Курс лекций по биотехнологии - часть 41

 

  Главная      Учебники - Разные     

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 



 

 

содержание   ..  39  40  41  42   ..

 

 

Курс лекций по биотехнологии - часть 41

 

 

 

321

-  адьювант,  повышающий  иммуногенность  антигена,  то  есть  его  свойство 

вызывать  иммунный  ответ  (полимерный  носитель,  минеральный  сорбент, 

липиды и эмульгаторы).  

Таблица 6. Классификация вакцин в зависимости от их природы, характера и 

способа получения (по А.А.Воробьеву) 

Неживые вакцины (инактивированные) 

Живые 

вакцины 

 

Комбиниро- 

ванные 

вакцины 

(живые + 

неживые) 

 

Корпускулярные 

 

Молекулярные 

 

Аттенуированные 

 

Дивергентные 

 

Рекомбинантные 

(векторные) 

 

 

 

 

 

Цельноклеточные 

 

Цельновирионные 

 

Субклеточные 

 

Субвирионные 

Биосинтетические 

природные 

 

Генноинженерные 

биосинтетические 

 

Химически 

синтезированные 

 

 

 

 

 

 

Классификация  вакцин  также  может  быть  представлена  по  виду 

лекарственной формы: 

- инъекционные (жидкие) 

- пероральные (таблетки, капсулы, драже) 

- ингаляционные (аэрозоли). 

Живые вакцины.  

 

322

Половина  из  всех  применяемых  в  настоящее  время  вакцин  относится  к 

живым  вакцинам  разного  происхождения.  Это  вакцины  как  бактерийного 

происхождения,  применяемые  для  профилактики  сибирской  язвы,  чумы, 

туберкулеза  и  др.,  так  и  вирусного  происхождения,  применяемые  для 

профилактики  оспы,  кори,  гриппа,  краснухи,  полиомиелита  и  других 

заболеваний.  Аттенуированные

 

вакцины  представляют  собой  препараты, 

полученные  из  естественных  штаммов  микроорганизмов  с  ослабленной  для 

человека  вирулентностью  (аттенуированных).  Аттенуацию  (ослабление) 

проводят  путем  длительного  воздействия  антигенов  на  штамм  химических 

(мутагены)  и  физических  (температура,  радиация)  факторов  или  путем 

длительных  пассажей  на  невосприимчивых  животных  или  других 

биообъектах  (эмбрионы  птиц,  культуры  клеток).  В  качестве  живых  вакцин 

можно  использовать  дивергентные  штаммы,  то  есть  непатогенные  для 

человека  микробы  имеющие  общие  протективные  антигены  с  патогенными 

для  человека  возбудителями  инфекционных  болезней.  Классическим 

примером дивергентных живых вакцин является вакцина против натуральной 

оспы  человека,  в  которой  используется  непатогенный  для  человека  вирус 

оспы  коров.  К  дивергентным  вакцинам  также  относися  БЦЖ-вакцина,  в 

которой  используются  родственные  в  антигенном  отношении  микобактерии 

бычьего типа. 

Существует 4-ре основных стадии получения живых бактериальных вакцин: 

- выращивание чистых ослабленных культур на жидкой питательной среде в 

ферментере вместимостью 1-2 м

3

- стабилизация; 

- стандартизация; 

- лиофильное высушивание. 

Рекомбинантные вакцины.  

В  качестве  примера  можно  привести  получение  рекомбинантной  вакцины 

гепатита В. Как известно, вирус гепатита В не размножается in vitro , то есть 

 

323

в искусственных условиях. Для получения вакцины гепатита В выделенный 

ген  этого  вируса  вставляют  в  дрожжевую  клетку  или  в  клетку E.coli. Затем 

уже  промышленным  способом  эту  культуру  выращивают  в  ферментере  на 

обогащенных  питательных  средах  в  аэробных  условиях,  получая 

значительные  количества  рекомбинантного  белка,  содержащего  антиген 

вируса гепатита В. Введение такой вакцины приводит к образованию антител 

против гепатита В и создает иммунную защиту организма человека от этого 

тяжелого заболевания. 

Комбинированные вакцины.  

Как  следует  из  названия,  они  комбинируются  из  отдельных  вакцин, 

превращаясь  при  этом  в  поливакцины,  которые  способны  иммунизировать 

сразу  от  нескольких  инфекций.  В  качестве  примера  можно  назвать 

поливакцину АКДС, содержащую дифтерийный и столбнячный анатоксины, 

а  также  коклюшные  корпускулярные  антигены.  Эта  вакцина,  как  известно, 

широко применяется в детской практике. 

Неживые (инактивированные) вакцины.  

Инактивированные  вакцины  в  качестве  действующего  начала  включают 

убитые  химическим  или  физическим  методом  культуры  патогенных 

бактерий или вирусов (цельноклеточные, цельновирионные вакцины) или же 

извлеченные  из  патогенных  микробов  (иногда  вакцинных  штаммов) 

комплексы,  содержащие  в  своем  составе  протективные  антигены 

(субклеточные,  субвирионные  вакцины).  Для  инактивации  бактерий  и 

вирусов  применяют  формальдегид,  спирт,  фенол  или  температурное 

воздействие,  ультрафиолетовое  облучение,  ионизирующую  радиацию.  Для 

выделения  из  бактерий  и  вирусов  антигенных  комплексов  (гликопротеинов, 

белков)  применяют  трихлоруксусную  кислоту,  фенол,  ферменты, 

ультрацентрифугирование  и  т.д.  Получают  инактивированные  вакцины 

путем  выращивания  на  искусственных  питательных  средах  патогенных 

бактерий  или  вирусов,  которые  затем  подвергают  инактивации  или 

 

324

разрушению (в случае необходимости) и выделению антигенных комплексов. 

Далее, проводят очистку  и конструирование в виде жидкого или лиофильно 

высушенного  препарата,  в  который  обязательно  добавляют  консервант, 

иногда - адьюванты. 

В молекулярных вакцинах антиген находится в молекулярной форме или же 

в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность антигенности, 

то есть в виде эпитопов, детерминант. Протективный антиген в виде молекул 

можно  получить  биологическим  синтезом  в  процессе  культивирования 

природных патогенных микробов, например, токсинных бактерий дифтерии, 

столбняка,  бутулизма  и  др.  Синтезируемый  этими  бактериями  токсин  в 

молекулярной  форме  превращают  затем  в  анатоксин,  то  есть  нетоксичные 

молекулы,  сохраняющие  специфическую  антигенность  и  иммуногенность. 

Также  антиген  в  молекулярной  форме,  особенно  его  детерминанты,  можно 

получить  химическим  синтезом.  Этим  способом  уже  синтезированы 

детерминанты  многих  бактерий  и  вирусов,  в  том  числе  ВИЧ.  Однако, 

химический  синтез  антигенов  более  трудоемок  и  имеет  ограниченные 

возможности по сравнению с биосинтезом. 

Молекулы  антигенов  или  их  эпитопы  сами  по  себе  обладают  низкой 

иммуногенностью, что, по-видимому, связано с деструкцией их в организме 

ферментами,  а  также  недостаточно  активным  процессом  их  адгезии 

иммунокомпетентными  клетками,  из-за  относительно  низкой  молекулярной 

массы антигенов. В связи с этим ведутся поиски повышения иммуногенности 

молекулярных  антигенов  путем  искусственного  укрупнения  их  молекул,  то 

есть  создания  комплекса,  состоящего  из  антигена  или  его  детерминанты,  а 

также полимерного носителя и адьюванта. Часто носитель совмещает в себе 

роль адьюванта. Вакцины, созданные на таком принципе получили название 

синтетических, например, вакцина против гриппа на полиоксидонии.  

Сыворотки.

 

 

325

К 

группе 

препаратов 

для 

образования 

пассивного 

иммунитета 

(специфической  иммуностимуляции)  относят  сыворотки,  которые  содержат 

поликлональные  антитела  против  инфекционных  агентов  и  микробных 

токсинов.  При  введении  сыворотки  больному  его  организм  получает  уже 

готовые  антитела.  Получают  сыворотки  путем  иммунизации  домашних 

животных  (ослов,  лошадей).  Забор  крови  у  этих  животных  производят  в 

период  максимального  содержания  антител,  однако,  для  этого  необходимо 

постоянно  контролировать  кровь  по  такому  показателю,  как  титр  антител, 

что представляет определенные технические трудности. Из крови животных 

выделяют  плазму,  затем  из  нее  удаляют  фибрин  и  получают  сыворотку. 

Приготовленные таким способом сывороточные препараты характеризуются 

относительно  низкой  активностью  и  существенным  количеством  примесей. 

Также  сыворотки  можно  получать  из  культивируемых  на  искусственной 

питательной  среде  животных  клеток.  Однако,  главной  проблемой  в  этом 

случае является обеспечение стабильного роста животных клеток, вследствие 

их  генетической  нестабильности,  непостоянства  генетических  экспрессий  и 

старения. 

Основные области применения сывороток: 

 1. 

Профилактика и лечение инфекционных заболеваний. 

 2. 

В случае отравления ядами микробов или животных - при столбняке, 

бутулизме,  дифтерии.  При  укусах  змей - для  инактивации  экзотоксинов  в 

ядах кобры, гадюки и др. 

 3. 

Для диагностических целей (создание различных диагностических 

наборов, например, в тестах на определение беременности). 

Контрольные вопросы к главе 10 

 

1.  Что включает в себя понятие «антигены»? 

2.  Какие способы усиления иммунного ответа существуют?

 

3.  Что такое толерогены?

 

 

326

4.  Какие методы используют для облегчения доставки лекарственного 

препарата к месту его действия?

 

5.  Что такое гибридомная технология?

 

6.  Каковы области применения мноклональных антител?

 

7.  Из чего состоит молекула антитела?

 

8.  Какие виды вакцин существуют?

 

9.  Каковы особенности получения сывороток?

 

Краткий терминологический словарь  

 

Автолиз.  Самораспад  (лизис)  клеток  микроорганизмов  под  действием 

внутриклеточных гидролитических ферментов. 

 

Агар.  Смесь  полисахаридов,  получаемых  из  красных  морских  водорослей. 

После  расплавления  и  охлаждения  образует  плотный  гель.  В  качестве  основы 

для питательных сред используется в микробиологии. 

 

Аденин.  Пуриновое  основание,  комплементарное  тимину  и  урацилу,  является 

одним из четырех азотистых оснований, входящих в состав РНК и ДНК. 

 

Актиномицеты.  Многоклеточные  бактерии  со  сложным  циклом  развития. 

Среди  почвенных  актиномицетов  часто  встречаются  штаммы-антагонисты,  то 

есть продуценты-антибиотиков. 

 

Альгинат.  Полисахарид, синтезируемый различными водорослями, состоящий 

из остатков β-D-маннуроната и α-L-гулуроната. 

 

Амбисом.  Липосомальный  препарат  антифунгального  антибиотика 

амфотерецина В, используемый при лечении системных микозов, с пониженной 

токсичностью по сравнению со «свободным» амфотерицином В. 

 

327

 

Амикацин.  Полусинтетический  аминогликозидный  антибиотик  на  основе 

канамицина, 

не 

подвергается 

инактивации 

защитными 

ферментами 

резистентных  к  аминогликозидам  штаммов  бактерий – фосфотрансферазами, 

трансферазами,  ацетилтрансферазами  (независимо  от  того,  на  какие 

функциональные группы действуют эти ферменты). 

                                                                                                                                                       

Аминоацил - т  РНК.  Молекула  транспортной  РНК.  К  ее  3

/

 – концу 

присоединена аминокислота, в 3

– положении. 

 

6-Аминопенициллановая 

кислота (6-АПК).  Бициклическое 

ядро 

пенициллиновой 

молекулы, 

получаемое 

в 

биотехнологической 

промышленности  из  бензилпенициллина  путем  ферментативного  отщепления 

радикала при С-6. Служит ключевым соединением для получения на ее основе 

новых (полусинтетических) пенициллинов, нечувствительных к беталактамазам, 

обладающих  более  широким  спектром  действия,  реагирующих  с  другим 

пенициллинсвязывающим    белком  и  т.п.  Получение  новых  пенициллинов  

связано  с  химическим  или  ферментативным  замещением  свободной 

аминогруппы в 6-АПК. 

 

7-Аминоцефалоспорановая  кислота (7-АЦК).  Бициклическое  ядро 

цефалоспорина  С,  получаемое  в  биотехнологической  промышленности 

химическим или ферментативным путем. На основе  7-АЦК, при использовании 

биотрансформации,  получают  ряд  полусинтетических  цефалоспоринов 

(цефалотин, цефазолин, цефалоридин, цефоперазон и др.) 

 

Анабиоз.    Состояние  организма,  характеризующееся  почти  полным,  но 

обратимым 

прекращением 

жизнедеятельности. 

Одна 

из 

форм 

 

 

328

приспособительных  реакций  микроорганизмов  к  крайне  неблагоприятным 

условиям внешней среды. 

 

Антибиоз.  Термин,  введенный  в  литературу  в 1890 году  и  используемый  для 

обозначения явления микробного антагонизма – между грибами и бактериями и 

между различными видами бактерий. 

 

Антивитамины.    Вещества,  близкие  по  своей  химической  природе  к 

соответствующим витаминам, но не обладающие их свойствами.  

• 

В 

основе 

действия 

антивитаминов 

лежит 

вытеснение 

соответствующего  витамина  из  его  комплекса  в  ферментативной  системе.  В 

результате  образуется  неактивный  фермент,  нарушается  обмен  веществ  и 

возникает тяжелое заболевание. 

• 

Примером 

антивитаминов 

могут 

служить 

сульфаниламидные 

препараты,  близкие  по  химической  структуре  с  парааминобензойной  кислотой 

(предшественник фолиевой кислоты). 

 

Антибиотик.  Термин, введенный в литературу З.Ваксманом в 1941 году. 

 «Антибиотик    –  химическое  вещество,  образуемое  микроорганизмами, 

подавляющее  рост  и  разрушающее  бактерии  и  другие  микроорганизмы,  даже 

находясь 

в 

разбавленных 

растворах». 

К 

антибиотикам 

относят 

низкомолекулярные 

химические 

структуры, 

являющиеся 

вторичными 

метаболитами микроорганизмов (т.е. появляющиеся в определенной фазе роста 

культуры).  Антибиотики  не  только  подавляют  рост  микроорганизмов,  но  и 

являются сигнальными молекулами, участвующими в перестройке метаболизма 

своего  продуцента  при  изменении  питательной  среды  (например,  при 

отсутствии  в  ней  источников  углерода,  азота,  фосфора).  Антибиотики  не 

являются продуктами матричного синтеза.  

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  39  40  41  42   ..