Молекулярные вакцины. Генно-инженерные вакцины. Принципы получения, применение. Генная инженерия в производстве вакцин Принцип создания генно инженерных вакцин заключается

Методика создания, применение и примеры генно-инженерных вакцин

Молекулярные вакцины. Генно-инженерные вакцины. Принципы получения, применение. Генная инженерия в производстве вакцин Принцип создания генно инженерных вакцин заключается

Генная инженерия — новаторские технологии, создающие принципиально новые, ранее в природе не встречавшиеся сочетания генов. Другими словами — это инструмент для изменения кода наследственности. Если внести в организм новые гены (частички ДНК), то он может приобрести уникальное желательное свойство, которым до этого не обладал.

«Построение» генно-инженерных вакцин — одно из перспективных направлений данной области биотехнологий. Более 60% фармацевтических фирм занято разработкой новых лекарственных форм.

Методика создания генно-инженерных вакцин

Воспроизводство генно инженерных вакцин (ГИВ) начинается с синтеза желаемого белкового соединения, для этого требуется пройти следующие этапы:

  • из ДНК вируса «вырезают» нужный фрагмент – ген. В каждом отдельном гене содержится информация по производству какого-либо белка в клетке. «Разрезание» происходит с помощью особых ферментов (рестриктаз);
  • затем «выщепленный» вирусный ген соединяют с так называемым вектором (это ДНК, чаще бактериальная плазмида), обеспечивающим внедрение в клетку;
  • полученную ДНК-конструкцию вводят в бактериальную клетку;
  • далее происходит размножение (репликация) нужного гена, то есть идёт экспрессия «вшитого» генома вируса – преобразование наследственной информации в белок.

В результате бактериальные клетки, выращиваемые в питательной среде, начинают вырабатывать белки-возбудители инфекции, то есть синтезировать вещество, ранее им несвойственное. Белки впоследствии выделяют, очищают – материал для вакцины готов.

При получении ГИВ в качестве векторов (помимо искусственно созданных плазмид) выступают дрожжи, фаги, вирусы животных, например, аденовирусы или вирус осповакцины.

Преимущества и недостатки

Среди достоинств генно-инженерных вакцин следует отметить:

Среди «минусов» – недостаточная эффективность, поскольку вирусы очень вариабельны.

Особенности применения

Методика получения противовирусных вакцин посредством генной инженерии была освоена в 70-е годы 20-го века.

Необходимость разработках была вызвана:

  • нехваткой источников сырья (животных);
  • невозможностью размножать вирусные клетки на классических объектах;
  • необходимостью минимизировать реактогенность полученного гибридного вируса (в случае с живыми поливакцинами).

Преодолеть эти трудности удалось в 1992 году, когда был разработан новейший метод в профилактике вирусных инфекций: изобретена ДНК вакцина. Самым типичным примером необходимости создания ГИВ является гепатит В.

Здесь сложность заключается в том, что учёным пока не удаётся найти культуры клеток, чувствительных к этому вирусу. В данном случае вирусный геном размножают в клетках Е. coli с применением плазмидных векторов. Бактерии, содержащие рекомбинантные плазмиды, вырабатывают белки (антигены), формирующие в организме сбалансированный полноценный иммунитет.

Сейчас активно разрабатываются ГИВ против гриппа, ящура и клещевого энцефалита. Прогрессивным направлением является создание многокомпонентных препаратов, состоящих из двух и более плазмидных форм. Но использование ДНК вакцин пока изучено только на животных.

Не до конца выяснена онкогенная опасность препарата, неизвестно время, в течение которого организм успеет выработать антигенный белок. Его длительное образование может вызвать у прививаемого различного рода патологии.

Поэтому нужно время, чтобы ДНК вакцины стали применяться для человека. Преимуществом данных препаратов является довольно простой техпроцесс изготовления, удобство хранения и дешевизна производства.

К тому же их введение в организм имитирует нахождение в нём реального патогена, поскольку синтез белковых молекул, являющихся антигенами по сути, осуществляется напрямую в клетках человека. Поэтому последующие модификации белков полностью соответствуют тому, как это бы происходило при настоящей инфекции.

Примеры генно-инженерных вакцин

Когда частичка гена какого-либо возбудителя, ответственного за «производство» вирусного белка, встраивается в геном другого вируса (вектор), получается рекомбинантная вакцина.

Пример рекомбинантного препарата – вакцина против гепатита В, среди них:

Пример ГИВ – живые поливалентные вакцины (бельгийский Варилрикс). Кроме того, к генно-инженерным относится прививка от сифилиса и холеры, гриппа и бруцеллёза, бешенства.

В будущем предполагается использование векторов, в которые вшиты не только гены, отвечающие за синтез протективных белков, но и гены, контролирующие различные медиаторы (информационные молекулы) иммунного отклика.

Уже получены гибридные штаммы БЦЖ, доказавшие свою эффективность в отношении рака мочевого пузыря, а также туберкулёза. И хотя синтез бактерий (в отличие от вирусов) затруднителен, это лишь вопрос времени.

по теме

Доктор Комаровский о распространенных мифах о вакцинации:

Генная инженерия даёт возможность создавать с помощью микроорганизмов массу полезных соединений: красители, аминокислоты, витамины и ферменты. Открываются и потенциальные перспективы разработки инновационных лекарств – генно-модифицированных субъединичных вакцин. Их главный «плюс» – высокая иммуногенность и отсутствие балластных белков.

Источник: //vactsina.com/vse-vaktsinyi/genno-inzhenernyie.html

Генно-инженерные ( рекомбинантные ) вакцины. Векторные вакцины. Синтетические вакцины

Молекулярные вакцины. Генно-инженерные вакцины. Принципы получения, применение. Генная инженерия в производстве вакцин Принцип создания генно инженерных вакцин заключается

Оглавление темы “Иммунодефициты. Вакцины. Сыворотки. Иммуноглобулины.”:
1. Клеточные иммунодефициты. Т-клеточная недостаточность иммунитета. Диагностика клеточных иммунодефицитов. Синдром Ди Джорджи. Синдром Незелофа. Тяжёлый комбинированный иммунодефицит. Синдром Вискотта-Олдрича.
2. Транзиторные иммунодефициты.

Механизм развития транзиторных иммунодефицитов. Иммунотерапия. Иммунопрофилактика. Иммунобиологические препараты.
3. Виды иммунобиологических препаратов. Эффекты иммунобиологических препаратов.
4. Вакцины. Виды антигенов вакцин. Классификация вакцин. Виды вакцин. Живые вакцины. Ослабленные ( аттенуированные ) вакцины.

Дивергентные вакцины.
5. Инактивированные вакцины. Корпускулярные ( цельновирионные ) вакцины. Компонентные ( субъединичные ) вакцины.
6. Генно-инженерные ( рекомбинантные ) вакцины. Векторные вакцины. Синтетические вакцины.
7. Молекулярные вакцины. Анатоксины. Классификация анатоксинов. Конъюгированные вакцины.
8.

Моновалентные вакцины. Ассоциированные ( поливалентные ) вакцины. Методы вакцинопрофилактики. Методы введения вакцин. Типы вакцинаций. Виды вакцинаций.
9. Эффективность вакцин. Проверка эффективности вакцин. Индекс защиты вакцины. Индекс эффективности вакцины.
10. Сывороточные иммунные препараты. Иммунные сыворотки.

Гетерологичные сыворотки. Гомологичные сыворотки. Иммунные иммуноглобулины.

Генно-инженерные вакцины содержат Аг возбудителей, полученные с использованием методов генной инженерии, и включают только высокоиммуногенные компоненты, способствующие формированию защитного иммунитета (более подробно см. главу 7).

Возможны несколько вариантов создания генно-инженерных вакцин.

• Внесение генов вирулентности в авирулентные или слабовирулентные микроорганизмы. • Внесение генов вирулентности в неродственные микроорганизмы с последующим выделением Аг и его использованием в качестве иммуногена.

• Искусственное удаление генов вирулентности и использование модифицированных организмов в виде корпускулярных вакцин.

Ряд современных противовирусных вакцин сконструирован путём введения генов, кодируюших основные Аг патогенных вирусов и бактерий в геном вируса осповакцины (HBsAg вируса гепатита В) и непатогенных для человека сальмонелл (HBsAg вируса гепатита В и Аг токсина столбнячной палочки). Другим примером служит введение генов возбудителя туберкулёза в вакцинный штамм БЦЖ, что придаёт ему большую активность в качестве дивергентной вакцины. Такие препараты известны как векторные вакцины.

Для активной иммунопрофилактики гепатита В также предложена вакцина, представляющая собой HBsAg вируса. Его получают из дрожжевых клеток, в которые введён вирусный ген (в форме плазмиды), кодирующий синтез HBsAg.

Препарат очищают от дрожжевых белков и используют для иммунизации.

В качестве метода более быстрой и дешёвой наработки бактериальных экзотоксинов в настоящее время разработаны методы их получения при помощи неприхотливых микроорганизмов, в геном которых искусственно внесены гены токсинообразования (например, в виде плазмид).

Селективное удаление генов вирулентности открывает широкие перспективы для получения стойко аттенуированных штаммов шигелл, токсигенных кишечных палочек, возбудителей брюшного тифа, холеры и других диареегенных бактерий.

Возникает возможность создания поливалентных вакцин для профилактики кишечных инфекций, вводимых внутрь. Другим важным .

направлением выступает возможность получения аттенуированных штаммов возбудителя туберкулёза человека и их использования в качестве вакцин.

Синтетические вакцины

Принцип конструирования вакцин включает синтез или выделение нуклеиновых кислот или полипептидных последовательностей, образующих Aг-детерминанты, распознаваемых нейтрализующими AT. Непременные компоненты таких вакцин — сам Аг, высокомолекулярный носитель (винилпирролидон или декстран) и адъювант (повышающий иммуногенность вакцин).

Подобные препараты наиболее безопасны в плане возможных поствакцинальных осложнений, но их разработке мешают две проблемы. Во-первых, не всегда имеется информация об идентичности синтетических эпитопов естественным Аг.

Во-вторых, низкомолекулярные синтетические пептиды обладают низкой иммуногенностью, что приводит к необходимости подбора соответствующих адъювантов.

С другой стороны, введение синтетических вакцин в комбинации с адъювантами и иммуномодуляторами перспективно у лиц с нарушениями иммунного статуса.

Особые перспективы имеет использование нуклеиновых кислот для иммунопрофилактики инфекций, вызываемых внутриклеточными паразитами.

В эксперименте показано, что иммунизация организма РНК и ДНК многих вирусов, малярийного плазмодия или возбудителя туберкулёза приводит к развитию стойкой невосприимчивости к заражению.

– Также рекомендуем “Молекулярные вакцины. Анатоксины. Классификация анатоксинов. Конъюгированные вакцины.”

Источник: //meduniver.com/Medical/Microbiology/295.html

Молекулярные вакцины. Генно-инженерные вакцины. Принципы получения, применение

Молекулярные вакцины. Генно-инженерные вакцины. Принципы получения, применение. Генная инженерия в производстве вакцин Принцип создания генно инженерных вакцин заключается

Молекулярные вакцины.

АГ нах-ся в молекулярной форме или в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность антигенности, т.е в виде эпитопов, детерминант.

Антигены в молекулярном виде получают:

а) в процессе биосинтеза при выращивании природных, а также рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов и

б) химическим синтезом.(более трудоёмок и имеет ограниченные возможности по сравнению с биосинтезом.

Типичным примером молекулярных антигенов, образуемых биосинтезом природными штаммами, являются анатоксины (столбнячный, дифтерийный, ботулинический и др.), получаемые из обезвреженных токсинов. В мед практике используется молекулярная вакцина против Вир. Гепатита В, полученная из АГ вируса, продуцируемого рекомбинантным штаммом дрожжей.

Генно-инженерные вакцины. Генно-инженерные вакцины содержат Аг возбудителей, полученные с использованием методов генной инженерии, и включают только высокоиммуногенные компоненты, способствующие формированию защитного иммунитета

Возможны несколько вариантов создания генно-инженерных вакцин.

• Внесение генов вирулентности в авирулентные или слабовирулентные микроорганизмы.

• Внесение генов вирулентности в неродственные микроорганизмы с последующим выделением Аг и его использованием в качестве иммуногена.

• Искусственное удаление генов вирулентности и использование модифицированных организмов в виде корпускулярных вакцин.

Векторные (рекомбинантные) вакцины

Вакцины, полученные методами генной инженерии. Суть метода: гены вирулентного микроорганизма, отвечающий за синтез протективных антигенов, встраивают в геном какого – либо безвредного микроорганизма (e. Coli), который при культивировании продуцирует и накапливает соответствующий антиген.

Примером может служить рекомбинантная вакцина против вирусного гепатита В, вакцина против ротавирусной инфекции. Наконец, имеются положительные результаты использования т.н.

векторных вакцин, когда на носитель – живой рекомбинантный вирус осповакцины (вектор) наносятся поверхностные белки двух вирусов: гликопротеин D вируса простого герпеса и гемагглютинин вируса гриппа А. Происходит неограниченная репликация вектора и развивается адекватный иммунный ответ против вирусной инфекции обоих типов.

Действие отдельных компонентов микробных, вирусных и паразитарных антигенов проявляется на разных уровнях и в разных звеньях иммунной системы. Их результирующая может быть лишь одна: клинические признаки заболевания – выздоровление – ремиссия – рецидив – обострение или другие состояния организма. Так. в частности.

АДС – через 3 недели после ее введения детям приводит к возрастанию уровня 1 -клеток и увеличению содержания ЕКК в периферической крови, поливалентная бактериальная вакцина Lantigen В стимулирует антителообразование Ig А в крови и слюне, но самое главное, что при дальнейшем наблюдении у вакцинированных отмечено уменьшение числа случаев заболевания, а если они и возникали, то протекали легче. Клиническая картина болезни, т.о. является наиболее объективным показателем вакцинации.

Рекомбинантные вакцины – для производства этих вакцин применяют рекомбинантную технологию, 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 (Эувакс В).

Вакцины в основном используют для активной спецефической профилактики, иногда для лечения болезней.

Мальчик Коля И., 7 лет, стал капризным, отказывается от еды, сон беспокойный, температура 38,5. На 2 ой день после заболевания педиатр при осмотре ребенка обнаружил увеличенную правую околоушную железу. Кожа над припухлостью напряжена, но не воспалена.

Врач поставил диагноз «Эпидемический паротит» Перечислите звенья эпидемической цепочки: источник, возможные пути передачи.

Какие методы лаб диагностики стоит использовать для подтверждения диагноза? Какими препаратами должна быть подведена профилактика?

Ответ: Звенья эпид. цепочки:

Источник: больные люди, возбудитель передаётся воздушно-капельным путём, иногда – контактно-бытовым.

Вход ворота ВДГ1, вирус размножается в эпителии слизистых ВДП и возможно околоушных железах, затем в кровь и по всему организму, попадая в яички, поджелудочную и шитов-ю железы, мозговые оболочки и др органы, вызывая воспаление.

Для подтверждения диагноза необходимо провести:

· Вирусологический метод (заражается куринный эмбрион)

· Идентификация проводится с помощью РТГА, РИФ, РН, РСК

· Серологический метод парных сывороток, выявляют антитела с помощью ИФА, РСК, РТГА.

· Экспресс-методы анализа (ПЦР, ИФА, РИФ)

Профилактика спецефическая проводится детям старше 1 года, вводя живую вакцину.(повтор в 6 лет)

Источник: //cyberpedia.su/12x9ee4.html

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий