ИНСТРУМЕНТА. ВАКЦИНЫ 5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНОГО ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО
интактными Т-клетками, специфичнымик антигену. Более того, типы ПАМО, содержащиеся в вакцине, определяют, какой PPO (или комбинация PPO) будет стимулироваться в дендритной клетке и какие праймирующие цитокины будут экспрессироваться, способствуя дифференцировке лимфоцитов. Что же касается прямого взаимодействия антигенов с фолликулярными В-клетками, то антигены с размерами 20-200 нм эффективно проникают в лимфатическую систему и получают доступ климфоузлам.> Для получения вакцины с высокой иммуногенностью без клинически значимых побочных реакций при разработке состава вакцины необходимо учитывать все эти требования. Выбор вакцинных антигенов обычно основывается либо на факторах вирулентности, важных в ходе инфицирования, либо на структурных молекулах патогена, способных индуцировать нейтрализующие или опсонизирующие антитела, которые могут устранять патоген.
-
В то же время потенциальный антиген должен соответствовать следующим требованиям: ш он должен иметь оптимальные размеры и форму (частицы или совокупность,а не растворимые вещества) для эффективного захвата антигена дендритными клетками.
-
и он должен содержать белковые мотивы, которые могут процессироваться и презентироваться молекулами и/или || класса ГКГС.
-
и он должен экспонировать ПАМО.
дендритными клетками рестриктированных по ГКГС класса | антигенов CD8* Т-клеткам?
АНТИГЕНЫ Вакцины можно разделить на два типа в зависимости от природы антигена: живые вакцины и нереплицирующиеся (или инактивированные) вакцины (таблица 1).
Живые вакцины
Живые вакцины содержат ослабленные (аттенуированные) формы микроорганизма, которые поддерживают его иммуногенность, но не являются патогенными. Аттенуированный микроорганизм имеет ограниченную способность размножаться в организме животного, достаточную для того, чтобы индуцировать защитныйу иммунный ответ, но недостаточную для того, чтобы вызвать заболевание. Поскольку живые аттенуированные антигены представляют собой цельные вирусы или клетки (бактерии или простейшие), они имеют оптимальные размеры и форму для захвата антигена дендритными клетками, ‘содержат натурарвные CAN и’ мау индуцировать специфический тип иммунного ответа (Th1, Th2, Th17 итд), связанный с защитой. Репликация аттенуированного микроорганизма в организме хозяина обеспечивает увеличение количества антигена, продлевая персистенцию антигена и обеспечивая длительный иммунитетв ответ на эти типы вакцин.
-
a =
-
При интраназальном пути введения живые вирусные вакцины более иммуногенны, чем инактивированные, и демонстрируют эффективность против респираторных вирусов даже у новорожденных телят с материнскими антителами в крови.
Если потенциальный антиген не отвечает всем этим требованиям, в вакцине следует использовать адъювант для повышения иммуногенности антигена (рисунок 5). Слово «адъювант» происходит от латинского adjuvare, что означает «помогать» или «усиливать». Многие воздействия адъювантов направлены на дендритные клетки. Адъюванты могут влиять на миграцию, созревание, антигенную презентацию и экспрессию ко-стимулирующих молекул дендритными клетками,и эти эффекты улучшают ответы T- и В-клеток на антиген. Адъюванты также могут влиять на характер ответов CD4 ТЁ-клеток, CD8 Т-клеток и В-клеток, при этом некоторые адъюванты способствуют развитию Th1-cBA3aHHbIX ответов, а другие преимущественно индуцируют ТИ2-ответы, в зависимости от цитокиновой стимуляции в дендритных клетках. Кроме того, некоторые адъюванты усиливают перекрестную презентацию
В некоторых живых вакцинах аттенуированный микроорганизм (вирус или бактерия) генетически модифицирован для продукции интересующего антигенного белка;в этом случае он считается генетически модифицированным организмом (ГМО) и используется в качестве вектора для экспрессии белка-антигена в целевом животном.
Инактивированные вакцины
Инактивированные вакцины могут содержать пораженные цельные микроорганизмы, антигенные фракции (субъединичные вакцины) или ДНК патогена (ДНК-вакцины). В целом эти типы вакцин обладают более низкой иммуногенностью, поэтому для возникновения защитного иммунного ответа требуются высокие дозы
СОСТАВ ВАКЦИН
-
м | . ‘ > Os
-
Аттенуация микроорганизма может быть достигнута традиционным методом серийных пассажей т aie (или в неприродном хозяине), когда в процессе субкультивирования Racal cellel sake, Е ВЕН В результате возникает вариант патогена, который более адаптирован к росту in vitro. Аттенуированный патоген может иметь пониженную способность к размножению и/или экспрессии факторов вирулентности в организме целевого животного.
-
Инкубация микроорганизма мутагенными агентами — еще одна стратегия получения аттенуированных микроорганизмов с измененной способностью либо инфицировать клетки хозяина, либо размножаться при температуре целевого животного (температурочувствительные мутанты).
-
Более специфическим методом аттенуации является генетическая инженерия патогена путем делеции генов, кодирующих соответствующие факторы вирулентности микроорганизма или участвующих в катаболизме нутриентов. Этот тип вакцинного антигена считается ГМО.
P
-
Одним из недостатков при разработке живых аттенуированных вакцин является стабильность антигена, что обычно требует сублимационной сушки вакцины для сохранения ее жизнеспособности. .
-
Другим недостатком живых вакцин является риск того, что аттенуированный микроорганизм может вернуться к генотипу патогена в организме целевого животного вследствие генетической рекомбинации с естественными патогенами или единичных мутаций, приобретенных после вакцинации, которые могут привести к восстановлению активных генов.
-
=m Наконец, живые вакцины могут содержать адвентивные агенты (вирусы или бактерии) в качестве нежелательных микроорганизмов, которые могут вызывать инфекции и/или мешать иммунному ответу на вакцину.
антигена и введение бустеров. В состав большинства инактивированных вакцин входят адъюванты для повышения иммуногенности антигенов.
Пораженные цельные микроорганизмы
Антиген представляет собой цельный микроорганизм (вирус, бактерию или простейшее), инактивированный химическими (например, формальдегидом, перекисью водорода, бинарным этиленимином) или физическими (например, теплом, облучением) методами. Цельный инактивированный микроорганизм должен сохранять правильный антигенный размер и структуру для эффективногозахвата дендритными клетками и отображения естественных ПАМО. Однако метод инактивации может изменять структуру защитных иммуногенных компонентов антигена (эпитопов) и ПАМО, влияя на иммуногенность и взаимодействие с РРО, соответственно.
Субъединичные вакцины
Антиген представляет собой фракцию (т. е. экстракт поверхностных белков) или очищенный белок патогена. Очищенные белки можно получить непосредственно из
патогена или произвести методом генной инженерии (в виде рекомбинантных белков) в гетерологичном микроорганизме (бактерии или эукариотической клетке). Достижения в области геномики и биоинформатики позволили использовать обратную вакцинологию как метод in silico для выявления потенциальных антигенов, основанный на функции гипотетических белков, выведенных из последовательности генома патогена. Отобранные белки далее анализируются с помощью биоинформатического программного обеспечения для подтверждения наличия иммуногенных эпитопов, которые могут презентироваться ТКР и ВКР. Наконец, потенциальный цельный белок или пептид продуцируется и очищается в рекомбинантной форме.
Продукция рекомбинантных белков в качестве антигенов является особенно удачным решением, если патоген не может эффективно расти in vitro; например, это целесообразно в случае более сложных патогенов, таких как простейшие. Рекомбинантные белки также можно с относительной легкостью продуцировать в больших количествах и с высокой степенью чистоты.
ИНСТРУМЕНТА. ВАКЦИНЫ © ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНОГО ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО
ТАБЛИЦА 1. Классификация и характеристики вакцин на основании природы антигенного компонента.
| АНТИГЕНЫ | ||
|---|---|---|
| и Воспроизводят естественную инфекцию | и Адъюванты необходимы для повышения | |
| итем самым вызывают соответствующий | иммуногенности, облегчения захвата антигена | |
| иммунный ответ | и созревания дендритных клеток, особенно для | |
| в Быстрыйи . ЗЬНЫЙ . ОТВЕобычно | субъединичных вавцин | |
| РОЗНИ а ИИЕВОДНИ ЗЫ | = Обычно план вакцинации требует | |
| Характеристики | и Хороший вакцинацию иммунный ответ Ha мукозальную | а ник |
| и Могутиндуцировать легкие клинические | | №Слабая иммуногенность при попадании на | |
| признаки заболевания | слизистые оболочки | |
| и Потенциальный возврат к вирулентности | ш Не индуцируют клинические признаки | |
| в TirecaxpancuanccnBurexmcn ВИННИ enanger | ai в Отсутствие МОЕОБЬСЕНЯ риска вирулентности | |
| Живые микроорганизмы, аттенуированные | Пораженные цельные бактериальные клетки или | |
| Примеры | естественным путем, in vitro или генетически | вирусы; рекомбинантные белки или фракции |
| модифицированные | микроорганизмов |
ДНК-вакцины
ДНК-вакцины содержат нереплицирующуюся молекулу ДНК с геном (генами), который кодирует антигенный белок (белки). При введении вакцины молекула ДНК захватывается клетками целевого животного, и в них т situ временно продуцируется антиген; иммунная память формируется в результате иммунного ответа.
Основные недостатки ДНК-вакцин те же, что и у субъединичных вакцин. Другим недостатком является возможное встраивание в геном животного молекулы ДНК, обладающей потенциальными опухолегенными свойствами.
АДЪЮВАНТЫ
Как объяснялось выше, адъюванты — это вещества, которые могутусиливать способность вакцинного антигена генерироватьиммунный ответ (его иммуногенность).Обычно адъюванты требуются для инактивированных вакцин, поскольку живые аттенуированные микроорганизмы сохраняют естественные свойства, участвующие в стимуляции врожденной иммунной системы.
Функции адъювантов:
-
и усиление рекрутмента клеток врожденного иммунитета в месте инъекции (в основном дендритных клеток).
-
и улучшение захвата антигена дендритными клетками в месте инъекции.
-
Использованиевакцин,основанныхнауникальномединственномрекомбинантномбелкевкачестве антигена, не может обеспечить защиту от заболеваний, вызванных сложными микроорганизмами, такими как бактерии или простейшие, которые имеют множество факторов вирулентности, участвующих в их патогенезе. Исключение составляют случаи, когда болезнь вызвана токсемией, в этом случае основными факторами вирулентности являются токсины.
Другим недостатком субъединичных вакцин является слабый иммуноген из-за потери физических т ь свойств исходного микроорганизма: например, размера, формы, организации поверхностных молекул в повторяющиеся структуры, состояния частиц и отсутствия ПАМО.
