Живі (неослаблені) вакцини
Ці вакцини були першими, які використовували з метою профілактики інфекційних захворювань у тварин (віспа, перипневмонія великої рогатої худоби), хоч їх збудники ще не були відкриті. У цьому разі використовували вірулентні штами, які вводили несприйнятливому до них виду (наприклад, збудником віспи корів щепили овець), або ж вводили його у кінчик хвоста (у так звану «заборонену ділянку»), звідки він поширювався по організму.
На початку XX століття широко використовували симультанне щеплення проти чуми. У цьому разі в одне місце тіла тварини вводили специфічну сироватку, а в інше – вірулентний збудник чуми. Використовували її у неблагополучних господарствах. Щеплення живими вакцинами з вірулентних штамів збудника створює найбільш напружений імунітет, але це завжди загрожує розвитком інфекційної хвороби.
Тому в даний час імунізацію неослабленими штамами застосовують лише з метою профілактики віспи у вигляді віспяного детриту великої рогатої худоби і голубиного штаму віспи птахів.
Для одержання вірусної лімфи, в якій знаходиться природний вірус віспи великої рогатої худоби, використовують телят. Відібраних клінічно здорових тварин фіксують, голять шкіру черева. На шкірі роблять надрізи або 100-120 проколів, через які вносять маточну вакцину. Протягом – 4 – 5 днів на їх місці розвиваються міхурці, із яких відбирають лімфу. Лімфу заливають 80%-м гліцерином, витримують при кімнатній температурі й проводять ліофілізацію. Вірус вакцини проти віспи птахів одержують вирощуванням голубиного штаму на хоріоалантоїсній оболонці ембріонів курей. Одержану масу також висушують ліофільно.
Ліофілізація (сублімаційне висушування, ліофільне висушування). Це висушування в умовах глибокого вакууму з попереднім заморожуванням біопрепаратів. Заморожування здійснюють після розфасування вакцин в ампули при температурі – 40 – 50°С, щоб уникнути фази кристалізації. Після цього відбуваються сублімація (лід перетворюється в пару) при тиску 2´10-4мм рт. ст. і досушування при температурі +20°С. При висушуванні використовують різні захисні середовища – сахарозу, желатину, нативну сироватку, знежирене молоко. Залишкова вологість становить 1 – 3%.
Ліофілізація дає змогу значно збільшити термін придатності препарату, краще зберегти його властивості, на нього менше впливає температурний режим зберігання, значно підвищується концентрація активної речовини, що дає змогу зменшити дозу ін'єкції. Зменшується кількість тари для транспортування.
Інактивовані вакцини
Поняття “інактивований” належить до життєздатності мікроорганізму, який входить до складу вакцини. Їх готують або з цілих вірулентних мікроорганізмів, інактивованих фізичним чи хімічним методами, або з токсичних продуктів, інактивованих до стану анатоксинів.
Важливою умовою ефективності вакцин є підбір інактиватора й оптимальних умов інактивації, які дозволяють залишити збудник інфекційності при максимальному збереженні антигенності.
Частіше всього мікроорганізми інактивують формаліном, який додають у кількості 0,2 – 0,5% для бактеріальних вакцин і 0,05 – 0,1% – для вірусних; хінозолом 0,01%-м, фенолом до 0,5%; аніліновими фарбами (кристалвіолет) – 0,05%-м; високою температурою.
Серед перших інактивованих вірусних вакцин були вакцини проти сказу, ящуру, класичної чуми свиней, чуми м’ясоїдних, Нюкаслської хвороби та віспи.
Інактивовані вакцини нешкідливі для тваринного організму, проте їх імуногенність у порівнянні з живими значно нижча, а тривалість імунітету значно коротша. Для підвищення імуногенності інактивовані вакцини вводять в організм тварини в більшій кількості, ніж живі, ослаблені, кілька разів (два, три), з інтервалом у 7 – 14 днів.
Для підвищення імуногенної активності бактеріальних і вірусних вакцин і зменшення кратності вакцинації використовують різні ад'юванти. Вперше їх використав французький вчений Рамон у 1925 р.
Ад'юванти
Це хімічні речовини, що впливають на імунологічні реакції за рахунок швидких морфологічних і біохімічних змін в імунізованому організмі. З неорганічних речовин найчастіше використовують алюмінію гідрат оксиду, кальцію фосфат, алюмокалієвий галун; з органічних – мінеральні масла, мурамілпептид, сапонін, гліцерин, агар, желатину, скипидар.
Для посилення імуногенності при отриманні діагностичних сироваток широко використовується ад'ювант Фрейнда – суміш мінерального масла, ланоліну, емульгатора, води та домішок інактивованих мікобактерій туберкульозу.
При використанні ад'ювантів відбувається:
а) депонування антигену за рахунок утворення запальної гранульоми чи фіброзної капсули, де вакцина зберігається близько 7 – 8 тижнів, поступове розсмоктування антигену з депо створює умови для його дії за принципом сумації подразнення, що аналогічно багаторазовому введенню антигену з короткими інтервалами;
б) стимуляція фагоцитозу, що пояснюється утворенням стійких фізико-хімічних зв'язків між частинками антигену на молекулах ад'юванту (корпускулювання). У цьому разі збільшуються розмір і маса окремих частинок (1,8 – 30 мкм). Частинки таких розмірів легше й швидше фагоцитуються макрофагами;
в) посилення розмноження лімфоцитів у зв'язку з виникненням в організмі асептичного запалення.
Інактивовані вірусвакцини виготовляють із тканин і органів заражених тварин, тканин курячих ембріонів або лабораторних тварин, заражених відповідним вірусом. Вірусну біомасу одержують також на перещепленій культурі тканини. Тканини гомогенізують, розбавляють буферним розчином і інактивують – обробляючи формаліном, фенолом, кристалвіолетом, чи ін.
Анатоксини
Токсини – отруйні речовини тваринного, рослинного та мікробного походження – не що інше, як низько- і високомолекулярні білки. Різниця між мінеральними отрутами і токсинами та, що останні – імуногенні.
Анатоксини – нешкідливі деривати токсинів, які втратили токсичність під впливом фізичної чи хімічної дії і зберегли у цьому разі антигенні та імуногенні властивості.
Проблему знезараження токсинів із збереженням їх імуногенності розв'язав Рамон в 1923 р. Діючи на дифтерійний токсин формаліном в умовах тривалого витримування його в термостаті при температурі 39 – 40°С, він одержав препарат із зовсім новими властивостями. Пізніше за таким методом були виготовлені правцевий анатоксин, ботуліновий, стафілококовий, газової гангрени, брадзоту й ентеротоксемії овець.
Механізм утворення анатоксинів до цього часу не встановлений, тому що не вивчена будова самих токсинів. Вважають, що формалін з'єднується з вільними аміногрупами білків, поліпептидів і амінокислот, які зумовлюють отруйні властивості токсинів. Зв'язок утворюється швидко у нейтральному чи слаболужному середовищі при температурі 30 – 40°С.
Вимоги до анатоксинів:
- нешкідливість (для перевірки двом морським свинкам вводять анатоксин, протягом місяця у них не повинно бути ознак інтоксикації);
- стабільність (витримують високу температуру заморожування, відтавання);
- необоротність (ніякі хімічні, фізичні, біологічні впливи не повинні повернути початкову токсичність);
- активність (визначається імуногенністю на лабораторних тваринах). Наприклад, імунізована правцевим анатоксином морська свинка повинна протистояти 200 смертельним дозам правцевого токсину.
Хімічні вакцини
Їх готують із мікробних клітин, виділяючи основні антигени методами екстрагування, кислотного гідролізу чи ферментативного перетравлення з подальшим осадженням антигену.
Специфічні властивості молекули антигену виражаються його антигенними детермінантами, які складаються із 11-20 амінокислотних залишків. Зазначений метод одержання хімічних вакцин ґрунтується на синтезі кілець амінокислот, які аналогічні таким в антигенних детермінантах. Однак такі препарати мають низьку імуногенність. Для її підсилення до олігопептидних ланцюжків приєднують поліелектроліти (полі-4-вінілпіридин та ін.), які можуть виконувати роль Т-лімфоцитів при розвитку імунологічної відповіді на вакцину в організмі (Петров Р. В., Хаїтов Р. М., 1988).
Генно-інженерні вакцини
Використання нових біотехнологічних підходів із застосуванням генної інженерії, відкриває широкі перспективи для створення принципово нових вакцин. Генна інженерія являє собою систему експериментальних прийомів, які дають змогу лабораторним шляхом створювати штучні генетичні структури у вигляді так званих рекомбінатних (гібридних) молекул ДНК.
Більшість розроблених чи створених генно-інженерних вакцин є противірусними (проти ящуру, сказу, грипу).
Проблема їх одержання зводиться до синтезу імунологічноактивних вірусних білків у двох системах: суспензії мікроорганізмів чи культурах тваринних клітин, або безпосередньо в імунізованому організмі.
Утворення віруснейтралізуючих антитіл у більшості вірусів індукує лише білок оболонки. Ген-вірус, який кодує білок, вводять до геному клітини реципієнта (бактерії кишкової палички, дріжджі, клітини ссавців). У цьому разі, крім своїх білків, клітина також синтезує і вірусний білок. Його використовують як імуногенний препарат. Крім цілих вірусних білків, таким же методом одержують короткі амінокислотні ланцюжки цих білків, що мають властивості антигенних детермінант.
Щоб синтезувати вірусний білок безпосередньо в імунізованому організмі, проводять заміну частини генома вірусу вірусвакцини на ген вірусного білка. Одержаний генетичний гібрид зберігає властивості розмножуватися в організмі тварин і культурі клітин. Він вважається авірулентним і ефективним проти того вірусу, ген якого введений у ДНК вірусу вірусвакцини.
Так само можуть бути використані й бактеріальні клітини. За допомогою цього методу виготовлено вакцини проти сказу та везикулярного стоматиту.
Генно-інженерні вакцини повинні відповідати стандарту за чистотою, нешкідливістю для тварин і ефективністю. Чистоту визначають за генотипним аналізом, аналізом РНК, послідовністю амінокислот; нешкідливість – відсутністю ознак інтоксикації чи захворювання; ефективність – імуногенністю на лабораторних тваринах.
ЛІКУВАЛЬНІ ПРЕПАРАТИ