Методика химической инактивации вирионов. Примеры методов химической инактивации вирусов.
Химическая инактивация вирионов технически проста. Однако надежное подавление инфекционности нередко сопровождается существенным снижением других видов биологической активности, в том числе иммуногенности. К тому же, в ряде случаев требуется нейтрализация инактивирующих агентов.
Можно сказать, что все инактивирующие агенты в той или иной степени вызывают изменения как в нуклеиновой кислоте, так и в белковой оболочке. При этом характер изменений вирусных частиц во многом определяется природой инактивирующего агента и возбудителя.
Приготовление эффективных инактивированных вакцин из некоторых оболочечных вирусов (вирус кори, респираторно-синцитиальный и др.) оказалось трудной задачей, поскольку все оболочечные вирусы имеют сложную липопротеиновую оболочку (липидный бислой с встроенными белками), наружные белки которой играют основную роль в индукции протективного иммунитета и часто денатурируются в процессе инактивации и последующего хранения.
Изучение воздействия химических инактиваторов на эпитопы гликопротеинов вируса лихорадки долины Рифт показало, что вскоре после начального периода инактивации этиленимин мало действует на эпитопы. Бета-пропиолактон в значительной мере изменяет структуру семи эпитопов, а формальдегид частично воздействует на конфирмационную структуру большинства из них. Эпитопы всех инактивированных антигенов отличаются сниженной способностью реагировать со специфическими моноклональными антителами в случае хранения их более 6 мес.
Опытным путем на различных вирусах установлено, что при щадящих условиях инактивации, как правило, вначале теряется инфекционность, а затем антигенность. Считается, что чем больше разница во времени между утратой этих свойств, тем перспективнее режим инактивации данного вируса.
Изучение механизма взаимодействия инактивирующих факторов с нуклеиновыми кислотами и белками вирусов, а также выяснение структурных и функциональных модификаций этих макромолекул поможет сделать выбор оптимальных условий инактивации вирусов с учетом их групповых и индивидуальных особенностей.
Первым реагентом для изготовления многих вирусных инактивированных вакцин был формальдегид. Около 50 лет назад была предложена инактивированная формалином сорбированная вакцина против ящура, технологию изготовления которой совершенствовали в течение многих лет. На ранних этапах широкого применения такой вакцины имели место случаи неполного обезвреживания вируса ящура, что нередко приводило к вспышкам заболевания в европейских странах. Все это создало необходимость изыскать новые методы инактивации, обеспечивающие полную потерю инфекционных свойств вируса без снижения его антигенности, в результате чего предпочтение было отдано ацетилэтиленимину.
Однако в последнее время представлены новые доказательства в пользу пригодности формальдегида для приготовления безопасной противоящурной вакцины. Этому способствовало использование фильтрованной вирусной суспензии, инактивация вируса перед добавлением ГОА и соблюдение общепринятого режима инактивации (0,04% формалина; рН 8,5; 25°С). Исключение адсорбации вируса перед добавлением формалина значительно облегчает контроль кинетики инактивации вируса, а также позволяет проводить очистку и концентрирование инактивированного вирусного антигена. При длительном хранении иммуногенность формолвакцины была выше, чем вакцины, инактивированной АЭИ. Сохранность полных вирионов (146S-частиц) через 1 год (4°С) после инактивации формальдегидом глицилальдегидом и бета-пропионлоктоном соответственно составляла 30—50%, 80—90% и 10—20%.
Д. Солк и сотрудники, используя культуральный вирус и формалин, впервые в истории профилактики полиомиелита получили безопасную инактивированную вакцину. Фильтрованный вирус инактивировали формалином (1:4000; 37°С; рН 7,0; 12 суток). В дальнейшем, инактивированная формалином трехвалентная вакцина против полиомиелита повышенной активности была приготовлена в институте Мерье (Франция) из вируса, выращенного в культуре клеток Vera на микроносителе.
Вакцина против болезни Тешена, инактивированная бета-пропиолактоном, оказалась более иммуногенной, чем формолвакцина, полученная аналогичным образом, тогда как другие исследователи при создании инактивированных вакцин против африканской чумы лошадей и болезни Тешена отдавали предпочтение формалину.
Вирус африканской чумы лошадей инактивировали бета-пропиолактоном (30 мин, 25°С) или формалином (48 ч, 25°С). Иммуногенная активность обоих антигенов, сорбированных на гидрате окиси алюминия, была одинаковой. Бета-пропиолактон оказался эффективным средством при изготовлении инактивированных вакцин против ныокаслской болезни и везикулярной болезни свиней.
Вирус гепатита А, адаптированный к культуре клеток человека, концентрировали преципитацией сульфатом аммония и инактивировали бета-пропиолактоном. Вакцина обладала выраженной антигенностью, вызывая длительную персистенцию антител у вакцинированных животных. Другие авторы при изготовлении вакцины против гепатита А вирус выращивали в культуре диплоидных клеток человека MRC-5. Очищенный и концентрированный вирус инактивировали формальдегидом, консервировали 2-феноксиэтанолом, а в качестве адъюванта добавляли ГОА. Одна доза (1 мл) вакцины, содержащая 720 ед. (ИФА) вирусного антигена, вызывала практически 100%-ную сероконверсию у взрослых, а после бустеризации обеспечивала защиту сроком не менее 10 лет. Аналогичная вакцина при испытании на обезьянах и морских свинках обладала выраженной антигенностью и иммуногенностью.
Инактивированная вакцина против гепатита А была лицензирована в ряде европейских стран. Лицензированная вакцина 5 KB для взрослых содержала 1,440 единиц/мл вирусного антигена (определение в стандартном ИФА), 0,5 мг. А1(ОН)3 в качесте адъюванта и 2-феноксиэтанол в качестве консерванта. Первичную иммунизацию проводили внутримышечно одной дозой вакцины, бустеризация — через 6—12 месяцев усиливала иммунитет. Для иммунизации детей использовали уменьшенную дозу вакцины. При ускоренном методе старения при 37°С вакцина сохраняла активность 3 недели, а при 2-8°С - 15 месяцев.
Другой аналогичной лицензированной вакциной является вакцина VAQTA. Очищенный концентрированный частично аттенуированный вирус инактивировали формальдегидом и сорбировали на гидрате окиси алюминия. У вакцинированных шимпанзе в течение 2 недель развивались ВНА и они были защищены от внутривенного заражения вирулентным вирусом гепатита А. Обе инактивированные вакцины были безопасны и иммуногены для людей.
Инактивированную сорбированную вакцину против кори применяли трехкратно. Иммунизация сопровождалась образованием различного уровня нейтрализующих антител и антител, подавляющих ГА. Вакцинированные пациенты были защищены от заболевания в течение нескольких месяцев после иммунизации. Титр антител быстро снижался и они вновь становились чувствительными к естественному заражению.
