Генно-инженерные вакцины

Современная генетика интенсивно изучает молекулярно-генетические основы патогенности и иммуногенности микроорганизмов, механизмов образования новых биологических вариантов патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, распространением антибиотикорезистентных штаммов на фоне расширяющегося арсенала химиотерапевтических средств. Большое внимание уделяется получению микроорганизмов со сниженной вирулентностью и сохраненной иммуногенностью - вакцинных штаммов.

Название «вакцина» было дано Луи Пастером всем прививочным препаратам, полученным из микроорагнизмов и их продуктов. Э. Дженнером была получена первая живая вакцина, содержащая вирус коровьей оспы (vaccinus - коровий), идентичный по антигенным свойствам вирусу натуральной оспы человека, но маловирулентной человеку, т. е. данная вакцина была заимствована из природы. В России применяется другая вакцина, заимствованная у природы - сибиреязвенная вакцина СТИ, названная в честь сотрудников санитарно-технологического института г. Ленинграда, выделивших из почвы бескапсульный вариант сибирской язвы. Заслугой Луи Пастера была разработка принципов направленного получения аттенуированных вакцинных штаммов - селекция спонтанных мутантов с пониженной вирулентностью и сохранными иммуногенными свойствами путем культивирования их в определенных условиях или пассирования через организм устойчивых к данной инфекции животных; либо куриный эмбрион; либо через культуру клеток; либо длительным воздействием бактериофага; воздействие ультрафиолетовых, рентгеновских лучей.

Антирабическая вакцина получена Л. Пастером в результате 133 пассажей уличного вируса бешенства через мозг кроликов.

Чумная вакцина EV получена Г. Жераром и Ж. Робиком при культивировании чумных бактерий при температуре 16^ОС в течение 5 лет.

Вакцина БЦЖ получена А. Кальметтом и Ш. Гереном при длительном культивировании микобактерий туберкулеза бычьего типа на картофельно-глицериновом агаре с желчью. Желчь явилась фактором, неблагоприятным для микобактерий, что привело к ослаблению вирулентности этого штамма.

Бруцеллезная, туляремийная вакцины были получены при культивировании на картофельной среде в течение 5 лет.

Вакцина против вируса желтой лихорадки была получена 238 пассажами на белых мышах.

Сыпнотифозная вакцина получена при длительном пассировании на КЭ.

Вакцины против гриппа, кори, краснухи, полиомиелита, паротита получены под воздействием различных факторов - азотистая кислота, гидроксиламин, бромзамещенные основания, повышение температуры, понижение рН среды, ультразвук, ультрафиолетовые лучи, нуклеазы на КК.

Современная биотехнология приготовления вакцин включает ряд этапов: накопление значительных количеств микробной массы или токсина на специальных питательных средах при оптимальных температурных и других условиях при постоянной аэрации, а для анаэробов при отсутствии кислорода. Большинство вакцин высушивают из замороженного состояния в глубоком вакууме - лиофильная сушка. Это обеспечивает их длительное хранение.

Генная инженерия – это биотехнологический процесс, цель которого - получение живых организмов с заранее известными наследственными свойствами, не характерными ранее для этих организмов.

Получение рекомбинантных штаммов методом генной инженерии:

1. Выделение участка ДНК из разных организмов с помощью фермента рестриктазы.

2. Получение рекомбинантных молекул ДНК с помощью вектора и ферментов (лигазы).

3. Введение рекомбинантной молекулы в реципиентные клетки. В качестве реципиентов используются: кишечные палочки; бациллы; псевдомонады; дрожжи; вирусы.

4. Создание условий для размножения рекомбинантных штаммов и секреции продуктов, кодируемых встроенными генами.

В качестве вектора используются: плазмиды, бактериофаги, вирусы, космиды (гибрид бактериофага и плазмиды).

Достижение генной инженерии: получена рекомбинантная гриппозная вакцина, вакцина против гепатита В.

Благодаря переносам генов человека, кодирующих синтез инсулина, интерферона в геном E.coli налажено производство генно-инженерного инсулина, интерферона. Ведутся и другие разработки.