- •Термінологія
- •1.3. Гіпотези походження і еволюція вірусів
- •1.4. Історичний нарис
- •1.5. Біополімери – збудники захворювань еукаріотичних організмів
- •Класифікація
- •Властивості
- •Патогенез
- •Дослідження пріонів дріжджів та інших міксоміцетів
- •1.7. Віруси
- •1.7.1. Характерні ознаки вірусів
- •1.7.2. Геометрична структура вірусів
- •1.7.3. Структура вірусного геному
- •1.7.4. Вірусні білки
- •1.7.5. Генетика вірусів та взаємодія вірусних геномів
- •Джерела формуванняя і поповнення генофонду вірусних популяцій
- •1.7.6. Репродукція вірусів
- •1.7.7. Стійкість вірусів поза клітиною
- •1.7.8. Особливості вірусних інфекцій
- •Тіпи вірусних інфекіий
- •1.7.9. Шляхи проникнення вірусу в організм людини і інших хребетних тварин
- •1.7.10. Шляхи проникнення вірусу в рослини
- •1.7.11. Відношення комах до вірусів
- •1.7.12. Вірусні інфекції гідробіонтів
- •1.7.13. Загальні методи вивчення вірусів
- •1.7.14. Дія вірусів на заражену клітину
- •1.7.15. Ендогенні віруси
- •1.7.16. Мімівірус - недостаюча ланка між вірусами і бактеріями або принципово нова форма життя?
- •1.7.17. Номенклатура і класіфікація вирусів
- •Ictv класифікація (1995)
- •2. Система імунітету людини та її вплив на перебіг вірусної інфекції
- •2.1. Імунна система та її реакція на вірусну інфекцію
- •Механізми захисту організму ссавців від ураження вірусами
- •2.2. Теоретичні аспекти активної імунізації
- •2.3. Характеристика вакцинальних препаратів
- •2.4. Пасивна імунізація
- •Імуноглобуліни, шо використовуються для профілактики та лікування вірусних інфекційних хвороб
- •2.5. Механизми захисту вірусів від імунної відповіді
- •2.6. Молекулярні засади раціональної терапії вірусних інфекцій
- •Засоби лікування вірусних хвороб
- •2.6.1. Противірусні препарати та механізми їх дії
- •2.6.2. Формування стійкості у вірусів до хімічних препаратів
- •Розділ 3. Принципи та методи лабораторної діагностики
- •Характеристика методів діагностики вірусних інфекцій
- •3.1. Виділення вірусів з організму та навколишнього середовища
- •Вилучення вірусів з організму людини та тварин
- •Зразки для вірусологічної діагностики
- •Виділення вірусів із об’єктів навколишнього середовища
- •3.2. Вірусрскопічні методи досліджень
- •3.3. Електронна та імунно-електронна мікроскопія
- •3.4. Вірусологічні методи
- •Методи вірусологічних досліджень людини та тваринах
- •3.5. Використання культури клітин у вірусології
- •Основні клітинні культури, що застосовуються для виділення вірусів
- •3.6. Індикація вірусів у живих системах
- •3.7. Титрування вірусів
- •3.8. Серологічні методи діагностики
- •3.8.2. Метод флуоресцюючих антитіл (мфа)
- •3.8.3. Реакція зв’язування комплементу (рзк)
- •3.8.4. Реакція нейтралізації (рн)
- •3.9. Реакція гемаглютинації (рга) та реакція гальмування гемаглютинації (ргга)
- •Умови гемаглютинації деяких вірусів
- •3.10. Реакція непрямої (пасивної) гемаглютинації (рнга або рпга)
- •3.11. Реакція гемадсорбції (рГадс) та реакція гальмуваня гемадсорбції (ргГадс)
- •3.12. Молекулярно-гібрідологічні методи
- •Полвмеразна ланцюгова реакція
- •Питання до індз
- •Литература
2.3. Характеристика вакцинальних препаратів
Для проведення активної імунізації використовують різні види біологічних препаратів, головними з яких являються вакцини і анатоксини. Нині для профілактики інфекційних захворювань застосовують слідуючі типи вакцин (таблиця. 7) :
1. Вакцини, включаючі цілісні убиті мікроорганізми, наприклад, кок-люшна, брюшнотифозна, холерна (бактерійні вакцини) або інактивовані вірусні вакцини - гриппозна, поліомиелітна - вакцина Солка.
2. Анатоксини, що містять інактивований токсин, що виробляється микробом - збудником, наприклад, дифтерійний, правцевий анатоксини.
3. Вакцини, що складаються з живих ослаблених вірусів, : паротит, грипозна, поліоміелітна і інші.
4. Вакцини перехресні, що містять живі міикроорганізми, імунологічно схожі із збудником даногї хвороби, але при введенні людині ослаблену інфекцію, яка захищає від важчої хвороби. До цього типу відноситься віспяна вакцина (з вірусу коров'ячої віспи) і вакцина БЦЖ (з мікроба, що викликає туберкульоз рогатої худоби).
5. Хімічні (молекулярні) вакцини, що складаються з фракций убитих мікроорганізмів (тифозно-паратифозних, пневмококів менингококів).
6. Генноінженерні рекомбінантні, до складу яких входять синтетичні поліпептиди, що відповідають за складом хімічному складу антигену збудника. Антигени збудника можуть бути синтетичними, або отриманими від організмів, генетично далеких від збудника хвороби. Таким чином, наприклад, одержано один з антигенів вірусу гепатиту В (HBs-Ag), синтезований клітинами дріжджів (Saccaromyces cerevisiae), у геном яких було введено один з генів вірусу гепатиту В, що відповідає за синтез HBs-антигену.
7. Асоційовані вакцини, до складу яких входить декілька моновакцин.
Прикладом асоційованих вакцин є вакцина проти червоної висипки, кору та паротиту. До складу подібних вакцин входять , як правило, слідуючі компоненти:
1. Активні або імунізуючі антигени;
2. Рідка основа;
3. Консерванти, стабілізатори, антибіотики;
4. Допоміжні засоби.
Активним антигеном можуть виступати живі віруси або фрагмент генома збудника, що кодує вироблення специфічних антигенів (рекомбінантні вакцини). У деяких вакцинах як імунізуючий антиген виступає єдиний очищений компонент збудника (наприклад, HВs антиген вірусу гепатиту В) в інших - повний комплекс у вигляді самого збудника
Tаблица 7
Характеристика противірусних вакцин
Вакцина |
Штам |
Субстрат культивуванняя |
Фізичний стан |
Розчинник |
Адсорбент |
Консервант |
Стабілізатор або наповнювач |
Інактиватор |
Антибіотик |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Антирабічна культуральна інактивована і концентрована |
Фіксований вірус сказу "Внуково-32" |
Культура клітин нирок сирійських хом'яків |
Суха |
Дистилл. вода |
|
|
Сахароза, желатоза |
УФ-опромінення |
Канаміцин
|
Вакцина проти гепатиту В рекомбінантна "Эндже-рикс-В" |
Дріжджі Sассhагоmyces ctгеvуsiае з геном НВs Аg |
Живільне середовище |
Жидка |
|
А1203 |
Мертіолят |
|
|
|
Грипозні, живі, інтраназальні |
Подтїи А(Н1N1), А(НзN2), тип В |
Курячі ембріони |
Суха |
|
|
|
Пептон |
Мономіци ністатін |
|
Гриппозні инактивовані |
Подтипи-А, тип В |
Курячі ембріони |
Жидка |
|
|
Формальдегід |
Альбумвн людини, сахароза |
УФ-опромінення |
|
Желтої лихоманки, жива |
17Д |
Курячі ембріони |
Суха |
0,9% NаС1 |
|
|
|
|
|
Кліщевого енцефаліту культуральна інактивована |
205 |
Культура клітин курячого ембріону |
Жидка |
|
А1203 гель |
|
|
|
|
Кліщевого енцефаліту культуральна концентрована инактивированная |
Софьін або 205 |
Культура клітин курячого ембріону |
Суха |
гель |
А1203 гель |
|
Сахароза, желатін, альбумін людини |
Формальдегід |
Канаміцин |
Корева жива |
Л 16 |
Фібро-бласти японських перепелів |
Суха |
Сбалансований розчин солей раствор |
|
|
Сорбіт, желатоза |
|
Канаміцин або неомицин |
Червона висипка, жива (Пастер Мерье) |
КА27/ЗМ |
Діплоїдні клітини людини |
Суха |
Дістільована вода |
|
|
|
|
|
Ку-лихоманка, жива |
М-44 |
Курячій ембріон |
Суха |
0,9% NаС1 |
|
|
|
|
|
Паротитна жива |
|
Фибро-бласти японських перепелів |
Суха |
Розчин солей |
|
|
Сорбіт, желатоза |
|
Канамицинили неомицин |
Поліомиелітна жива |
Себина I, II, III типа |
Культура клітин нирок зеленої мавпи |
Жидка |
|
|
|
М§С12 |
|
Канамицин или неомицин |
Полиомиелитна інактивована (Пастер Мерье) |
Інактиврваниц вірус полірміеліту I |
Культура клітин VЕRО |
Жидка |
|
|
2 -феноксиетанол |
|
Формальдегід |
Неоміцин стрептомі-цин поліміиксін |
Японського энцефалитукультуральна інактивована |
Пекін-1 |
Культура нирок сірійських хомячків |
Жидка |
|
А1203 |
Формальдегід |
|
Формальдегід |
|
Основою вакцини, зазвичай, служить стерильна вода або сольовий розчин, але може бути і складна рідина для культури тканин, використаної для вирощувашшя вірусу. Незважаючи на очищення, в таких вакцинах можуть знаходитися білки або інші компоненти, що потрапили з середовища або біологічної системи, в якій отримана вакцина (наприклад, яєчний білок у вірусних вакцинах, отриманих на курячих ембріонах). Природно, що у осіб з підвищеною чутливістю до цих компонентів можливі важкі алергічні реакції, аж до анафілактичного шоку.
Консерванти, стабілізатори і антибіотики потрібні, передусім, для заробігання бактеріальному забрудненню або стабілізації імунізуючого антигену. Наприклад, в протидифтерійній вакцині як консервант використовується сіль ртуті (мертиолят), а в коровій вакцині можуть бути слідові концентрації неоміцину або канаміцину. Проте їх кількість в сучасних вакцинах дуже мала, і вони істотно не впливають на якість вакцин. Але у осіб, чутливих до одного з цих компонентів, можливі алергичні реакції, і тому завжди рекомендується перед введенням вакцини уточнити анамнез на предмет виявлення гіперчутливості до складових вакцини, що дозволяє звести до мінімуму ризик небажаних реакцій.
Допоміжні засоби при виготовленні вакцин застосовують з метою підвищення ангигенных властивостей імунізуючого компонента і подовження його дії. Для цього використовують з'єднання алюмінію (наприклад, для стабілізації дифтерійного і правцевого анатоксина).
Нині перспективним засобом реалізації програми отримання безпечних і перспективних вакцин є застосування досягнень сучасної генетичної інженерії і біотехнології з використанням різноманітних експресії (бактерії, дріжджі, клітини ссавців, клітини і личинки комах).
Бактерійні системи експресії виявилися малопродуктивними, крім того, продуковані ними білки не набувають нативної конфігурації і потребують складної і дорогої процедури їх очищення. Ефективною виявилася експресія генів сторонніх білків в дріжджах, що дозволило розробити і освоїти виробництво рекомбінантних дріжджових вакцин проти гепатиту В.
Клітини ссавців, як і клітини і личинки комах, більш перспективні для отримання продуктів ДНК-технологій, проте тут потрібне вивчення безпеки їх застосування, спрощення і здешевлення методів очищення антигенів при їх крупноомасштабному виробництві.
Як "живі фабрики" біологічно активних речовин розглядаються клоновані трансгенні тварини.
У 1992 р.. ВООЗ і Консорціум філантропічних організацій звернули увагу на розробку у рамках "Ініціативи в області отримання дитячих вакцин", що вказує на здатність трансгенних рослин (зокрема, тютюну) до експресії поверхневого антигена вірусу гепатиту В (HВsAg). Ці дослідження відкрили можливість використання їстівних компонентів рослин у якості оральних вакцин. Фахівцями відділення молекулярної біології Інститута Пастера в Тегерані сконструйована химерна конструкція, що містить ген HВsAg вірусу гепатиту В, що знаходився під контролем 35S промотора віруса мозаїки кольорової капусти, яка і була в подальшому використання для отримання трансгенної картоплі. Незважаючи н те, що рівень експресії антигена в бульбах картоплі в 3-5 разів поступався рівню експресії HbsAg, в дріжджах (250мкг на 400 міліграм загального білку), вважають що можливості трансгенної картоплі далеко не вичерпані.
Окрім HВsAg в листі і бульбах картоплі розроблені способи експрессвї антигенів ВІЛ, ящура, Продуктивність поліпептиду gp41 ВІЛ досягала 2 г на кг біомаси листя вигны. Показана можливість експресії протективного глікопротеїду вірусу сказу в транс-генных томатах.
Дослідниками з Boyce Thompsen Inst. For Plant Research і університету в Мериленді в дослідах на добровольцях проведено випробування "їстівної" вакцини на основі трансгенної картоплі що несе у своєму геномі гени антигенів E. coli. Встановлено, що поїдання невеликих шматочків сирої трансгенної картоплі привело до вироблення специфічної імунної відповіді у 10 з 11 добровольців.
Сконструйовані трансгенні рослини батата, що містять гении, які відповідають за синтез антигенів вірусу Норволк, що викликає кишкові растройства. Передбачається розробка чіпсів на основі таких трансгенних бананів, предна-значенных для захисту військових контингентів від дії агентів біологічної зброї в польових умовах.
В цілому можна зробити висновок про те, що трангенні організми, здатні до експречії сторонніх білків є альтернативою традиційним способам отримання антигенів патогенних вірусів.