Файл: Поиски вакцины против сибирской язвы.doc

Крупный рогатый скот и лошади: как правило протекает остро и подостро. Характеризуется: (септическая форма) резким повышением температуры, апатией, снижением продуктивности, отеками головы, шеи и подгрудка; (кишечная форма) апатией, отказом от корма, кровавой диареей и рвотой, тимпанией. Свиньи: (ангинозная форма) встречается только у свиней и протекает бессимптомно; изменения можно обнаружить только при ветеринарно-санитарной экспертизе туш по характерному катарально-геморрагическому воспалению лимфатических узлов.

Глава 2. Поиски вакцины против сибирской язвы

Роберт Кох в 1876 году первым выделил чистую культуру возбудителя сибирской язвы, что дало очевидное преимущество в изучении данного возбудителя. В 1881 году Луи Пастер, в ходе наблюдений и экспериментов установивший, что B. Anthracis утрачивает способность продуцировать споры при температуре 42-43°С, создал первую в мире противосибиреязвенную вакцину путем аттенуации (ослабления) изначально вирулентного штамма. Культивирование проводилось при повышенной температуре, с ежедневным определением её вирулентности в опытах на лабораторных животных. В ходе эксперимента были получены две культуры различной степени ослабления, получившие название I и II вакцины Пастера. Опыт, поставленный на ферме Pouilly-le-Fort в мае 1881 года, показал высокую эффективность вакцины: ни одно из вакцинированных животных не погибло после заражения вирулентным штаммом, в то время как в контрольной группе погибли или тяжело переболели все.

Несмотря на то, что вакцины Пастера использовались во всем мире, они обладали существенными недостатками. Штаммы сохраняли один из основных факторов патогенности – капсулообразование, за счет чего некоторые серии вакцины обладали повышенной вирулентностью. Отмечались случаи заболевания животных от введенной вакцины. В связи с этим различными исследователями были предприняты попытки дальнейшей аттенуации возбудителя и получения новых, более эффективных и менее опасных вакцин.

Это привело к получению I и II вакцин Ценковского в 1883 году, вакцины Ланге в 1891, которые долгое время применялись на территории Российской империи и, впоследствии, СССР. Для них была характерна сниженная, в сравнении с вакцинами Пастера, реактогенность. Использование в качестве основы при изготовлении вакцин капсульных штаммов сибиреязвенного микроба

неизбежно приводило к высокому проценту поствакциональных осложнений в сериях вакцин с повышенной экспрессией этого признака и создавало риск заболевания специалистов, проводивших специфические профилактические мероприятия.

---

Но, несмотря на все недостатки, иммунизация животных вакцинами приводила к существенному снижению заболеваемости скота и людей, в связи с чем развитие вакцинопрофилактики сибирской язвы на продолжительное время было сконцентрировано на усовершенствовании методов проведения вакцинации. Так, для вакцин Ценковского не раз изменялась рецептура вводимого препарата, кратность и сезоны ее применения.

В Северной Америке, где вакцины на основе штаммов Пастера использовались на протяжении более полувека, они также были неоднократно модифицированы аналогичным образом: споры заключались в глицерин, что повышало иммуногенность вакцины и позволяло снизить число доз с двух до одной. С целью предотвращения развития инфекционного процесса, за счет развития реакции в месте введения вакцины, в ее состав стали добавлять сапонин в различных концентрациях (от 1 до 10%). Кроме того, были продолжены работы по дальнейшей аттенуации штамма, что привело к существенному снижению вирулентности для кроликов, вплоть до ее полной потери.

В совокупности, все вышеописанные мероприятия приводили к снижению риска осложнений и повышению иммуногенности вакцин, но не решали главной проблемы – остаточной вирулентности капсульных штаммов. Прогресса в этом направлении удалось добиться лишь к середине 30-х годов ХХ века, когда было убедительно доказано отсутствие связи между продукцией капсулы и иммуногенностью возбудителя. К тому времени были созданы среды, позволявшие с легкостью обнаруживать продукцию капсулы, и доказано, что авирулентные штаммы не вырабатывают капсулу на этой среде. В результате в 30-40-х годах появилось сразу несколько живых вакцин на основе аттенуированных бескапсульных штаммов.

Наконец, в 1940 году, используя успешный опыт получения авирулентных штаммов в других странах, Н.Н. Гинсбург выделил бескапсульный мутант, названный СТИ-1, от культуры вирулентного штамма «Красная Нива». После того, как в опытах была доказана его безвредность и высокая иммуногенность для кроликов и овец, было запущено производство вакцины, состоящей из взвеси спор в 30%-ном растворе глицерина. Вакцины на основе СТИ-1 более 40 лет использовались для иммунизации человека и животных на территории СССР, однако с 1972 года в культурах штамма стали наблюдатьпроцессы диссоциации и

---

снижение иммуногенности. В 80-х годах прошлого века положение ухудшилось, что привело к практике двукратного введения вакцины СТИ.

Изменение свойств штамма СТИ-1 и низкая иммуногенность вакцин на основе штаммов СТИ-1 и Шуя-15 обусловили необходимость создания новой, более эффективной вакцины против сибирской язвы. В 1983-1986 гг. во ВНИИВВиМ была создана и апробирована вакцина на основе штамма No55, выделенного из трупа свиньи, и представляющего собой природно ослабленный бескапсульный штамм. Штамм не обладал реверсибельностью при прямых пассажах на чувствительных животных, был однороден и обладал сниженной, в сравнении со СТИ-1, реактогенностью. Вакцины на его основе и в настоящее время используются для поголовной вакцинации животных на всей территории Российской Федерации и ряда стран СНГ.

В последние десятилетия с учетом накопленных знаний о биологии возбудителя и развития научно-технического прогресса разработку иммунопрепаратов против сибирской язвы ведут в следующих направлениях:

1. Создание рекомбинантных вакцин на основе близкородственных сапрофитов,

различных про- и эукариотических векторов и генно-модифицированных растений.

Вакцины на основе близкородственных сапрофитов разрабатываются еще с середины 80-х годов прошлого века, однако успехи на этом поприще сомнительны ввиду более низкой продукции антигена (в сравнении с живыми вакцинами) и примесей белков самого сапрофита, не способствующих выработке иммунитета к сибирской язве. Оригинальный опыт использования для разработки рекомбинантных вакцин генно-модифицированных растений был продемонстрирован на табаке, в геном хлоропластов которого был встроен ген, отвечающий за продукцию ПА. Инъекция полученного и очищенного ПА из этих растений защитила всех мышей от заражения летальной дозой токсина. Данное направление представляет особый интерес в области разработки пероральных вакцин, однако все разработки в данный момент являются сугубо академическими в силу высокой нестабильности получаемых продуктов;

2. Выделение клонов вакцинных штаммов, обладающих специфическими свойствами. На фоне широко применения антимикробных препаратов в животноводстве, а также при лечении сибирской язвы возникает необходимость создания вакцин, способных индуцировать выработку напряженного иммунитета на фоне проводимой антибиотикотерапии. С этой целью в Ставропольском НИПЧИ были получены несколько штаммов-мутантов (СТИ-ПР-3, СТИ-ПР-4, СТИ-АР и др.), устойчивых к различным антимикробным препаратам. Для решения проблем остаточной вирулентности и реактогенности штаммов исследователи планируют использовать подходы, основанные на отборе мутантов, продуцирующих исключительно один из компонентов сибиреязвенного токсина, либо неспособных активировать ПА для его соединения с летальным или отечным фактором. Подобные разработки, в первую очередь, направлены на создание безопасной для человека живой вакцины, но потенциально могут быть задействованы и для нужд сельского хозяйства.

---

3. Поиск новых авирулентных штаммов, перспективных в качестве вакцинных. О продолжающейся эволюции возбудителя сибирской язвы и несовершенстве применяемых на территории РФ вакцин на основе штамма 55-ВНИИВВиМ свидетельствует вовлечение в эпизоотический процесс вакцинированных животных. Это, в свою очередь делает актуальными работы по поиску новых штаммов на основе авирулентных бескапсульных вариантов сибиреязвенного микроба. Открытие дополнительных белков-иммуногенов, не входящих в состав токсина, но увеличивающих продукцию антител к нему, позволяет сосредоточить поиск на штаммах, обладающих усиленной продукцией данных компонентов.

4. К середине 1990-х гг. сформировалось еще одно направление профилактики заболеваний сибирской язвой – ДНК-вакцинация. Этот принципиально новый подход основан на способности нуклеиновых кислот существовать несколько недель и даже месяцев в цитоплазме клеток организма-хозяина, не встраиваясь в его геном, но поддерживая синтез закодированных в них белков. Следовательно, если в профилактических целях иммунизировать человека, например, фрагментом гена pag, то в его клетках будет синтезироваться эпитоп протективного антигена, который и вызовет иммунный ответ. Такая вакцинация может быть предпочтительной для людей, страдающих аллергией.

С ДНК-вакцинацией, развивающейся огромными темпами, связывают надежды на профилактику и лечение многих заболеваний, в том числе и особо опасных инфекций. Сегодня экспериментально подтверждена ее эффективность в создании полноценного иммунитета не только к вирусам гепатита, гриппа и др., но и к возбудителям сальмонеллеза, туберкулеза, коклюша, а также сибирской язвы. Некоторые ДНК-вакцины уже проходят клинические испытания. Все это позволяет утверждать, что одним из главных направлений развития медицины XXI в. станет вакцинация генами.

Специалисты разного профиля продолжают поиск по созданию безопасных и высокоиммунных вакцин.

Таким образом, очевидно, что, несмотря на многолетнюю историю развития вакцинопрофилактики сибирской язвы, полное ее искоренение в настоящее время недостижимо, как вследствие наличия на территории РФ большого количества почвенных очагов, так и выявленного иммунологического несоответствия некоторых полевых изолятов применяемым вакцинным штаммам. Новые знания о биологии возбудителя и достижения научно-технического прогресса открывают возможности для создания более совершенных средств иммунопрофилактики сибирской язвы.

---

   

Список литературы

1. 
   Пособие по сибирской язве [Электронный ресурс]. URL: https://www.cdc.gov/anthrax/pdf/evergreen-pdfs/anthrax-evergreen-content-russian-508.pdf
   
2. 
   ГБУЗ НАО «ЦРПЗРНАО» [Электронный ресурс]. URL: http://crpnao.ru/infektsionnye-bolezni/35-sibirskaya-yazva
   
3. 
   Учебные материалы [Электронный ресурс]. URL: https://works.doklad.ru/view/pDnVrmw6bEA.html
   
4. 
   Севских Т.А. “ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКИ СИБИРСКОЙ ЯЗВЫ” [Электронный ресурс]. URL: https://publikacia.net/archive/2014/8/1/93
   

---