Размещено на http://www.allbest.ru/

Кыргызский национальный аграрный университет им. К.И. Скрябина

Факультет: Ветеринарной медицины и биотехнологии

Кафедра: Биотехнологии и химии

Группа: БТХ-1-11

на тему: Биотехнология получения вакцинных препаратов

Выполнила: Абдрайымова З.А.

Проверил: Исакеев М.К.

Бишкек 2015

План

Введение

1. Классификация вакцинных препаратов

2. Технология получения вакцинных препаратов

2.1 Технология получения инактивированных (убитых) вакцин

2.2 Технология получения живых вакцин

3. Требования к качеству производимых вакцинных препаратов

Заключение

Список используемых источников

Введение

вакцина иммунитет привитый

Вакцины (Vaccines) - препараты, предназначенные для создания активного иммунитета в организме привитых людей или животных. Основным действующим началом каждой вакцины является иммуноген, т. е. корпускулярная или растворенная субстанция, несущая на себе химические структуры, аналогичные компонентам возбудителя заболевания, ответственным за выработку иммунитета [1].

Актуальной задачей современной вакцинологии является постоянное совершенствование вакцинных препаратов.

Целью данной работы является изучить технологию получения вакцин, рассмотреть современные способы производства вакцинных препаратов.

1. Классификация вакцинных препаратов

В зависимости от природы иммуногена вакцины подразделяются на:

1) цельномикробные или цельновирионные, состоящие из микроорганизмов, соответственно бактерий или вирусов, сохраняющих в процессе изготовления свою целостность;

a) инактивированные, или убитые

b) живые аттенуированные

2) химические вакцины из продуктов жизнедеятельности микроорганизма или его интегральных компонентов;

3) генно-инженерные вакцины, содержащие продукты экспрессии отдельных генов микроорганизма, наработанные в специальных клеточных системах;

4) химерные, или векторные вакцины, в которых ген, контролирующий синтез протективного белка, встроен в безвредный микроорганизм в расчете на то, что синтез этого белка будет происходить в организме привитого;

5) синтетические вакцины, где в качестве иммуногена используется химический аналог протективного белка, полученный методом прямого химического синтеза.

Основу каждой вакцины составляют протективные антигены, представляющие собой лишь небольшую часть бактериальной клетки или вируса и обеспечивающие развитие специфического иммунного ответа [1].

2. Технология получения вакцинных препаратов

В технологическом процессе вакцинного производства важны все звенья: от подбора производственных штаммов и питательной среды до конечных этапов - стандартизации и расфасовки биопрепаратов.

Для производства вакцин важен метод глубинного культивирования микроорганизмов в реакторах, в которых должен предусматриваться автоматический контроль и регулирование следующих технологических параметров (рис.1):

1) температуры (t);

2) давления (Р);

3) расхода воздуха (G);

4) уровня среды (Н);

5) концентрации микроорганизмов (М);

6) концентрации микроэлементов (Г);

7) числа оборотов перемешивающего устройства (п);

8) концентрации водородных ионов (рН);

9) парциального давления кислорода (рО₂) и углекислого газа (рСО₂);

10) концентрации углеводов (в частности глюкозы);

11) окислительно-восстановительного потенциала (Eh).

При этом нужно иметь в виду, что для каждого микроорганизма нужна индивидуальная питательная среда и свои параметры культивирования [2].

2.1 Технология получения инактивированных (убитых) вакцин

Инактивированные вакцины содержат либо убитый целый микроорганизм, либо компоненты клеточной стенки или других частей возбудителя. Их убивают физическими (температура, радиация, ультрафиолетовый свет) или химическими (спирт, формальдегид) методами. Такие вакцины реактогенны, применяются мало (коклюшная, против гепатита А). Такие вакцины являются достаточно стабильными и безопасными, так как не могут вызвать реверсию вирулентности. Они часто не требуют хранения на холоде, что удобно в практическом использовании. Однако у этих вакцин имеется и ряд недостатков, в частности, они стимулируют более слабый иммунный ответ и требуют применения нескольких доз (бустерные иммунизации).

Инактивированные вакцины также являются корпускулярными. Преимущества: корпускулярные убитые вакцины легче дозировать, лучше очищать, они длительно хранятся и менее чувствительны к температурным колебаниям.

Недостатки: вакцина корпускулярная содержит 99 % балласта и поэтому реактогенная, кроме того, содержит агент, используемый для умерщвления микробных клеток. Еще одним недостатком инактивированной вакцины является то, что микробный штамм не приживляется, поэтому вакцина слабая и вакцинация проводится в 2 или 3 приема [1].

Технология изготовления инактивированных вакцин включает в себя следующие этапы:

1) Подбор или создание вакцинных штаммов.

2) Размножение вакцинного штамма от культуры в пробирках до ферментера.

3) Сепарирование клеток от культуральной жидкости (например, центрифугированием).

4) Инактивирование клеток.

5) Ресуспендирование клеток в подходящем растворителе (сахароза + желатин, вода).

6) Розлив суспензии по ампулам и флаконам.

7) Лиофильное высушивание, запаивание ампул, закупоривание флаконов [3].

Инактивированные вакцины выпускают как в сухом (лиофилизированном), так и в жидком виде [1].

2.2 Технология получения живых вакцин

Они содержат ослабленный живой микроорганизм. Примером могут служить вакцины против полиомиелита, кори, паротита, краснухи или туберкулеза. Они способны размножаться в организме и вызывать вакцинальный процесс, формируя невосприимчивость. Как правило, живые вакцины являются корпускулярными [1].

Живые вакцины наиболее просты в изготовлении, так как технология в основном сводится к выращиванию аттенуированного вакцинного штамма с соблюдением условий, обеспечивающих получение чистых культур штамма, исключение возможностей загрязнения другими микроорганизмами с последующей стабилизацией и стандартизацией конечного препарата. Вакцинные штаммы бактерий выращивают на жидких питательных средах (гидролизаты казеина или другие белково-углеводные среды) в аппаратах - ферментаторах емкостью от 0,1 м³ до 1-2 м³. Полученная чистая культура вакцинного штамма подвергается лиофильному высушиванию с добавлением протекторов.

Вирусные и риккетсиозные живые вакцины получают выращиванием вакцинного штамма в эмбрионах кур или перепелов, свободных от вирусов лейкоза, либо в культурах клеток, лишенных микоплазм (рис.2). Используют или первично-трипсинизированные клетки животных или перевиваемые диплоидные клетки человека [4].

Технология изготовления живых вакцин включает в себя следующие этапы:

1) Подбор или создание вакцинных штаммов.

2) Размножение вакцинного штамма от культуры в пробирках до ферментера.

3) Сепарирование клеток от культуральной жидкости (например, центрифугированием).

4) Ресуспендирование клеток в подходящем растворителе (сахароза + желатин, вода).

5) Розлив суспензии по ампулам и флаконам.

6) Лиофильное высушивание, запаивание ампул, закупоривание флаконов [3].

Положительные стороны: по механизму действия на организм напоминают "дикий" штамм, может приживляться в организме и длительно сохранять иммунитет, вытесняя "дикий" штамм. Используются небольшие дозы для вакцинации и поэтому вакцинацию легко проводить организационно [1]. Производство живых ослабленных микроорганизмов в промышленных масштабах не требует больших финансовых затрат, так как они, как правило, накапливаются в больших концентрациях в бактериальной культивационной среде либо в среде, содержащей клетки, продуцирующие вирусные частицы [5].

Отрицательные стороны: живые вакцины содержат вирусы-загрязнители (контаминанты), особенно это опасно в отношении обезьяннего СПИДа и онковирусов. К сожалению, живые вакцины трудно дозируются и поддаются биоконтролю, легко чувствительны к действию высоких температур и требуют неукоснительного соблюдения холодовой цепи [1].

3. Требования к качеству производимых вакцинных препаратов

Разработка и изготовление современных вакцин производится в соответствии с высокими требованиями к их качеству, в первую очередь, безвредности для привитых. Обычно такие требования основываются на рекомендациях Всемирной Организации Здравоохранения, которая привлекает для их составления самых авторитетных специалистов из разных стран мира. "Идеальным" мог бы считаться препарат, обладающий такими качествами, как:

1. Полной безвредностью для привитых, а в случае живых вакцин - и для лиц, к которым вакцинный микроорганизм попадает в результате контактов с привитыми;

2. Способностью вызывать стойкий иммунитет после минимального количества введений (не более трех);

3. Возможностью введения в организм способом, исключающим парентеральные манипуляции, например, нанесением на слизистые оболочки;

4. Достаточной стабильностью, чтобы не допустить ухудшения свойств вакцины при транспортировке и хранении в условиях прививочного пункта;

5. Умеренной ценой, которая не препятствовала бы массовому применению вакцины.

Вакцины, предназначенные для иммунизации людей, проверяют на безвредность, реактогенность и иммуногенность.

Безвредность включает проверку на лабораторных животных и других биологических системах токсичности, пирогенности, стерильности, аллергенности, тератогенности, мутагенности препарата.

Реактогенность, т.е. побочные местные и общие реакции на введение вакцины, оценивают на животных и при прививках людей.

Иммуногенность проверяют на лабораторных животных и выражают в иммунизирующих единицах, т.е. в дозах антигена, защищающих 50% иммунизированных животных, зараженных определенным числом инфицирующих доз патогенного микроба или токсина. В противоэпидемической практике эффект вакцинации оценивают по соотношению инфекционной заболеваемости в привитых и непривитых коллективах [1].

Заключение

Из вышесказанного можно сделать вывод, что существующие традиционные методы получения вакцинных препаратов обладают рядом недостатков, несмотря на очевидный положительный эффект.

Это вызывает необходимость усовершенствования уже существующих вакцин и создания принципиально новых типов вакцин.

Одним из наиболее перспективных направлений в данной области является получение вакцинных препаратов на основе методов генной инженерии.

Таким образом, биотехнология сегодня динамично развивается и служит на благо человечества, оказывая помощь в борьбе с такими заболеваниями современности, как рак, СПИД, гепатит и многие другие.

Список используемых источников

1. http://www.it-med.ru/library/v/vaktchin.htm

2. Биотехнология. Принципы и применение, под ред. И. Хиггинса и др., пер. с англ, М., 1988.

3. http://www.zoodrug.ru/topic2861.html

4. Жданов В.М., Дзагуров С.Г. и Салтыков Р.А. Вакцины, БМЭ, 3-е изд., т. 3, с. 574, М., 1976

5. http://www.bio.su/news/4349/

6. Грен Э. Я., Пумпен П. П. Рекомбинантные вирусные капсиды - новое поколение иммуногенных белков и вакцин // Журнал ВХО. - 1988. - т. II, №5. - с. 531-536.

7. http://www.privivka.ru/ru/vaccination/types/?id=8

8. http://www.cbio.ru/modules/news/article.php?storyid=2621

9. http://newsland.ru/News/Detail/id/390750/cat/85/

Размещено на Allbest.ru