Вакци́на (з — коров'яча від — корова) — препарат, який містить ослаблені або вбиті збудники інфекційних хвороб чи продукти їхньої життєдіяльності, їхні синтетичні аналоги. Ці особливі речовини дістали назву від першого такого препарату проти натуральної віспи, виготовленого з вірусу коров'ячої віспи. Метод щеплень за допомогою вакцин з того часу називають вакцинацією або імунізацією.
Історія Творцем наукового напрямку запобігання інфекційним захворюванням за допомогою виготовлених у лабораторії вакцин був засновник медичної мікробіології Луї Пастер. Вперше вакцинацію здійснив у 1796 році англійський лікар Едвард Дженнер, який штучно прищепив дитині коров'ячу віспу, завдяки чому ця дитина набула імунітет до натуральної віспи.
Науковець, професор Володимир Хавкін, 1896 року створив перші вакцини проти чуми та холери.
Вакцини врятували людство не тільки від натуральної віспи. Зменшено тягар тяжкої дитячої хвороби поліомієліту, вакцина БЦЖ виявилася ефективною проти туберкульозу. За допомогою вбитих мікроорганізмів або виділених з них антигенів створюється певною мірою стійкий імунітет до кору, кашлюку, правця, газової гангрени, дифтерії та деяких інших інфекційних захворювань.
Розробка вакцин
Нині застосовуються комп'ютерні методи для розробки вакцин на основі даних (банків даних) геномних послідовностей багатьох бактерій, збудників паразитарних інфекцій і вірусів. Перш за все визначається нуклеотидна послідовність геному вірусу. Секвенування вже відомої структури дозволяє виявити раніше невідомі білки й використовувати ці дані для розробки вакцин. Це дозволяє проводити попередню ідентифікацію елементарних імуногенних компонентів (замість культивування). У синергізмі із протеомними технологіями дає вагоміші результати, а методи молекулярного клонування дозволяють прискорити вироблення імуногена із наступною перевіркою його антигенних властивостей.
Людством накопичений великий об'єм даних про біополімери, тому основна увага зосереджена на алгоритмах комп'ютерної обробки (статистичної, топологічної) цих даних.
Для виявлення білок-кодуючих ділянок у геномних послідовностях використовуються методи вирівнювання, які дозволяють ідентифікувати потенційні трансляційні білки, подібні до вже відомих. Аналіз амінокислотних послідовностей методом моделювання трансляції дозволяє прогнозувати функції білків патогену.
Склад
До складу більшості вакцин входить: активний компонент; розчинник (сольовий розчин, H2O); стабілізатори, антибіотики; допоміжні речовини (солі Al, тіомерсал, формальдегід, дріжджові гриби).
За природою активного компонента вакцини бувають: такі, які містять цільні вбиті мікроорганізми (кашлюк, холера), активні вірусні — поліомієліт, грип; анатоксини (дифтерія, правець, стафілококові інфекції); вакцини з живих атенуйованих вірусів (кір, грип, поліомієліт); вакцини з перехресно-реагуючих живих організмів, імунологічно пов'язаних зі збудником (натуральна віспа); хімічно синтезовані субодиниці чи отримані за допомогою генної інженерії (гепатит B, грип); адсорбовані вакцини (АКДС). Зазначається, що кількість стабілізатора чи допоміжної речовини на кілька порядків менша ніж та, що може спричинити побічну дію. Так, наприклад, вміст антибіотика канаміцину в одній дозі пероральної поліомієлітної вакцини становить не більше 30 мікрограмів, тоді як доза, яка використовується з лікувальною метою, вимірюється в міліграмах на кілограм маси тіла; вміст тіомерсалу (мертиоляту) в одній дозі вакцини для профілактики гепатиту В становить 0,025 міліграмів, в одній дозі адсорбованої кашлюково-дифтерійно-правцевоі вакцини — 0,005 міліграма, тоді як доза, що може завдати шкоди організму — 75 міліграмів на кілограм маси тіла; вміст формальдегіду в рідкій інактивованій вакцині для профілактики поліомієліту не більше 0,1 міліграма в одній дозі тоді як шкідлива доза — 100 міліграмів на кілограм маси тіла.
Типи вакцин Сучасні вакцини поділяють на чотири групи: вакцини, які виготовляють із живих збудників з ослабленою вірулентністю (проти натуральної віспи, туберкульозу, чуми, сибірки, сказу, грипу, поліомієліту тощо); вакцини з убитих патогенних мікробів (холерна, черевнотифозна, кашлюкова, лептоспірозна, поліомієлітна тощо); анатоксини (виготовляються з екзотоксинів відповідних збудників обробкою їх 0,3-0,4%-м розчином формаліну і витримуванням за температури 38-40 °С протягом 3-4 тижнів). Добуті у такий спосіб дифтерійний, правцевий, стафілококовий, холерний та інші анатоксини знайшли широке застосування в практиці; хімічні вакцини (їх виготовляють не з цілих бактеріальних клітин, а із хімічних комплексів, добутих шляхом обробки суспензії клітин спеціальними методами; наприклад, для профілактики черевного тифу, паратифів і правця застосовують хімічну сорбовану вакцину з О- і Vi-антигенів черевнотифозних бактерій і очищеного концентрованого правцевого анатоксину).
Живі вакцини Живі вакцини містять ослаблений живий мікроорганізм. Можуть бути отримані шляхом селекції (БЦЖ, грипозна). Вони здатні розмножуватися в організмі й породжувати вакцинальний процес, формуючи несприйнятливість. Втрата вірулентності в таких штамів закріплена генетично, однак в осіб з імунодефіцитами можуть виникнути серйозні проблеми. Як правило, живі вакцини є корпускулярними.
Живі вакцини одержують шляхом штучного атенуйовання (ослаблення штаму) (BCG — 200—300 пасажів на жовчному бульйоні, ЖВС — пасаж на тканині нирок зелених мавп) або підбираючи природні авірулентні штами (дивергентна вакцина). У XXI столітті можливим став шлях створення живих вакцин за допомогою генної інженерії на рівні хромосом з використанням рестриктаз. Отримані штами будуть мати властивості обох збудників, хромосоми яких були узяті для синтезу. Аналізуючи властивості живих вакцин варто виділити, як позитивні, так і їхні негативні якості.
Позитивні сторони: по механізму дії на організм нагадують «дикий» штам, можуть приживлятися в організмі й довгостроково підтримувати імунітет (для корової вакцини вакцинація в 12 місяців і ревакцинація в 6 років), витісняючи «дикий» штам. Використовуються невеликі дози для вакцинації (звичайно однократна) і тому вакцинацію організаційно легко проводити. Останнє дозволяє рекомендувати даний тип вакцин для подальшого використання.
Негативні сторони: жива вакцина корпускулярна — містить 99 % баласту і тому звичайно досить реактогенна, водночас вона здатна зумовлювати мутації клітин організму (хромосомні аберації), що особливо небезпечно стосовно статевих клітин. Живі вакцини містять віруси-забруднювачі (контамінанти), особливо це небезпечно стосовно мавпячого синдрому набутого імунодефіциту і онкогенних вірусів. Живі вакцини важко дозуються і погано піддаються біоконтролю, чутливі до дії високих температур і вимагають неухильного дотримання холодового ланцюга.
Хоча живі вакцини вимагають спеціальних умов збереження, вони продукують досить ефективний клітинний та гуморальний імунітет і зазвичай потрібне лише одне бустерне введення. Більшість живих вакцин вводиться парентерально (за винятком поліомієлітної вакцини).
На тлі переваг живих вакцин є й одне застереження, а саме: можливість реверсії вірулентних форм, що може стати причиною захворювання вакцинованого. З цієї причини живі вакцини повинні бути ретельно протестовані. Пацієнти з імунодефіцитами (які отримують імуносупресивну терапію, при СНІДі та пухлинах) не повинні вакцинуватися такими вакцинами.
Прикладом живих вакцин можуть служити вакцини для профілактики краснухи (Рудивакс), кору (Рувакс), поліомієліту (Поліпро Себин Веро), туберкульозу, епідемічного паротиту (Імовакс Орейон). Живі вакцини випускаються в ліофілізованому вигляді (крім поліомієлітної).
Інактивовані (убиті) вакцини Інактивовані вакцини одержують шляхом впливу на мікроорганізми хімічним шляхом чи нагріванням. Такі вакцини є досить стабільними і безпечними, тому що не можуть спричинити реверсію вірулентності. Вони часто не вимагають низькотемпературного збереження, що зручно в практичному використанні. Однак у цих вакцин є і ряд недоліків, зокрема, вони породжують відносну слабку імунну відповідь і вимагають застосування декількох доз (бустерні імунізації).
Вони містять або убитий цілий мікроорганізм (наприклад цільно кліткова вакцина проти коклюшу, інактивована вакцина проти сказу, вакцина проти вірусного гепатиту А), або компоненти клітинної стінки чи інших частин збудника, як, наприклад, в ацелюлярній вакцині проти коклюшу, кон'югованій вакцині проти гемофільної інфекції, у вакцині проти менінгококовій інфекції. Їх убивають фізичними (температура, радіація, ультрафіолетове опромінення) чи хімічними (спирт, формальдегід) методами. Такі вакцини реактогенні, застосовують їх мало (коклюшна, проти гепатиту А).
Інактивовані вакцини також є корпускулярними. Аналізуючи властивості корпускулярних вакцин також варто виділити, як позитивні, так і їхні негативні якості. Позитивні сторони: корпускулярні убиті вакцини легше дозувати, краще очищати, вони довгостроково зберігаються і менш чуттєві до температурних коливань. Негативні сторони: вакцина корпускулярна — містить 99 % баласту і тому реактоген, крім того, містить агент, використовуваний для умертвіння мікробних кліток (фенол). Ще одним недоліком інактивованої вакцини є те, що мікробний штам не приживляється, тому вакцина слабка і вакцинація проводиться у 2 чи 3 приймання, вимагає частих ревакцинацій (АКДС), що сутужніше щодо організації порівняно з живими вакцинами. Інактивовані вакцини випускають як у сухому (ліофілізованому), так і в рідкому вигляді.
Анатоксини Багато мікроорганізмів, які спричинюють захворювання в людини, небезпечні тим, що виділяють екзотоксини, котрі є основними патогенетичними факторами захворювання (наприклад, дифтерія, правець, газова гангрена). Анатоксини / токсоїдиP. J. Moloney THE PREPARATION AND TESTING OF DIPHTHERIA TOXOID (ANATOXINE-RAMON) American Journal of Public Health. December 1926. 16(12), pp. 1208—1210 Р. М. Алешина, Б. А. Ребров Поствакцинальные аллергические осложнения. Клінічна імунологія, алергологія, інфектологія. Номер журнала: 2' 2010 Фармацевтична енциклопедія > Терміни по Алфавіту > АНАТОКСИН , які використовують як вакциниEncyclopaedia Britannica. Vaccine Types Encyclopaedia Britannica. Toxoid , індукують специфічну імунну відповідь. Для одержання вакцин токсини найчастіше знешкоджують за допомогою формаліну.
Асоційовані вакцини Вакцини різних типів, що містять кілька складників (багатокомпонентні вакцини).
Корпускулярні вакцини Корпускулярні вакцини — бактерії, віруси, інактивовані хімічним (формалін, спирт, фенол) або фізичним (тепло, ультрафіолетове опромінення) впливом. Прикладами корпускулярних вакцин є: коклюшна (як компонент АКДС і Тетракок), антирабічна, лептоспірозна, грипозні цільновіріонні, вакцини проти кліщового енцефаліту, проти гепатиту А (Аваксим), інактивована поліовакцина.
Хімічні вакцини Хімічні вакцини містять компоненти клітинної стінки чи інших частин збудника, як, наприклад, в ацелюлярній вакцині проти коклюшу, кон'югованій вакцині проти гемофільної інфекції чи у вакцині проти менінгококової інфекції.
Хімічні вакцини створюються з антигенних компонентів, витягнутих з клітини мікроорганізму. Виділяють ті антигени, що визначають імуногенні характеристики його. До таких вакцин відносяться: полісахаридні вакцини (Менинго А+З, Акт-ХІБ, Пневмо 23, Тифим Ви), ацелюлярні коклюшні вакцини.
Біосинтетичні вакцини Біосинтетичні вакцини — це такі, що отримані методами генної інженерії, є штучно створеними антигенними детермінантами мікроорганізмів. Прикладом може служити рекомбінантна вакцина проти вірусного гепатиту B, вакцина проти ротавірусної інфекції. Для їхнього одержання використовують клітини дріжджів, в які вбудовують вирізаний ген, що кодує вироблення необхідного для одержання вакцини протеїну, що потім виділяється в чистому вигляді.