Лекция: вакцины, требования к вакцинам. виды вакцин, характеристика, методы приготовления. новые подходы к созданию вакцин

Каждый вариант прививки испытали лишь на 20 добровольцах

Фото: Вячеслав Прокофьев/ТАСС

Главный редактор журнала The Lancet Ричард Хортон (Richard Horton), комментируя публикацию статьи о российской вакцине, отметил, что результаты клинических исследований «Спутника V» «обнадеживают», однако говорить о готовности препарата к массовому применению «преждевременно». Причина – до сих пор в испытаниях приняли участие лишь 76 человек.

«По сути, в рутинную практику выпускают препарат, который прошел лишь I фазу клинических исследований, – отметила по этому поводу Светлана Завидова. – Несмотря на то, что официально прошедшие летом испытания относят к I и II фазам одновременно, каждый из вариантов прививки получили только 20 человек».

«Есть две формы вакцины, – пояснила она. – Раствор для внутримышечного введения и лиофилизат, то есть порошок для приготовления раствора. Поэтому проводилось два исследования, в каждом из которых участвовали по 38 человек. Раствор тестировали в госпитале имени Бурденко, а лиофилизат – в Сеченовском университете.

Кроме того, есть два компонента вакцины, которые вводятся с разницей в 21 день (в первом вектором является аденовирус 26-го серотипа, во втором – 5-го серотипа). В каждом из исследований на первом этапе 9 человек получили первый компонент, а другие 9 человек – второй.

Разработчики посмотрели, как добровольцы реагируют. Затем 20 человек получили уже оба компонента с разницей в 21 день. Получается, в полном объеме каждую форму вакцины получили только 20 человек».

До сих пор различий между российскими и международными стандартами проведения клинических исследований не существовало, отметила Светлана Завидова. Отклонение от правил при испытаниях вакцины ГамКовидВак произошло в соответствии с постановлением правительства № 441, которое упрощает регистрацию препаратов в чрезвычайных обстоятельствах.

11 сентября «Милосердие.ru» обратилось в НИЦ им. Гамалеи с просьбой разъяснить, что безопаснее для пожилых людей и лиц с хроническими заболеваниями: привиться при первой возможности, или подождать окончания III фазы клинических исследований. На момент публикации текста ответа мы не получили.

Справка
Технология изготовления вакцины ГамКовидВак основывается на вирусных векторах. Вектор – это генно-модифицированный вирус. В него встраиваются гены белков внешней оболочки SARS-CoV-2. Вектор доставляет фрагмент генома коронавируса в клетку, вызывая иммунный ответ. Этот принцип применяется во многих кандидатных вакцинах против коронавируса, разработка которых близится к завершению – в Китае, США, Великобритании.
В российской вакцине в качестве вектора используются аденовирусы человека 5-го и 26-го серотипа (возбудители ОРВИ). Первая инъекция содержит аденовирус 26-го серотипа, вторая, которую делают через 21 день, – 5-го серотипа. Китайская компания CanSino использует в своей вакцине аденовирус только 5-го серотипа, американская корпорация Johnson & Johnson – аденовирус 26-го серотипа, британско-шведская компания AstraZeneca – аденовирус шимпанзе 26 серотипа.

Острые заболевания

10.1. Плановая вакцинация в случае острого заболевания

откладывается до выздоровления (или периода реконвалесценции), хотя опыт проведения прививок по эпидемическим показаниям в таких случаях показал хорошую иммуногенность и низкую реактогенность вакцин. Это связано с тем, что развитие осложнения основного заболевания или его неблагоприятный исход могут быть истолкованы как следствие проведенной вакцинации. Врач определяет необходимый интервал (в пределах 2 — 4 недель), руководствуясь, в первую очередь, степенью риска развития осложнения заболевания.

10.2. Перенесших менингококковый менингит и другие острые тяжелые заболевания нервной системы прививают через более длительные интервалы (до 6 месяцев от начала болезни) после стабилизации остаточных изменений, которые при более ранней вакцинации могут быть истолкованы как ее последствия.

Схемы введения

Используется для профилактики вирусной геморрагической болезни. Запрещено подвергать воздействию вакцины больных и ослабленных кроликов. Вакцина безвредна беременным самкам, но вакцинацию не проводят накануне родов из-за риска выкидышей. Используют в благополучной, угрожаемой по ВГБ кроликов местности.

• Племенных и декоративных кроликов иммунизируют однократно с возраста полтора месяца. Ревакцинация через год.
• Откормочных кроликов с 30 дня жизни, повторяют через месяц. Далее не уже не иммунизируют вплоть до убоя на мясо.
• При возникновении или угрозе вспышки ВГБК вводят клинически здоровым, начиная с 30 дней от роду. Кролики, находящиеся в инкубационный период ВГБК, погибают в течение 4 дней. Оставшимся повторно через один месяц. В дальнейшем повторяют проводят каждые 12 месяцев.

Названия прививок для детей, входящих в Национальный календарь

Под Национальным календарем иммунопрофилактики понимают документ, утвержденный Министерством здравоохранения РФ, в котором приводится перечень прививок для детей и взрослых. На его основании осуществляется плановая вакцинация. Утвержден российский календарь 27.06.2001 приказом №229.

Детям с самого рождения и до 14-16 лет, в обязательном порядке делают прививки против заражения такими инфекционно-вирусными патологиями:

• гепатит типа В. Характеризуется острым воспалением печени, холестазом. У больного появляются признаки интоксикации. Без лечения патология может приводить к циррозу. Против гепатита прививают в первые сутки после появления малыша на свет. Затем ревакцинируют в 1, 6 месяцев;
• туберкулез. Инфекция локализуется в легких. Симптоматика представлена кашлем с мокротой, слабостью, болью за грудиной, резким похудением, ночной потливостью. Патология может осложняться легочным кровотечением, плевритом, приводить к смерти. Против туберкулеза вакцинируют на 3-7 день после рождения, а затем в 6-7 лет;
• корь. Остро протекающее высоко контагиозное вирусное заболевание. Характеризуется сыпью по телу, высокой температурой, воспалением слизистой глаз, горла, носа. Иногда болезнь приводит к стенозу гортани, кератиту, отиту, пневмонии, энцефалиту. От кори иммунизируют в год и в 6 лет;
• полиомиелит. Это вирусная болезнь, которая проявляется спинномозговым параличом. Патология приводит к инвалидизации, в ряде случаев заканчивается фатально. От полиомиелита делают вакцинацию в 3, 4,5, 6, 18 месяцев, 14 лет;
• коклюш. Представляет собой инфекционное заболевание. Проявляется кашлем с мокротой, жаром и признаками интоксикации. Против заражения коклюшными микробами иммунизируют в 3, 4,5, 6, 18 месяцев;
• эпидемический паротит. Это вирусная патология, характеризующаяся воспалением слюнных желез, высокой температурой. Болезнь представляет опасность для лиц мужского пола: переболевшие часто становятся бесплодными. От свинки прививают в 12 месяцев и в полгода;
• дифтерия. Острое инфекционное заболевание. Чаще палочка поражает глотку. Но воспалительный процесс может также протекать с некрозом слизистой глаза, половых органах, носа и гортани. Проявляется патология лихорадкой, затрудненным дыханием, увеличением шейных лимфоузлов, болью в горле. Может приводить к отиту, пневмонии, нефрозу, дыхательной или полиорганной недостаточности. Против дифтерии делают прививку в 3, 4, 5, 6, 18 месяцев, 6 и 14 лет;
• гемофильные болезни. В данную группу входят менингит, отит, пневмония и т.п. Для защиты от гемофильных патологий вакцинируют в 3, 4, 5, 6, 18 месяцев;
• столбняк. Очень опасная бактериальная болезнь. Главным признаком выступают судорожные припадки. Эффективных медикаментов для лечения данной патологии пока не найдено. При поражении возбудителем органов дыхания, заболевание заканчивается асфиксией и смертью. От столбняка прививают в 3, 4, 5, 6, 18 месяцев, 6 и 14 лет;
• краснуха. Инфекционная патология, характеризующаяся сыпью по телу, высокой температурой. Особенно опасна для беременных: может вызывать врожденные пороки плода. Против краснухи проводят иммунопрофилактику в 12 месяцев и 6 лет;
• грипп. Вирусное заболевание, которое может давать осложнения на разные органы и системы. Прививки начинают делать детям с полугодовалого возраста.

Вакцинация формирует стойкий иммунитет у 85-100% привитых. Даже если человек, прошедший курс профилактики, заболеет, у него не возникнут осложнения.

Как характеризуется иммунный ответ

После того, как живые бактерии препарата вводятся в организм, включается защитная функция – начинают вырабатываться антитела. В случае с живой вакциной этот процесс запускается практически мгновенно, то есть сразу после попадания состава под кожу. По статистике, скорость формирования иммунного ответа в два раза превышает скорость ответа после введения неживой вакцины. Поэтому, как правило, повторное введение не требуется или происходит через длительное время.

Иногда наблюдаются такие проявления, как гипертермия, слабость или сонливость. Некоторые пациенты теряют аппетит и жалуются на быструю утомляемость. Все эти реакции считаются нормальными и означают, что иммунная система борется с «незваным гостем».

Об эффективности иммунного ответа судят по количеству выработанных антител. Проверить этот показатель можно спустя неделю, тогда результат будет наиболее информативен.

На выработку антител также влияет ряд факторов, зависящих от вакцины и от организма.

К первым относятся:

• чистота вещества;
• время жизни антигена;
• доза;
• наличие защитных антигенов;
• частота введения.

Факторы со стороны организма:

• индивидуальная иммунная реактивность;
• возраст;
• нормальность или ослабленность иммунитета;
• общее состояние;
• генетические особенности.

Можно также выделить факторы внешней среды:

• особенности питания;
• условия жизни и работы;
• климатические условия.

В целом, эффективность вакцины оценивается по следующим критериям.

Безопасность

Важно, чтобы препарат не вызывал смертельных исходов.
Защита. Вакцина должна формировать иммунитет против вируса, штамм которого она включает.
Поддержание защитного иммунитета

Эффект должен сохраняться как можно дольше.
Индукция нейтрализующих компонентов. Нейтрализующие антитела нужны, чтобы избежать заражения.
Индукция защитных Т-клеток. Именно этот вид клеток наиболее эффективно контролирует распространение вредных микроорганизмов.
Практические соображения. Удобство и длительность хранения, простота использования и стоимость.

«Это не последняя пандемия, будут еще другие»

— На заре пандемии COVID-19 вы предлагали использовать живую оральную полиомиелитную вакцину как средство защиты против коронавируса. Этой вакциной занимались еще ваши родители (см. справку, — прим. ред.). Ваше предложение пока не реализуется в жизнь?

— К сожалению, мне пока нечего добавить к этой теории. Совместно со знаменитым американским вирусологом Робертом Галло (один из первооткрывателей ВИЧ как инфекционного агента, ответственного за СПИД, разработчик диагностики этого заболевания и его дальнейшего исследования, — прим. ред.) мы пытались организовать такие испытания в США. Но нам не удалось собрать достаточное количество денег для испытаний, которые обещали быть довольно массивными — необходимо было привить более 10 тысяч добровольцев. Поскольку все деньги и силы были брошены на создание специфических вакцин от коронавируса, просто из-за конкуренции за ресурсы нам не удалось ничего сделать в Америке.

Сейчас испытания, которые мы предлагали, проводятся в Индии. Они зашифрованы, их результаты пока неизвестны. Я надеюсь, что принцип, который более 30 лет назад выдвинула моя мама, Марина Константиновна Ворошилова, будет подтвержден в испытаниях в других странах.

— Поясните, как полиомиелитная вакцина могла бы воздействовать на новый коронавирус.

— Использование полиомиелитной вакцины и, на самом деле, не только полиомиелитной, но и любых других живых вакцин, это не альтернатива созданию и применению специфических вакцин против конкретной болезни — в данном случае коронавируса. Идея основана на другом принципе.

Специфические вакцины, которые сейчас разрабатываются, предполагают создание адаптивного иммунитета. То есть они должны научить иммунную систему человека распознавать данный конкретный вирус при помощи специфических антител или Т-клеточного механизма.Неспецифический же эффект основан на стимуляции так называемого «врожденного иммунитета». Он включает в себя несколько механизмов, в частности антивирусный белок интерферон и другие механизмы.

Такой эффект не может быть пожизненным. Эти вакцины стимулируют врожденный иммунитет, на какое-то время — несколько недель, месяцев, делая человека более устойчивым ко многим вирусам и бактериям. По прошествии времени он снижается, и человек снова становится восприимчивым к другим болезням.

Такой подход был бы очень эффективен как первый эшелон защиты, до того, как созданы специфические вакцины. Сейчас, к сожалению, мы упустили время, когда этот подход мог бы переломить ситуацию с коронавирусной пандемией. Но это не последняя пандемия, будут еще другие. Поэтому я очень надеюсь, что удастся получить данные, которые бы однозначно доказали эффективность этого подхода. Тогда в следующий раз многие сотни, тысячи, а может быть, и миллионы людей не умрут, ожидая новую вакцину.

Сейчас уже прошел почти год, как возник новый коронавирус, а мы только начинаем получать данные о вакцинах (хотя это в принципе удивительно и рекордно быстро). Все население, наверное, удастся привить не раньше чем через 2 года после начала пандемии. Естественно, это огромное количество погибших людей, не дождавшихся вакцины, колоссальные экономические потери и тот факт, что вакцину от новой болезни надо каждый раз создавать с нуля.

В то же время существуют уже апробированные, лицензированные вакцины, которые можно было бы применять в первый день начала пандемии. Так что мне кажется, это очень перспективный подход. И я надеюсь, он когда-нибудь будет взят на вооружение.

Фото: pixabay.com

— В случае, если бы ваш подход был внедрен, взрослое население, которое уже когда-то было привито от того же полиомиелита, надо было бы заново вакцинировать?

— Да, конечно. Любой иммунитет снижается со временем. Если в детстве вы были привиты от кори, то с течением времени иммунитет ослабевает, и вас можно снова вакцинировать. После такой прививки вакцинный вирус начинает размножаться и стимулирует врожденный иммунитет, интерферон и все остальное. Поэтому защитный эффект все равно проявится, даже если вы были привиты в детстве.

Разбавители вакцин

Вакцины должны быть разбавлены до требуемой концентрации. Чаще всего, это достигается использованием либо стерильной воды или солевого раствора.

Количество компонентов вакцин, которые вызывают спор не так велико, а концентрация этих компонентов в вакцине очень низка. Соединения, такие как формальдегид (один из агентов, который может быть использован для инактивации вирусов), может быть обнаружен, но на уровне, который значительно ниже, для того чтобы нанести вред организму человека. Для сравнения: количество формальдегида, найденного в таких вакцинах составляет менее 1%, от суммы естественно содержащихся в 200 г груши. Формальдегид также генерируется в нашем организме, являясь частью метаболизма, опять же в количествах, превышающих те, которые содержатся в вакцинах.

Будем надеяться, что эта статья немного прояснила, что же за компоненты содержатся в вакцинах, и их цель в них.

Department of Organic Synthesis and nanotechnology

Живые вакцины

Аттенуированные — ослабленные в своей вирулентности (инфекционной агрессивности), т.е. искусственно модифицированные человеком или «подаренные» природой, изменившей их свойства в естественных условиях, примером чего служит осповакцина. Действующим фактором таких вакцин являются изменённые генетические признаки микроорганизмов, в то же время обеспечивающие перенесение ребенком «малой болезни» с последующим приобретением специфического противоинфекционного иммунитета. Примером могут служить вакцины против полиомиелита, кори, паротита, краснухи или туберкулеза.

Положительные стороны: по механизму действия на организм напоминают «дикий» штамм, может приживляться в организме и длительно сохранять иммунитет (для коревой вакцины вакцинация в 12 мес. и ревакцинация в 6 лет), вытесняя «дикий» штамм. Используются небольшие дозы для вакцинации (обычно однократная) и поэтому вакцинацию легко проводить организационно. Последнее позволяет рекомендовать данный тип вакцин для дальнейшего использования.

Отрицательные стороны: живая вакцина корпускулярная — содержит 99 % балласта и поэтому обычно достаточно реактогенная, кроме того, она способна вызывать мутации клеток организма (хромосомные аберрации), что особенно опасно в отношении половых клеток. Живые вакцины содержат вирусы-загрязнители (контаминанты), особенно это опасно в отношении обезьяннего СПИДа и онковирусов. К сожалению, живые вакцины трудно дозируются и поддаются биоконтролю, легко чувствительны к действию высоких температур и требуют неукоснительного соблюдения холодовой цепи.

Хотя живые вакцины требуют специальных условий хранения, они продуцируют достаточно эффективный клеточный и гуморальный иммунитет и обычно требуют лишь одно бустерное введение. Большинство живых вакцин вводится парентерально (за исключением полиомиелитной вакцины).

На фоне преимуществ живых вакцин имеется и одно предостережение, а именно: возможность реверсии вирулентных форм, что может стать причиной заболевания вакцинируемого. По этой причине живые вакцины должны быть тщательно протестированы. Пациенты с иммунодефицитами (получающие иммуносупрессивную терапию, при СПИДе и опухолях) не должны получать такие вакцины.

Примером живых вакцин могут служить вакцины для профилактики краснухи (Рудивакс), кори (Рувакс), полиомиелита (Полио Сэбин Веро), туберкулеза, паротита (Имовакс Орейон).

Идеальная вакцина

Разработка и изготовление современных вакцин производится в соответствии с высокими требованиями к их качеству, в первую очередь, безвредности для привитых. Обычно такие требования основываются на рекомендациях Всемирной Организации Здравоохранения, которая привлекает для их составления самых авторитетных специалистов из разных стран мира. «Идеальной» вакцин мог бы считаться препарат, обладающий такими качествами, как:
1. полной безвредностью для привитых, а в случае живых вакцин — и для лиц, к которым вакцинный микроорганизм попадает в результате контактов с привитыми;
2. способностью вызывать стойкий иммунитет после минимального количества введений (не более трех);
3. возможностью введения в организм способом, исключающим парентеральные манипуляции, например, нанесением на слизистые оболочки;
4. достаточной стабильностью, чтобы не допустить ухудшения свойств вакцины при транспортировке и хранении в условиях прививочного пункта;
5. умеренной ценой, которая не препятствовала бы массовому применению вакцины.

Что скрывается в шприце

Все вакцины можно условно разделить на две группы:

• Корпускулярные вакцины. Они содержат ослабленный живой (вакцины против полиомиелита, кори, свинки, краснухи, туберкулеза) или целый “убитый” (вакцины против коклюша, бешенства, вирусного гепатита А и полиомиелита) микроорганизм (рис. 2 А и Б). В     озбудителей инфекций ослабляют, выращивая их в лаборатории на культурах клеток, пока дикий штамм не изменит свойства, став безопасным ровно настолько, чтобы способствовать формированию иммунитета, но не вызывать самого заболевания.  Для “убийства” клеток вируса или бактерий чаще всего используют формальдегид. Такие вакцины безопаснее живых, но иммунитет после них менее стойкий.
• Субъединичные вакцины. В состав таких препаратов входят не целые микроорганизмы, а только отдельные компоненты клеточной стенки или других частей возбудителя (вакцины против коклюша, менингококковой инфекции и др.) (рис. 2 В). В эту же группу входят вакцины, содержащие инактивированные токсины бактерий (вакцины против дифтерии и столбняка) и рекомбинантные вакцины. Последние получают методами генной инженерии, когда генетический материал опасного микроорганизма помещают в дрожжи, после чего модифицированные дрожжи производят необходимые для вакцины белки-антигены. Примером могут служить вакцины против вирусного гепатита B и вируса папилломы человека.

А.

Б.

В.

Рисунок 2. Как получают разные виды вакцин. А — Корпускулярные живые ослабленные (аттенуированные) вакцины. Б — Корпускулярные “убитые” (инактивированные) вакцины. В — Субъединичные вакцины. Источник

Важно! В то же время, наука не стоит на месте, изобретая все новые подходы к получению вакцин. Например, к препаратам нового поколения относят ДНК-вакцины

В этом случае вакциной служит не белок, который характерен для болезнетворного микроорганизма, а кусочек его ДНК или РНК, вставленный в безопасный вирус или в плазмиду (кольцо из ДНК). После проникновения этой ДНК в клетки организма в них начинает производиться нужный белок-антиген, на который реагирует наша иммунная система. Пока ДНК-вакцинация — очень молодое, но перспективное направление. Специалисты считают, что с ее помощью можно эффективно бороться с раком и множеством опасных инфекций, например, с ВИЧ и гепатитом С.

Помимо основного действующего вещества (бактерий, вирусов или их частей), в состав вакцин могут входить различные консерванты, адъюванты (вещества, усиливающие эффективность вакцины), антибиотики и стабилизаторы.

Почему это важно?

• Не все взрослые были привиты в детстве.
• Многие инфекционные заболевания у взрослых протекают тяжелее — например, ветряная оспа приводит к бактериальным инфекциям кожи, развитию ветряночного энцефалита и пневмонии [].
• С возрастом иммунитет, полученный от прививок в детстве, снижается — так, от дифтерии, коклюша и столбняка нужно прививаться каждые десять лет [].
• Для женщин детородного возраста особенно опасна краснуха — инфицирование во время беременности может привести к множественным порокам развития плода []. Поэтому прививаться нужно заранее [].
• В путешествиях можно столкнуться с необычными заболеваниями, [] например, в Сибири, Китае и Монголии распространен клещевой энцефалит, защитить от которого может только вакцина [].
• За последние десятилетия появились новые вакцины против таких инфекционных заболеваний, как вирусный гепатит B, менингококковая, пневмококковая инфекция, которых не было в то время, когда современные взрослые были детьми, то есть возможности защититься стали шире.

Как делают вакцины: основы микробиологии

Эффективность вакцины во многом зависит от способа ее изготовления. Для этого специалистам необходимо выделить вирус, с которым предстоит работать в дальнейшем.

Исходным материалом в таком случае становятся органы и кровь людей, умерших от инфекции. После этого начинается выращивание штамма в лабораторных условиях. Стоит отметить, что в состав вакцины также входят различные животные материалы.

Так, при ознакомлении с характеристиками любого лекарственного средства подобного типа можно обнаружить такие компоненты, как:

1. эмбриональные фибробласты мелких птиц;
2. эмбрионы куриц;
3. клеточные структуры.

Данный исходный материал проходит несколько этапов очистки и используется для выращивания вирусных штаммов. Очистка помогает снизить риск появления аллергических реакций. Однако высыпания являются допустимыми и не влияют на результат вакцинации.

Все препараты, дошедшие до людей, прошли многочисленные тесты. История показывает и то, что данные тесты проводятся на животных: мышах, хомяках и обезьянах.

№ 4. Кто лидирует в гонке исследований

На данный момент есть три лидера. Первыми итоги подвели специалисты из совместного проекта американской компании Pfizer и немецкой BioNTech (совместно с китайской Fosun Pharma). Согласно данным производителей, во время испытаний продукт показал более чем 90-процентную эффективность.

Следом российские ученые объявили, что те же показатели у «Спутник V» составляют 92%. А затем последовало сообщение американской компании Moderna. Предварительные результаты: ее вакцина помогает в 94,5% случаев.

В ближайшие дни закончатся последние исследования вакцины китайской компании Cansino Biological, а также вакцины англо-шведской AstraZeneca.