Современной науке известны сотни видов патогенных вирусов, относящихся к 26 семействам, избирательно поражающим различные системы организма человека и животных. Природное многообразие вирусных болезней вызывало необходимость наряду с санитарно-гигиеническими мерами прибегнуть к специфической профилактике с использованием широкого круга вакцинных препаратов.
Вакцинопрофилактика занимает ведущее место в борьбе со многими вирусными заболеваниями человека и животных. Несмотря на большое разнообразие вирусов и вызываемых ими заболеваний, имеются общие принципы приготовления и применения вирусных вакцин. Однако в настоящее время не все вирусные болезни в одинаковой степени удается контролировать с помощью вакцинации.
Результаты вакцинации всегда оценивали по защите от последующего заражения гомологичным вирулентным (полевым) штаммом вируса («золотой стандарт»). Вакцинация считается эффективной, если она исключает приживление и размножение вирулентного вируса или ограничивает его размножение в месте внедрения и предотвращает распространение к органам-мишеням.
Вакцинация должна сопровождаться развитием иммунологической памяти. В идеале, это поддержание специфических антител в высокой концентрации в сыворотке крови и на месте внедрения вируса. В тоже время Т-клетки, ответственные за специфический клеточный иммунитет, должны находиться в состоянии готовности быстро синтезировать свои летальные продукты (т.е. гранзимы и перфорины), когда происходит инфицирование. Все существующие на сегодня вакцины можно разделить на три общие группы: инактивированные (убитые), живые (аттенуированные) и компонентные (субъединичные) вакцины. Каждая из этих категорий вакцин имеет свои преимущества и недостатки.
В зависимости от технологии изготовления различают несколько типов вирусных вакцин:
1. Живые реплицирующиеся вакцины:
— вакцины из природно ослабленных или гетерологичных вирусов;
— вакцины из вирусов, аттенуированных пассажами в гетерологичных организмах или в культурах клеток при обычной или пониженной температуре, или реассортацией вирусных генов.
2. Нереплицирующиеся вакцины, содержащие природные вирусные антигены:
- вакцины из инактивированных целых вирионов и неструктурных вирусных белков;
- вакцины из нативных вирусных субъединиц.
3. Вакцины, полученные с помощью рекомбинантной ДНК или других новых технологий:
- вакцины, полученные путем делеции гена (генов) или точечного мутагенеза;
- вакцины на основе вирусных белков, экспрессированных in vitro в клетках эукариотов или прокатиотов;
- вакцины из вирусных белков, собранных в вирусоподобные частицы;
- вакцины, экспрессирующие вирусные антигены с помощью вирусных векторов;
- вакцины на основе вирусных химер;
- ДНК-вакцины.
4. Синтетические полипептидные вакцины.
Живые вакцины содержат авирулентные штаммы вирусов, аттенуированные разными способами, и отличаются способностью размножаться в привитом организме (реплицирующиеся антигены). Остальные типы вакцин готовят из инактивированных вирусов или их антигенных и иммуногенных компонентов (нереплицирующиеся антигены).
Используя другие принципы классификации, вакцинные препараты можно разделить на две большие группы: цельновирионные и компонентные (субъединичные). Причем к первой группе относятся как традиционные живые, так и инактивированные вакцины. Живые гомологичные вакцины, в свою очередь, могут различаться способом получения и быть представленными природно аттенуированными или искусственно ослабленными штаммами, включая рекомбинантные и реассортантные, а также штаммы, аттенуированные цельнонаправленными изменениями генома биотехнологическими методами.
К компонентным (субъединичным) вакцинам можно отнести все, которые не входят в рубрику цельновирионных вакцин. Прежде всего, сюда относятся вакцины, полученные из компонентов вирионов или вирус-инфицированных клеток после их разрушения. Кроме них к этой категории относятся субъединичные вакцины, приготовленные из вирусных белков, экспрессируемых клонированными вирусными генами в эукариотических или прокариотических системах. Сюда же можно отнести живые рекомбинантные вакцины, которые по своей сути являются реплицирующимися субъединичными вакцинами. Клонированные гены, реплицируясь в составе вирусного вектора, обеспечивают экспрессию белков, ответственных за индукцию специфического иммунитета.
Вакцины на основе вирусспецифических пептидов, получаемых синтетическим путем, в известном смысле, тоже можно отнести к разряду субъединичных (эпитопных) вакцин.
Анализ имеющихся данных свидетельствует о достаточно высокой эффективности многих вирусных вакцин, применяемых в медицинской и ветеринарной практике. Это, прежде всего, относится к живым вакцинам, применяемым для контроля таких массовых и опасных заболеваний человека, как полиомиелит, желтая лихорадка, корь, эпидемический паротит, краснуха и др. Аналогичным примером из практики ветеринарной медицины могут служить живые вакцины против чумы свиней, крупного рогатого скота и плотоядных, против ньюкаслской болезни и другие. Примером инактивированных вакцин могут служить вакцины против полиомиелита, гриппа, ящура и многих других болезней.
Некоторые из живых вакцин (оспа человека, полиомиелит, желтая лихорадка, корь, чума крупного рогатого скота, классическая чума свиней и др.) отвечают требованиям безопасности (генетическая стабильность, отсутствие реверсии, слабая реактогенность), обеспечивают длительный напряженный иммунитет и могут служить образцом для вновь создаваемых вакцинных препаратов.
Возбудители многих вирусных заболеваний (полиомиелит, грипп, ящур, катаральная лихорадка овец, чума лошадей и др.) существуют в виде нескольких антигенных типов. Поскольку иммунизация против одного из этих типов не защищает от заражения другими, эффективная профилактика возможна только при вакцинации поливалентной вакциной, содержащей антигены нескольких антигенных типов данного вируса. Вакцины, содержащие антигены более чем одного вида возбудителя, называют комбинированными (ассоциированными).
Большинство применяемых в настоящее время вакцин содержит антигены, идентичные или подобные антигенам вирулентного вируса, против которого предполагается создать иммунитет. Такие вакцины называют гомологичными. В некоторых случаях для приготовления вакцин используют гетерологичные вирусы, содержащие перекрестно-реагирующие антигены и создающие достаточный иммунитет. Такие вакцины называются гетерологичными.
