10. Вакцинация людей и восприимчивых животных против сибирской язвы

10.1. История развития и создания противосибиреязвенных вакцин

Первая попытка иммунизации животных против сибирской язвы была предпринята во Франции в 1879 г., когда в качестве вакцины использовали кровь погибшего от сибирской язвы животного, прогретую до 55^OС. Однако основоположником разработки живой сибиреязвенной вакцины является Луи Пастер, предложивший в 1881 году принцип ослабления (аттенуации) вирулентности капсульного вирулентного сибиреязвенного штамма путем выращивания его культур при повышенной температуре (42,5-43⁰ С). Первая ослабленная вакцина была получена после 20-дневного выращивания при повышенной температуре, вторая, менее ослабленная, - после 12 - дневного выращивания при такой же температуре. Для закрепления достигнутых двух степеней ослабления вирулентности культур Пастер переводил бациллярную форму вакцинных штаммов в споровую. Для этого он выращивал сибиреязвенный микроб при 35⁰С. Первая вакцина Пастера вызывала гибель всех белых мышей, части морских свинок, но была безвредна для кроликов и людей. Вторая вакцина Пастера приводила к гибели части кроликов, у овец она вызывала только повышение температуры. Эти вакцины стали широко применять во многих странах мира для иммунизации животных.

В 1882 году виднейший ученый и основоположник отечественной микробиологии Л.С. Ценковский был командирован в Париж для изучения изготовления вакцинных штаммов против сибирской язвы. Однако, Пастер, продавший свое открытие акционерному обществу, отказался принять Ценковского в свою лабораторию и ознакомить его с методами производства вакцин. Русский ученый вынужден был заняться самостоятельно разработкой методов изготовления вакцин против сибирской язвы. Он блестяще разрешил поставленную перед отечественной наукой задачу и в 1883 году приготовил оригинальные вакцины против сибирской язвы, которые в течение длительного времени использовались для вакцинации сельскохозяйственных животных. В основу работы Л.С. Ценковского был положен установленный Пастером общий принцип ослабления сибиреязвенного микроба в аспорогенном состоянии при 42⁰С в течение определенного срока.

Л.С. Ценковский получил вакцины двух степеней ослабления: вакцина Ценковского I вирулентная для белых мышей и авирулентная для морских свинок; вакцина Ценковского II имеет остаточную вирулентность и для белых мышей, и для морских свинок (Коляков, 1960). Живые вакцины Пастера, Ценковского в том виде, в каком они были предложены авторами, имели ряд недостатков: они были реактогенными и вызывали поствакцинальные реакции. Вторая вакцина Ценковского содержит разные по своим вирулентным и иммуногенным свойствам S-, R-, и О-варианты. Частота прививочных реакций колебалась от 2 до 30%. Гибель от поствакцинальной сибирской язвы колебалась для разных животных в пределах от 0,03 до 0,6% (Колесов, 1976). В настоящее время в связи с высокой реактогенностью эти вакцины для иммунизации не применяются. Остаточная вирулентность вакцин Пастера и Ценковского сохранялась за счет капсулы.

В 1942 году профессором Н.Н. Гинсбургом была приготовлена оригинальная вакцина СТИ – 1 (Санитарно-Технический институт), широко применяемая в настоящее время для иммунизации сельскохозяйственных животных и людей. Автор вакцины выделил из вирулентного сибиреязвенного штамма вариант, названный впоследствии СТИ-1, лишенный способности образовывать капсулу. Многолетнее изучение показало, что потеря свойства капсулообразования является постоянным признаком варианта СТИ - 1. Штамм СТИ -1 не формирует капсулы даже после многократных пассажей через организм животных и является авирулентным для людей и животных. Для вакцины СТИ -1 постоянны два свойства: бескапсульность и эдематогенность. Под последней понимают способность штамма СТИ вызывать значительный отек у белых мышей и морских свинок. Вирулентность этого штамма для лабораторных животных невысокая.

С 1954 года внедрена в практику новая вакцина, изготовленная из направленно измененного штамма сибиреязвенного микроба - Шуя-15, названная ГНКИ. Вакцина разработана С.Г. Колесовым, Ю.Ф. Борисовским, Н.А. Михайловым. Вакцина ГНКИ еще менее реактогенна, чем вакцина СТИ -1. Бескапсульные варианты характеризуются полной авирулентностью в результате наследственной потери ими способности к капсулообразованию. Однако и эти вакцины дают определенный процент (0,008%) поствакцинальных осложнений, в ряде случаев приводящих к гибели животных, причиной которых является обострение вялотекущих скрытых инфекций.

Наибольшую известность в зарубежных странах получили штаммы Стерна и Вейбриджа, которые широко применяют для иммунизации животных в Великобритании, США и других странах. Английскими и американскими учеными разработаны химические вакцины против сибирской язвы. Наибольшее признание получили вакцины G. Wright. Эти вакцины практически ареактогенны и высокоиммуногенны. Напряженность иммунитета у привитых противосибиреязвенной вакциной СТИ -1 сельскохозяйственных животных оценивается в серологических реакциях.

В настоящее время известны вакцины четырех типов: живую, химическую (молекулярную), комбинированную и рекомбинантную. Живая вакцина – это лиофильно высушенные споры бескапсульного штамма Bacillus anthracis. Химическая вакцина представляет собой сорбированный на носителе протективный антиген (т.е. одну лишь белковую молекулу, отсюда и название вакцины – молекулярная), который получают в процессе культивирования вакцинного штамма. Обе вакцины обеспечивают формирование как гуморального, так и клеточного иммунитета. Но химический препарат вызывает иммунный ответ быстрее (через несколько дней), при этом гуморальная защита быстро угасает.

Комбинированные вакцины готовят на основе спор и протективного антигена, а рекомбинантные конструируют генноинженерной технологией – встраиванием фрагментов ДНК, способных вызывать иммунный ответ макроорганизма, в генетический аппарат того или иного вектора (других, подходящих для этого бактерий).

В России в 90-х годах была создана не имеющая аналогов сухая форма комбинированной вакцины, состоящая из живых спор ослабленного штамма и протективного антигена, сорбированного на геле гидроокиси алюминия. Защитный эффект комбинированной вакцины, по сравнению с живой, сильнее, причем иммунитет не только развивается быстрее (преимущественно за счет протективного антигена), но и дольше сохраняется благодаря персистенции (сохранению) в организме клеток ослабленного штамма бактерии.

В настоящее время в Российской Федерации выпускают две сибиреязвенные вакцины - вакцина сибиреязвенная СТИ живая сухая для накожного и подкожного применения и вакцина сибиреязвенная СТИ комбинированная. Принципиальные различия между ними состоят в том, что вакцина СТИ состоит из живых спор вакцинного сибиреязвенного штамма СТИ-1, а вакцина СТИ комбинированная включает живые споры вакцинного штамма СТИ-1 сибиреязвенного микроба и очищенный концентрированный протективный сибиреязвенный антиген, адсорбированный на геле гидроксида алюминия. Вакциной СТИ иммунизируют двукратно, вакциной СТИ комбинированной - однократно. Вакцина СТИ выпускается в сухом виде и предназначена для накожного и подкожного применения, комбинированная СТИ вакцина производится в сухом и жидком виде и предназначена для подкожного применения. Вакцина СТИ обеспечивает защиту через 10-14 суток после прививки, комбинированная - уже через 7 суток. Обе вакцины используют для вакцинации лиц в возрасте от 14 до 60 лет. Эпидемиологическая эффективность составляет около 70%. Живую споровую вакцину СТИ применяют накожным (скарификационным) методом при плановой вакцинации и подкожным (шприцевым и безыгольным) способом по эпидемиологическим показаниям. Первичная иммунизация проводится двукратно с интервалом в 20-30 дней. Комбинированную СТИ вакцину применяют подкожно-шприцевым или подкожно-безыгольным способом по 0,5 мл. Ревакцинацию осуществляют однократным подкожным введением живой споровой вакцины СТИ. Первые три вакцинации проводят ежегодно однократно, а две последующие - через каждые два года. Реакции на введение обеих вакцин однотипны. Обе вакцины слабореактогенны, при подкожном методе вакцинации на месте инъекции через 24-48 ч может быть небольшая болезненность, гиперемия, реже инфильтрат диаметром до 50 мм, при накожном применении может быть выявлена небольшая гиперемия, инфильтрация с последующим образованием желтоватой корочки. Общие реакции на обе вакцины возникают редко. В первые сутки после прививки может наблюдаться недомогание, головная боль и повышение температуры до 38,5⁰C, а также возможно увеличение региональных лимфатических узлов. Противопоказания, в основном, такие же, как и при применении других живых вакцин, включающие злокачественные новообразования, болезни крови, тяжелые прогрессирующие соматические заболевания, иммунодефицитные состояния.