Профилактические, лечебные и диагностические иммунобиологические препараты
.pdfТема лекции: Профилактические, лечебные и диагностические иммунобиологические препараты
Иммунобиологические препараты (ИБП) представляют собой группу препаратов биологического происхождения, предназначенных
для иммунологической диагностики, профилактики и лечения
инфекционных и неинфекционных заболеваний.
В настоящее время выделяют 5 групп иммунобиологических препаратов (Воробьев А.А.):
Первая группа – ИБП, получаемые из живых или убитых микробов или микробных продуктов и используемые для специфической профилактики или терапии. К ним относятся живые и инактивированные корпускулярные вакцины, субъединичные вакцины,
анатоксины, бактериофаги, пробиотики.
Вторая группа – ИБП на основе специфических антител. К ним относятся иммуноглобулины, иммунные сыворотки, иммунотоксины,
антитела-ферменты (абзимы), рецепторные антитела, мини-антитела.
Третья группа – иммуномодуляторы для иммунокоррекции,
лечения и профилактики инфекционных и неинфекционных болезней, иммунодефицитов. К ним относятся экзогенные иммуномодуляторы (адъюванты, антиметаболиты, гормоны) и эндогенные иммуномодуляторы (интерлейкины, интерфероны, пептиды тимуса, миелопептиды и др.).
Четвертая группа – адаптогены – сложные химические вещества растительного или иного происхождения, обладающие действием на иммунную систему. К ним относятся экстракты женьшеня, элеутерококка и других растений, тканевые лизаты, различные биологически активные пищевые добавки (липиды, полисахариды, витамины, микроэлементы).
Пятая группа – диагностические препараты и системы для специфической диагностики инфекционных и неинфекционных болезней, с помощью которых можно обнаруживать антигены, антитела, ферменты, продукты метаболизма, биологически активные пептиды, чужеродные клетки.
В зависимости от целей применения иммунобиологические препараты можно подразделить на следующие группы:
Профилактические препараты: вакцины (живые, убитые,
химические, генно-инженерные), анатоксины, сыворотки антитоксические, иммуноглобулины, бактериофаги, препараты нормальной микрофлоры (пробиотики).
Лечебные препараты: иммунные сыворотки, сыворотки антитоксические или антитоксины, иммуноглобулины, бактериофаги,
пробиотики, антибиотики.
Диагностические препараты: диагностикумы из цельных бактериальных клеток, диагностикумы эритроцитарные (антигенные и антительные), диагностические сыворотки (агглютинирующие, преципитирующие, антитоксические, гемолитические), бактериофаги,
комплемент.
Иммуномодуляторы (пробиотики, синтетические препараты, биостимуляторы).
Термин “вакцина” (франц. vacca – корова, vaccinia - коровья оспа) ввел в практику Л. Пастер в честь работ Э. Дженнера, впервые применившего для защиты от натуральной оспы материал из пузырьков коров, больных коровьей оспой.
Э. Дженнер и Л. Пастер.
Спустя почти 100 лет после работ Э. Дженнера Л. Пастер сформулировал главный принцип вакцинации – применение ослабленных микробов для формирования иммунитета против вирулентных штаммов.
Вакцина представляет собой препарат, предназначенный для создания искусственного активного иммунитета к инфекционным болезням.
Действующее начало вакцины – антигены микробной клетки.
Вакцина изготавливается из живых ослабленных или убитых микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности (экзотоксинов), субклеточных фрагментов, отдельных микробных антигенов, полученных химическим или генно-инженерным путем. В состав вакцин входят также
2
стабилизаторы (человеческий альбумин, сахароза, желатин, агар), консерванты (мертиолят натрия, формалин), адъюванты.
Вакцины применяют парентерально (внутримышечно, подкожно, интраназально), перорально, ингаляционно (аэрогенно).
Выделяют несколько типов вакцин:
-живые вакцины;
-инактивированные (убитые вакцины);
-химические вакцины;
-рекомбинантные вакцины.
Живые вакцины – препараты, состоящие из ослабленных (аттенуированных), то есть потерявших вирулентность, но сохранивших иммуногенность штаммов микроорганизмов. Аттенуация достигается путем использования питательных сред неоптимального состава, неблагоприятной температуры выращивания и продолжительных пересевов, а также культивирования в организме животных при неблагоприятных условиях или в организме невосприимчивых животных. Например, длительное выращивание на питательных средах при неблагоприятной температуре позволило Л. Пастеру получить вакцину против сибирской язвы, а длительные пассажи возбудителя через организм животных – вакцину против бешенства. Ослабления можно также достичь путем длительного воздействия на микроорганизм химических веществ (мутагенов), физических факторов (температура, радиация) или биологических факторов (длительные пассажи через эмбрионы птиц или культуры клеток).
Примеры ослабленных вакцин: бруцеллезная, БЦЖ, туляремийная, сибиреязвенная, чумная, против эпидемического паротита, коревая, полиомиелитная.
Иногда в качестве живых вакцин используют дивергентные штаммы (непатогенные для человека возбудители инфекционных заболеваний животных). Так, для вакцинации против натуральной оспы использовали живой вирус коровьей оспы.
Примеры готовых форм живых вакцин – БЦЖ и АКДС-вакцины.
3
Приготовление живых вакцин производится следующим образом. Культуру вакцинного штамма высевают в жидкую питательную среду в аппарат-культиватор. Выращивание проводят обычно при температуре 36ОС чаще всего в течение суток с аэрацией. После этого бактериальные клетки отделяют от остатков питательной среды, добавляют консервант и стабилизатор, расфасовывают в ампулы или флаконы и упаковывают. При необходимости вакцину высушивают.
Выращивание бактерий для получения биопрепаратов, в том числе вакцин, производят в аппаратах-культиваторах в жидкой питательной среде, с аэрацией (перемешиванием), при определенной температуре. В производстве биопрепаратов особое значение имеет соблюдение асептических условий работы.
Инактивированные (убитые, корпускулярные) вакцины –
препараты, содержащие убитые микроорганизмы. Для инактивации используют нагревание культуры, обработку спиртом, формалином, ацетоном. Примеры инактивированных вакцин: брюшнотифозная, коклюшная, антирабическая (против бешенства), гриппозная, против герпеса, против клещевого энцефалита, против гепатита А.
Приготовление инактивированных вакцин также включает выращивание микроорганизмов в аппаратах-культиваторах с последующей обработкой культуры инактивирующим фактором. Полноту инактивации обязательно контролируют.
Химические вакцины представляют собой отдельные антигенные компоненты микробной клетки. Для обеспечения длительного иммуногенного раздражения в состав химических вакцин вводят различные адъюванты (adjuvans – помогающий, поддерживающий). В качестве адъювантов применяют гидрат окиси алюминия, алюминиевокалиевые квасцы, минеральные масла и др.
4
Наиболее широко используют химические вакцины брюшнотифозные, паратифозные, против сибирской язвы.
Для приготовления химических вакцин производят культивирование соответствующих микробов в жидкой питательной среде с последующим разрушением бактерий и выделением с помощью физико-химических методов протективных антигенов возбудителя.
Рекомбинантные вакцины получают путем встраивания генов протективных (защитных) антигенов в геном авирулентных микроорганизмов. В медицинской практике широко применяется генноинженерная вакцина против гепатита В. Ген антигена HBs этого возбудителя встроен в хромосому дрожжей, которые хорошо растут на питательных средах.
Готовая форма вакцины Энджерикс В – рекомбинантной вакцины против гепатита В.
Вакцина, состоящая из одного вида микроорганизмов, называется моновакциной. Вакцина, приготовленная из нескольких патогенов, называется поливакциной (ассоциированной вакциной).
5
Все вакцины по срокам их внедрения в практику можно подразделить на 4 поколения:
1 поколение – живые ослабленные и инактивированные вакцины;
2 поколение – анатоксины и химические вакцины;
3 поколение – рекомбинантные вакцины; 4 поколение (не внедренные в практику) – синтетические
пептидные, антиидиотипические, ДНК-вакцины, растительные (на основе трансгенных растений).
Среди профилактических препаратов отдельно выделяют анатоксины. Анатоксины (токсоиды) представляют собой обезвреженный экзотоксин бактерий. Примеры: ботулинические анатоксины типов А, В, Е, столбнячный анатоксин, дифтерийный анатоксин, стафилококковый анатоксин и др.
Бактерии, синтезирующие экзотоксины выращивают в жидкой питательной среде. При этом экзотоксин синтезируется и выделяется в питательную среду. По завершении культивирования микробные клетки отделяют от культуральной жидкости, в которой содержится экзотоксин. Образовавшийся экзотоксин превращают в нетоксичную форму, сохраняющую антигенность, путем добавления 0,4% формальдегида и культивирования при температуре 37ОС в течение 3-4 недель.
Полученный анатоксин подвергают очистке и концентрированию физическими и химическими методами для удаления балластных веществ (продукты бактерий, питательная среда). Для повышения иммуногенности к очищенному и концентрированному токсину добавляют адъюванты (гель гидроокиси алюминия).
Полученный очищенный сорбированный анатоксин используют, вопервых, для подкожного или внутримышечного введения с целью создания искусственного активного иммунитета у человека, а во-
6
вторых, для гипериммунизации животных с целью получения
антитоксических сывороток (антитоксинов).
|
Получение |
|
антитоксической |
Гипериммунизация |
гипериммунной |
животных |
сыворотки |
|
(антитоксина) |
Анатоксин |
Создание |
|
искусственного |
||
|
||
|
активного |
|
Вакцинация |
антитоксического |
|
людей |
иммунитета |
Вакцинные препараты вводят либо в обязательном порядке, либо по эпидпоказаниям. В обязательном порядке вакцины вводят всем людям в
соответствии с календарем обязательных прививок.
Национальный календарь профилактических прививок утверждается приказом Министерства здравоохранения РФ. В субъектах РФ могут в календарь профилактических прививок вносить коррективы в зависимости от эпидситуации.
Бактериофаги относятся к иммунобиологическим препаратам, созданным на основе вирусов, поражающих бактерии. Находят применение в диагностике, профилактике и терапии многих бактериальных болезней (брюшной тиф, дизентерия, холера). Индикация и идентификация бактерий с помощью фагов – фаготипирование.
Бактериофаги получают путем культивирования пораженных фагом бактерий на питательных средах и последующего выделения из культуральной жидкости фильтрата, содержащего фаги. Бактериофаги получают в виде суспензии или в сухом, таблетированном виде. Активность бактериофага выражают числом частиц фага в 1 мл суспензии или в одной таблетке после титрования на чувствительных к фагу культурах бактерий на плотных питательных средах. С профилактической и лечебной целью бактериофаг назначают местно или перорально длительными курсами.
7
Бактериофаги по своему предназначению подразделяются на следующие группы:
-диагностические бактериофаги (фаготипирование – индикация и идентификация);
-профилактические бактериофаги;
-лечебные бактериофаги.
Выращивание индикаторной культуры. Заражение культуры бактериофагом. Культивирование в термостате.
Фильтрация и очистка суспензии бактериофага от остатков бактерий.
Приготовления готовой формы препарата (фасовка, высушивание, таблетирование).
Пробиотики содержат культуру живых непатогенных бактерий – представителей нормальной микрофлоры кишечника человека и предназначены для коррекции, то есть нормализации качественного и количественного состава микрофлоры человека в случае их нарушения,
то есть при дисбактериозах.
Пробиотики применяют как с профилактической, так и лечебной целью при дисбактериозах различной этиологии: при соматических и инфекционных болезнях, при экологических и профессиональных влияниях на организм и его микрофлору, при вторичных иммунодефицитах, при нерациональном питании, которые зачастую сопровождаются нарушением микрофлоры, особенно желудочнокишечного тракта. Поскольку дисбактериозы широко распространены среди населения, так как полиэтиологичны, пробиотики относятся к числу препаратов массового применения, производятся в нашей стране в больших количествах и ими постоянно снабжается аптечная сеть.
Кнаиболее распространенным пробиотикам относятся
Колибактерин, Бифидумбактерин, Лактобактерин, Бификол,
8
Субтилин, в состав которых входят соответственно кишечная палочка, бифидобактерии, лактобактерии, споры субтилис или их комбинации.
Препараты представляют собой лиофильно высушенные живые культуры соответствующих микроорганизмов с добавками стабилизаторов и вкусовых веществ и выпускаются в виде порошков или таблеток. Дозируются пробиотики по числу живых бактериальных клеток
втаблетке или в 1 г, одна доза обычно содержит 107-109 живых бактерий.
Внастоящее время широкое применение нашли пробиотики в виде молочнокислых продуктов: Био-кефир, кефир Бифидок и другие, содержащие живые бактерии нормальной микрофлоры человека.
Учитывая, что пробиотики содержат живые микробные клетки, они должны храниться в щадящих условиях (определенный температурный режим, отсутствие солнечной радиации и др.).
Пробиотики назначают перорально длительными курсами (от 1 до 6 месяцев) по 2-3 раза в день и, как правило, в сочетании с другими методами лечения.
Схема производства пробиотиков:
Подбор антагонистически активных штаммов бактерий. Выращивание бактерий в жидкой питательной среде. Отделение бактерий от остатков питательной среды.
Приготовление готовой лекарственной формы препарата (фасовка, высушивание, таблетирование).
К иммунобиологическим препаратам на основе антител относятся:
- иммунные сыворотки;
9
-иммуноглобулины (цельномолекулярные и доменные);
-моноклональные антитела;
-иммунотоксины, иммуноадгезины;
-абзимы (антитела-ферменты).
Иммунные сыворотки и иммуноглобулины. Иммунные лечебные и профилактические сыворотки известны уже более 100 лет. Первые иммунные антитоксические противодифтерийные сыворотки получил Э. Беринг. К настоящему времени разработаны и применяются антитоксические сыворотки для лечения и профилактики дифтерии,
столбняка, газовой гангрены, ботулизма.
В зависимости от донора сывороточные препараты подразделяются на 2 группы:
Гомологичные сывороточные препараты:
-иммуноглобулин нормальный;
-иммуноглобулины, содержащие определенные антитела;
-плазма вакцинированных лиц.
Гетерологичные сывороточные препараты:
-сыворотки (лошадиные);
-иммуноглобулины (лошадиные, воловьи).
Для получения гомологичных (нечужеродных) иммунных сывороток используют сыворотки переболевших людей (коревая, паротитная, оспенная сыворотки) или специально иммунизированных людей-доноров (противостолбнячная, противоботулиническая сыворотки) либо сыворотки из плацентарной, а также абортной крови, содержащие антитела к ряду возбудителей инфекционных болезней вследствие вакцинации или перенесенного заболевания.
Гомологичные сыворотки предпочтительнее гетерологичных.
Получение гетерологичных иммунных сывороток.
Иммунные гетерологичные сыворотки получают путем гипериммунизации (многократной интенсивной иммунизации) животных (чаще всего лошадей, ослов, иногда – кроликов) специфическим антигеном (анатоксином, бактериальными или вирусными культурами и их антигенами). В период максимального антителообразования производят забор крови и выделение из нее иммунной сыворотки. Иммунные сыворотки, полученные от животных, называют гетерологичными, так как они содержат чужеродные для человека сывороточные белки.
10