Вакцина
Вакци́на (от лат. vaccina — коровья) — медицинский или ветеринарный иммунобиологический препарат, предназначенный для создания иммунитета к инфекционным болезням. Вакцина изготавливается из ослабленных или убитых микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности, или из их антигенов, полученных генно-инженерным или химическим путём.
Введение вакцин называется вакцинацией. По определению, данному Всемирной организацией здравоохранения, «вакцинация — это простой, безопасный и эффективный способ защиты от болезней до того, как человек вступит в контакт с их возбудителями. Вакцинация задействует естественные защитные механизмы организма для формирования устойчивости к ряду инфекционных заболеваний и делает вашу иммунную систему сильнее.».
Вакцинация является наиболее эффективным методом предотвращения инфекционных заболеваний. Широко распространённый иммунитет, обусловленный вакцинацией, в значительной степени ответственен за всемирную ликвидацию оспы и ограничение таких заболеваний, как полиомиелит, корь и столбняк, в большинстве стран мира. Эффективность вакцинации была широко изучена и проверена; например, вакцины, которые доказали свою эффективность, включают вакцину против гриппа, вакцину против ВПЧ, и вакцину против ветряной оспы.
Вакцинация стимулирует адаптивный иммунный ответ путём образования в организме специфических клеток памяти, поэтому последующая инфекция тем же агентом вызывает стойкий, более быстрый иммунный ответ. Для получения вакцин используют штаммы патогенов, убитые или ослабленные, их субклеточные фрагменты или анатоксины.
По оценкам ВОЗ, иммунизация позволяет ежегодно предотвращать от 2 до 3 миллионов случаев смерти. Это один из самых эффективных с точки зрения стоимости видов инвестиций в здравоохранение.
Содержание
Эффективность
По оценкам ВОЗ, ежегодно вакцины спасают от 2 до 3 миллионов жизней.
Существует неоспоримый научный консенсус о том, что вакцины являются очень безопасным и эффективным способом борьбы с инфекционными заболеваниями и их их уничтожения. Ограничения их эффективности, тем не менее, существуют. Иногда защита не срабатывает, потому что иммунная система хозяина просто не реагирует адекватно или вообще не реагирует. Отсутствие ответа обычно обусловлено клиническими факторами, такими как диабет, использование стероидов, ВИЧ-инфекция или возраст. Он также может потерпеть неудачу по генетическим причинам, если иммунная система хозяина не содержит штаммов В-клеток, которые могут генерировать антитела, подходящие для эффективной реакции и связывания с антигенами, связанными с патогеном.
Адъюванты обычно используются для усиления иммунного ответа, особенно у пожилых людей (50-75 лет и старше), у которых иммунный ответ на простую вакцину может ослабнуть.
Эффективность вакцины зависит от ряда факторов:
- штамм вакцины (некоторые вакцины специфичны или, по крайней мере, наиболее эффективны против определённых штаммов заболевания)
Если у вакцинированного человека развивается заболевание, вакцинированное против него (Breakthrough infection), заболевание, вероятно, будет менее вирулентным (заразным), чем у не привитых заражённых.
Ниже приведены важные соображения в отношении эффективности программы вакцинации:
- поддержание высоких показателей иммунизации, даже когда заболевание стало редким
- тщательное моделирование для прогнозирования воздействия кампании по иммунизации на эпидемиологию заболевания в средне- и долгосрочной перспективе
- постоянный надзор за соответствующим заболеванием после введения новой вакцины.
В 1958 году в США было зарегистрировано 763 094 случая кори. В результате погибло 552 человека. После введения новых вакцин число случаев снизилось до менее 150 в год (в среднем 56). В начале 2008 года было 64 подозреваемых случая заболевания корью. Пятьдесят четыре из этих инфекций были связаны с импортом из другой страны, хотя только 13 % были приобретены за пределами Соединённых Штатов; 63 из 64 человек либо никогда не были вакцинированы против кори, либо не знали, были ли они вакцинированы.
Вакцины привели к искоренению оспы, одной из самых заразных и смертельных болезней у людей. Другие болезни, такие как краснуха, полиомиелит, корь, эпидемический паротит, ветряная оспа и брюшной тиф, не так часто встречаются, как сто лет назад, благодаря широко распространённым программам вакцинации. Пока подавляющее большинство людей вакцинировано, гораздо труднее вызвать вспышку болезни, не говоря уже о её распространении. Этот эффект называется коллективным иммунитетом. На полиомиелит, который передаётся только между людьми, нацелена обширная кампания по ликвидации полиомиелита, распространяющаяся только на части трёх стран (Афганистан, Нигерия и Пакистан).
Вакцины также помогают предотвратить развитие устойчивости к антибиотикам. Например, благодаря значительному снижению заболеваемости пневмонией, вызванной Streptococcus pneumoniae, программы вакцинации значительно снизили распространённость инфекций, устойчивых к пенициллину или другим антибиотикам первой линии.
Побочные эффекты
ВОЗ утверждает: «Тяжёлые или долгосрочные побочные эффекты встречаются крайне редко. Шанс столкнуться с серьёзной неблагоприятной реакцией организма на введение вакцины составляет 1 к миллиону». «Вакцины могут вызывать лёгкие побочные эффекты, такие как субфебрильная температура и боль или покраснение в месте инъекции. Такие проявления, как правило, проходят сами в течение нескольких дней.»
ВОЗ заявляет, что вакцины не вызывают расстройства аутистического спектра. «Этот вывод был сделан по результатам множества исследований, проводившихся на очень больших группах людей.»
История
До XIX века врачи в Европе были бессильны против широко распространённых и повторяющихся крупных эпидемий. Одним из таких инфекционных заболеваний была натуральная оспа: она ежегодно поражала миллионы людей во всём мире, умирали от неё от 20 до 30 % инфицированных, выздоровевшие часто становились инвалидами. Оспа становилась причиной 8-20 % всех смертей в европейских странах в XVIII веке. Потому именно для этого заболевания требовались методы профилактики.
Первая вакцина получила своё название от слова vaccinia (коровья оспа) — вирусная болезнь крупного рогатого скота. Английский врач Эдвард Дженнер впервые применил на мальчике Джеймсе Фиппсе вакцину против натуральной оспы, полученную из пузырьков на руке больного коровьей оспой, в 1796 г. Лишь спустя почти 100 лет (1876—1881) Луи Пастер сформулировал главный принцип вакцинации — применение ослабленных препаратов микроорганизмов для формирования иммунитета против вирулентных штаммов.
Некоторые из живых вакцин были созданы советскими учёными, например, П. Ф. Здродовский создал вакцину против сыпного тифа в 1957—59 годах. Вакцину против гриппа создала группа учёных: А. А. Смородинцев, В. Д. Соловьёв, В. М. Жданов в 1960 году. П. А. Вершилова в 1947—51 годах создала живую вакцину от бруцеллёза.
С древних времён было замечено, что люди, переболевшие оспой, больше ею не заболевают, поэтому делались попытки вызвать лёгкое заболевание оспой, чтобы впоследствии предотвратить тяжёлое.
В Индии и Китае практиковалась инокуляция — прививание здоровых людей жидкостью из пузырьков больных лёгкой формой натуральной оспы. Недостатком инокуляции являлось то, что, несмотря на меньшую патогенность вируса (лат. Variola minor), он всё же иногда вызывал смертельные случаи. Кроме того, случалось, что по ошибке инокулировался высоко патогенный вирус.
Традиция вакцинации возникла в Индии в 1000 г. н. э.. Упоминание о вариоляции в аюрведическом тексте Sact’eya Grantham было отмечено французским учёным Анри Мари Гуссоном в журнале Dictionaire des sciences médicales. Однако идея о том, что инокуляция возникла в Индии, была поставлена под сомнение, поскольку лишь немногие из древних санскритских медицинских текстов описывали процесс инокуляции.
Китай
Самые ранние сведения о практике инокуляции оспы в Китае восходят к X веку. Старейшее документированное использование вариоляции относится так же к Китаю: в XV веке применялся метод «носовой инсуффляции», то есть вдыхания ноздрями порошкообразного материала оспы (обычно струпьев). Различные методы инсуффляции применялись в течение XVI и XVII веков в Китае. Два доклада о китайской практике прививания были сделаны Королевским обществом в Лондоне в 1700 году; их представили доктор Мартин Листер, получивший отчёт сотрудника Ост-Индской компании, дислоцированной в Китае, и доктор Клоптон Гаверс. Документы об учёте прививок против оспы в Китае сохранились с конца X века и, как сообщается, они широко практиковались в Китае в период правления императора Лунцина (1567—1572) во время династии Мин (1368—1644).
Европа
Греческие врачи Эммануэль Тимонис (1669—1720) с острова Хиос и Яков Пиларинос (1659—1718) из Цефалонии практиковали прививание от оспы в Константинополе в начале XVIII века и опубликовали свою работу в «Философских трудах Королевского общества» в 1714 году. Этот вид инокуляции и другие формы вариоляции были введены в Англии Леди Монтегю, известной английской писательницей и путешественницей, женой английского посла в Стамбуле в период с 1716 по 1718 годы, который едва не умер от оспы в юности и сильно пострадал от неё. Прививка была принята как в Англии, так и в Америке почти за полвека до знаменитой вакцины Дженнера 1796 года, но уровень смертности от этого метода составлял около 2 %, потому он использовался в основном во время опасных вспышек заболевания и оставался спорным.
В XVIII веке заметили, что люди, которые пострадали от менее вирулентной коровьей оспы, оказывались невосприимчивыми к натуральной оспе. Первое записанное использование этой идеи осуществлено фермером Бенджамином Джести (Benjamin Jesty) в деревне Йетминстер графства Дорсет, который сам перенёс заболевание и заразил им собственную семью в 1774 году, потому его сыновья впоследствии не заболели даже умеренным вариантом оспы, когда их инокулировали в 1789 году. В 1791 году Питер Плетт (Peter Plett) из Киля в герцогстве Гольштейн-Глюкштадт (ныне Германия) инокулировал троих детей.
14 мая 1796 года Эдвард Дженнер проверил свою гипотезу, привив Джеймса Фиппса, восьмилетнего сына своего садовника. По тем временам это был революционный эксперимент: он привил коровью оспу мальчику и доказал, что тот стал невосприимчивым к натуральной оспе — последующие попытки (более двадцати) заразить мальчика человеческой оспой оказались безуспешными. Он соскрёб гной с пузырьков оспы на руках Сары Нелмс, доярки, которая заразилась коровьей оспой от коровы по имени Блоссом, и втёр его в две царапины на руке здорового ребёнка. Шкура той коровы теперь висит на стене медицинской школы Святого Георгия (теперь в Тутинге, южном районе Лондона). Фиппс был 17-м случаем, описанным в первой статье Дженнера о вакцинации. Дженнер не мог поставить этот эксперимент на себе, так как знал, что сам он давно невосприимчив к натуральной оспе.
В 1798 году Дженнер опубликовал статью «An Inquiry Into the Causes and Effects of the Variolæ Vaccinæ, Or Cow-Pox», в которой впервые использовал термин «вакцинация» и вызвал всеобщий интерес. Он различал «истинную» и «ложную» коровью оспу (которая не давала желаемого эффекта) и разработал метод «рука-рука» для распространения вакцины из пустулы вакцинированного человека. Ранние попытки проверить эффект вакцинации омрачались случаями заражения оспой, но, несмотря на противоречия в медицинских кругах и религиозное противостояние применению материалов от животных, к 1801 году его доклад был переведён на шесть языков, а вакцинированы были более 100 000 человек.
Из-за неприятия вакцинации массовая вакцинация началась только после эпидемии оспы в 1840—1843 гг., когда погибли около 500 тысяч европейцев.
Второе поколение вакцин введено в 1880-х годах Луи Пастером, который разработал вакцины от куриной холеры и сибирской язвы новым методом, то есть используя ослабленные микроорганизмы. Вакцины конца XIX века считались уже вопросом национального престижа. Появились законы об обязательной вакцинации.
С тех пор кампании по вакцинации распространялись по всему миру, иногда они устанавливались законами или правилами («Акты о вакцинации» в Великобритании, 1840—1907 годы). Вакцины начали использоваться против самых разных заболеваний. Луи Пастер развил свою технику в течение XIX века, расширяя её использование для ослабления агентов, вызывающих сибирскую язву и бешенство. Метод, используемый Пастером, повреждал микроорганизмы, потому они теряли способность заражать, но прививка ими, хоть и не защищала от болезни полностью, то, в случае заражения, делала заболевание лёгким. Пастер, отдавая долг первооткрывателю Эдварду Дженнеру, также назвал открытый им способ предупреждения инфекционной болезни вакцинацией, хотя никакого отношения к коровьей оспе его ослабленные бактерии не имели.
6 июля 1885 года в лабораторию Луи Пастера доставили 9-летнего мальчика по имени Йозеф Майстер, который был сильно искусан бешеной собакой и считался безнадёжным. Пастер в то время заканчивал разработку вакцины от бешенства и это был шанс как для ребёнка, так и для испытателя. Вакцинация проходила под наблюдением публики и прессы. Ребёнок, чья гибель считалась предрешённой, поправился, а в лабораторию Пастера со всей Европы (в том числе из России) стали приезжать пострадавшие от бешеных животных.
Антивакцинаторство
Как отмечают эксперты Всемирной организации здравоохранения, большинство доводов антивакцинаторов не подтверждаются научными данными.
Движение против вакцинации возникло вскоре после разработки Эдвардом Дженнером первой вакцины против оспы. С развитием практики вакцинации росло и движение антивакцинаторов.
Выделяют моновакцины — вакцины, приготовленные из одного патогена, и поливакцины — вакцины, приготовленные из нескольких патогенов и позволяющие развить стойкость к нескольким болезням.
Классификация
По типу антигенного материала вакцины делятся на следующие категории:
- живые, но ослабленные штаммы микробов или вирусов (от ветряной оспы, гриппа, жёлтой лихорадки, кори, краснухи, полиомиелита, ротавирусной инфекции, эпидемического паротита);
- убитые (инактивированные) микробы или вирусы (от бешенства, брюшного тифа, гепатита А, гриппа, клещевого энцефалита, коклюша, полиомиелита);
- анатоксины (токсоиды, ослабленные или изменённые токсины) микроорганизмов (от дифтерии, столбняка);
- субъединичные, в том числе синтетические вакцины, генно-инженерные и молекулярные (от Hib, гриппа, ВПЧ, гепатита B, коклюша, пневмококковой и менингококковой инфекции).
Живые вакцины
Живые, или аттенуированные вакцины (live vaccine, vital vaccine) изготовляют на основе ослабленных штаммов микроорганизма со стойко закреплённой безвредностью. Вакцинный штамм после введения размножается в организме привитого и вызывает вакцинальный инфекционный процесс. У большинства привитых вакцинальная инфекция протекает без выраженных клинических симптомов и приводит к формированию, как правило, стойкого иммунитета. Примером живых вакцин могут служить вакцины для профилактики чумы, сибирской язвы, туляремии, бруцеллёза, гриппа, бешенства, паротита, оспы, жёлтой лихорадки, кори, полиомиелита, туберкулёза,.
Инактивированные вакцины
Инактивированная, или убитая вакцина приготавливаются из микробов, которые выращены в контролируемых лабораторных условиях, а затем были убиты при помощи термической обработки либо воздействием яда (фенол, формалин, ацетон). Эти вакцины не способны вызвать заболевание, но они менее эффективны по сравнению с живыми вакцинами: для выработки иммунитета необходимо многократное её введение. Применяют для профилактики только тех заболеваний, для которых нет живых вакцин (брюшной тиф, паратиф В, коклюш, холера, клещевой энцефалит).
Субъединичные вакцины
Субъединичная вакцина (subunit vaccine) состоят из одного или нескольких очищенных поверхностных иммуногенных белков патогенного организма. Иммуногены могут быть взяты из разрушенного патогенного организма либо синтезированы в лабораторных условиях методами генной инженерии. Субъединичная адьювантная вакцина — это субъединичная вакцина с добавленным адьювантом, усиливающим антигенное действие вирусных белков. Субъединичные вакцины — самые нереактогенные, они реже других дают побочные эффекты.
Виросомальные противовирусные вакцины
Виросомальная вакцина содержит виросомы — вирионы, лишённые генетического материала и сохраняющие поверхностную структуру и все поверхностные белки вируса. Виросомы дают максимально полный иммунный ответ на прививку. В виросомальных вакцинах нет консервантов, они отличаются хорошей переносимостью.
Расщеплённые противовирусные вакцины
Расщеплённые вакцины, сплит-вакцины, приготавливают из разрушенного вируса, они содержат липиды и поверхностные и внутренние белки вируса.
Химические вакцины
Создаются из антигенных компонентов, извлечённых из микробной клетки. Выделяют те антигены, которые определяют иммуногенные характеристики микроорганизма. Химические вакцины имеют низкую реактогенность, высокую степень специфической безопасности и достаточную иммуногенную активность. Вирусный лизат, используемый для приготовления таких вакцин, получают обычно с помощью детергента, для очистки материала применяют разнообразные методы: ультрафильтрацию, центрифугирование в градиенте концентрации сахарозы, гель-фильтрацию, хроматографию на ионообменниках, аффинную хроматографию. Достигается высокая (до 95 % и выше) степень очистки вакцины. В качестве сорбента применяется гидроксид алюминия (0,5 мг/доза), а в качестве консерванта — мертиолят (50 мкг/доза). Химические вакцины состоят из антигенов, полученных из микроорганизмов разными методами, преимущественно химическими. Основной принцип получения химических вакцин заключается в выделении протективных антигенов, обеспечивающих создание надёжного иммунитета, и очистке этих антигенов от балластных веществ.
Рекомбинантные вакцины
Для производства этих вакцин применяют методы генной инженерии, встраивая генетический материал микроорганизма в дрожжевые клетки, продуцирующие антиген. После культивирования дрожжей из них выделяют нужный антиген, очищают и готовят вакцину. Примером таких вакцин может служить вакцина против гепатита В, а также вакцина против вируса папилломы человека (ВПЧ).
Поливалентные вакцины
Поливалентные вакцины (содержащие в своём составе более одного типа антигена) могут быть политиповыми, поливариантными, полиштаммовыми, а также вакцинами, содержащими несколько штаммов, типов или вариантов возбудителя одной болезни. Если в своём составе вакцина содержит антигены возбудителей разных инфекций, то её относят к комбинированным вакцинам.
См. также
- Вакцины – часто задаваемые вопросы. Детский фонд ООН. Дата обращения 10 мая 2019.