglobulini ne mogu se koristiti za liječenje, jer smanjuju intenzitet i trajanje imuniteta.

Cjepiva stvaraju aktivni imunitet za 7-21 dan, koji u prosjeku traje do 12 mjeseci.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Ubijena (inaktivirana) cjepiva

Za inaktivaciju mikroorganizama koristi se zagrijavanje, formalin, aceton, fenol, ultraljubičaste zrake, ultrazvuk i alkohol. Takva cjepiva nisu opasna, manje su učinkovita od živih, ali kada se više puta primjenjuju, stvaraju prilično stabilan imunitet.

U proizvodnji inaktiviranih cjepiva potrebno je strogo kontrolirati proces inaktivacije i istovremeno sačuvati skup antigena u ubijenim kulturama.

Ubijena cjepiva ne sadrže žive mikroorganizme. Visoka učinkovitost ubijenih cjepiva posljedica je očuvanja skupa antigena u inaktiviranim kulturama mikroorganizama koji pružaju imunološki odgovor.

Za visoku učinkovitost inaktiviranih cjepiva, odabir proizvodnih sojeva je od velike važnosti. Za proizvodnju polivalentnih cjepiva najbolje je koristiti sojeve mikroorganizama sa širokim rasponom antigena, uzimajući u obzir imunološki afinitet različitih seroloških skupina i varijanti mikroorganizama.

Spektar patogena koji se koriste za pripremu inaktiviranih cjepiva vrlo je raznolik, ali najčešće korišteni su bakterijski (cjepivo protiv nekrobakterioze) i virusni (cjepivo protiv bjesnoće inaktivirano u suhoj kulturi iz soja Ščolkovo-51).

Inaktivirana cjepiva treba čuvati na temperaturi od 2-8 °C.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Kemijska cjepiva

Sastoje se od antigenskih kompleksa mikrobnih stanica kombiniranih s adjuvansima. Adjuvansi se koriste za povećanje antigenskih čestica i povećanje imunogene aktivnosti cjepiva. Adjuvansi uključuju aluminijev hidroksid, stipsu, organska ili mineralna ulja.

Emulgirani ili adsorbirani antigen postaje koncentriraniji. Kada se unese u tijelo, taloži se i ulazi u organe i tkiva s mjesta injekcije u malim dozama. Spora resorpcija antigena produljuje imunološki učinak cjepiva i značajno smanjuje njegova toksična i alergijska svojstva.

Kemijska cjepiva uključuju deponirana cjepiva protiv svinjskog erizipela i svinjske streptokokoze (serogrupe C i R).

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Povezana cjepiva

Sastoje se od mješavine kultura mikroorganizama koji uzrokuju različite zarazne bolesti, a koji ne potiskuju međusobna imunološka svojstva. Nakon uvođenja takvih cjepiva, u tijelu se istovremeno formira imunitet protiv nekoliko bolesti.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Anatoksini

To su pripravci koji sadrže toksine koji su lišeni toksičnih svojstava, ali zadržavaju antigenost. Koriste se za poticanje imunoloških reakcija usmjerenih na neutralizaciju toksina.

Anatoksini se proizvode od egzotoksina različitih vrsta mikroorganizama. U tu svrhu toksini se neutraliziraju formalinom i drže u termostatu na temperaturi od 38-40 °C nekoliko dana. Anatoksini su u biti analozi inaktiviranih cjepiva. Pročišćavaju se od balastnih tvari, adsorbiraju i koncentriraju u aluminijevom hidroksidu. Adsorbenti se unose u anatoksin kako bi se poboljšala svojstva adjuvansa.

Anatoksini stvaraju antitoksični imunitet koji traje dugo vremena.

[ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]

Rekombinantna cjepiva

Korištenjem metoda genetskog inženjerstva moguće je stvoriti umjetne genetske strukture u obliku rekombinantnih (hibridnih) molekula DNA. Rekombinantna molekula DNA s novom genetskom informacijom unosi se u stanicu primatelja pomoću nositelja genetske informacije ( virusa, plazmida), koji se nazivaju vektori.

Proizvodnja rekombinantnih cjepiva uključuje nekoliko faza:

• kloniranje gena koji osiguravaju sintezu potrebnih antigena;
• uvođenje kloniranih gena u vektor (virusi, plazmidi);
• uvođenje vektora u stanice producente (virusi, bakterije, gljivice);
• in vitro stanična kultura;
• izolacija antigena i njegovo pročišćavanje ili upotreba stanica proizvođača kao cjepiva.

Gotov proizvod mora se testirati u usporedbi s prirodnim referentnim lijekom ili s jednom od prvih serija genetski modificiranog lijeka koji je prošao predklinička i klinička ispitivanja.

B. G. Orljankin (1998.) izvještava da je stvoren novi smjer u razvoju genetski modificiranih cjepiva, temeljen na unošenju plazmidne DNA (vektora) s integriranim genom zaštitnog proteina izravno u tijelo. U njemu se plazmidna DNA ne umnožava, ne integrira u kromosome i ne uzrokuje reakciju stvaranja antitijela. Plazmidna DNA s integriranim genomom zaštitnog proteina inducira potpuni stanični i humoralni imunološki odgovor.

Različita DNA cjepiva mogu se konstruirati na temelju jednog plazmidnog vektora, mijenjajući samo gen koji kodira zaštitni protein. DNA cjepiva imaju sigurnost inaktiviranih cjepiva i učinkovitost živih. Trenutno je konstruirano više od 20 rekombinantnih cjepiva protiv raznih ljudskih bolesti: cjepivo protiv bjesnoće, Aujeszkyjeve bolesti, infektivnog rinotraheitisa, virusnog proljeva, respiratorne sincicijalne infekcije, gripe A, hepatitisa B i C, limfocitnog koriomeningitisa, ljudske T-stanične leukemije, infekcije humanim herpesvirusom itd.

DNA cjepiva imaju niz prednosti u odnosu na druga cjepiva.

1. Prilikom razvoja takvih cjepiva moguće je brzo dobiti rekombinantni plazmid koji nosi gen koji kodira potreban protein patogena, za razliku od dugotrajnog i skupog procesa dobivanja atenuiranih sojeva patogena ili transgenih životinja.
2. Tehnološka učinkovitost i niski troškovi uzgoja dobivenih plazmida u stanicama E. coli i njihovog daljnjeg pročišćavanja.
3. Protein eksprimiran u stanicama cijepljenog organizma ima konformaciju koja je što sličnija nativnoj i ima visoku antigensku aktivnost, što se ne postiže uvijek primjenom podjediničnih cjepiva.
4. Eliminacija vektorskog plazmida u tijelu cijepljene osobe događa se u kratkom vremenskom razdoblju.
5. Kod DNK cijepljenja protiv posebno opasnih infekcija, vjerojatnost razvoja bolesti kao posljedice imunizacije potpuno je odsutna.
6. Moguć je produženi imunitet.

Sve navedeno nam omogućuje da DNA cjepiva nazovemo cjepivima 21. stoljeća.

Međutim, ideja o potpunoj kontroli infekcije putem cjepiva ostala je prisutna sve do kasnih 1980-ih, kada ju je uzdrmala pandemija AIDS-a.

DNA imunizacija također nije univerzalni lijek za sve. Od druge polovice 20. stoljeća, patogeni koji se ne mogu kontrolirati imunoprofilaksom postaju sve važniji. Perzistenciju ovih mikroorganizama prati fenomen pojačanja infekcije ovisnog o antitijelima ili integracije provirusa u genom makroorganizma. Specifična profilaksa može se temeljiti na inhibiciji prodiranja patogena u osjetljive stanice blokiranjem receptora za prepoznavanje na njihovoj površini (virusna interferencija, spojevi topljivi u vodi koji se vežu za receptore) ili inhibicijom njihove unutarstanične reprodukcije (oligonukleotidna i antisense inhibicija gena patogena, uništavanje zaraženih stanica specifičnim citotoksinom itd.).

Problem integracije provirusa može se riješiti kloniranjem transgeničnih životinja, na primjer, dobivanjem linija koje ne sadrže provirus. Stoga bi trebalo razviti DNA cjepiva za patogene čija perzistencija nije popraćena pojačanjem infekcije ovisnim o antitijelima ili očuvanjem provirusa u genomu domaćina.

[ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Seroprofilaksa i seroterapija

Serumi stvaraju pasivni imunitet u tijelu, koji traje 2-3 tjedna, a koriste se za liječenje pacijenata ili sprječavanje bolesti na ugroženom području.

Imunološki serumi sadrže antitijela, pa se najčešće koriste u terapijske svrhe na početku bolesti kako bi se postigao najveći terapijski učinak. Serumi mogu sadržavati antitijela protiv mikroorganizama i toksina, pa se dijele na antimikrobne i antitoksične.

Serumi se dobivaju u biotvornicama i biokompleksima pomoću dvostupanjske hiperimunizacije proizvođača imunoloških seruma. Hiperimunizacija se provodi rastućim dozama antigena (cjepiva) prema određenoj shemi. U prvoj fazi se primjenjuje cjepivo (1-2 puta), a zatim prema shemi u rastućim dozama - virulentna kultura proizvodnog soja mikroorganizama tijekom duljeg vremenskog razdoblja.

Dakle, ovisno o vrsti imunizirajućeg antigena, razlikuju se antibakterijski, antivirusni i antitoksični serumi.

Poznato je da antitijela neutraliziraju mikroorganizme, toksine ili viruse uglavnom prije nego što prodru u ciljne stanice. Stoga, kod bolesti gdje je patogen lokaliziran unutarstanično (tuberkuloza, bruceloza, klamidija itd.), još nije bilo moguće razviti učinkovite metode seroterapije.

Serumski terapijski i profilaktički lijekovi koriste se uglavnom za hitnu imunoprofilaksu ili uklanjanje određenih oblika imunodeficijencije.

Antitoksični serumi dobivaju se imunizacijom velikih životinja rastućim dozama antitoksina, a zatim i toksina. Dobiveni serumi se pročišćavaju i koncentriraju, oslobađaju se balastnih proteina te standardiziraju po aktivnosti.

Antibakterijski i antivirusni lijekovi proizvode se hiperimunizacijom konja odgovarajućim umrtvljenim cjepivima ili antigenima.

Nedostatak djelovanja serumskih pripravaka je kratko trajanje formiranog pasivnog imuniteta.

Heterogeni serumi stvaraju imunitet 1-2 tjedna, homologni globulini 3-4 tjedna.

[ 35 ], [ 36 ]

Metode i redoslijed primjene cjepiva

Postoje parenteralne i enteralne metode unošenja cjepiva i seruma u tijelo.

Parenteralnom metodom lijekovi se primjenjuju subkutano, intradermalno i intramuskularno, što omogućuje zaobilaženje probavnog trakta.

Jedan od tipova parenteralne primjene bioloških pripravaka je aerosol (respiratorni), kada se cjepiva ili serumi primjenjuju izravno u dišni sustav inhalacijom.

Enteralna metoda uključuje primjenu biopreparata kroz usta s hranom ili vodom. To povećava potrošnju cjepiva zbog njihovog uništavanja mehanizmima probavnog sustava i gastrointestinalne barijere.

Nakon uvođenja živih cjepiva, imunitet se formira za 7-10 dana i traje godinu dana ili više, a uvođenjem inaktiviranih cjepiva, formiranje imuniteta završava do 10-14. dana i njegov intenzitet traje 6 mjeseci.

[ 37 ], [ 38 ], [ 39 ], [ 40 ]