Как появились вакцины и лечебные сыворотки кратко биология

Обновлено: 30.06.2024

Разработка новых вакцин пошла полным ходом в начале XX века, когда появились методы стабильной аттенуации (ослабления) микроорганизмов, исключающие риск развития болезни, и была открыта возможность использовать для вакцинации обезвреженные бактериальные токсины.

С тех пор появилось более 100 различных вакцин, которые защищают от сорока с лишним инфекций, вызываемых бактериями, вирусами, простейшими.

Классические вакцинные препараты можно разделить на три группы:

Живые вакцины. Действующим началом в них служат ослабленные микроорганизмы, потерявшие способность вызывать заболевание, но стимулирующие иммунный ответ. К этой группе относятся вакцины против кори, краснухи, полиомиелита, эпидемического паротита и гриппа.
Инактивированные вакцины. Они содержат убитые патогенные микроорганизмы или их фрагменты. Примером служат вакцины против гриппа, клещевого энцефалита, бешенства, брюшного тифа.
Анатоксины (токсоиды) — бактериальные токсины в измененной безвредной форме. К ним относятся известные и широко применяемые вакцины против дифтерии, столбняка, коклюша.

С началом бурного развития молекулярной биологии, генетики и методов генной инженерии появился новый класс вакцин — молекулярные вакцины. В них используются рекомбинантные белки или фрагменты белков патогенных микробов, синтезированные в клетках лабораторных штаммов бактерий, вирусов, дрожжей. В практику пока вошли только три таких препарата: рекомбинантная вакцина против гепатита B, вакцина против болезни Лайма и детоксицированный коклюшный токсин, который включен в состав , применяемой в Италии.

Вакцины позволили человечеству достичь невероятных результатов в борьбе с инфекциями. В мире полностью ликвидирована натуральная оспа — заболевание, ежегодно уносившее жизни миллионов человек. Это одно из самых выдающихся событий ХХ века, которое по значимости стоит в одном ряду с полетом человека в космос. Практически исчез полиомиелит, продолжается глобальная ликвидация кори. В сотни и даже тысячи раз снижена заболеваемость дифтерией, краснухой, коклюшем, эпидемическим паротитом, вирусным гепатитом B и многими другими опасными инфекционными заболеваниями.

Ирина Дворкина" title https://www.instagram.com/arkanaira/">Ирина Дворкина" />

Кто и когда придумал первую прививку? Как работают вакцины и какие есть сейчас?

Первая вакцина появилась после счастливого предположения: в XVIII веке британский врач Эдвард Дженнер провёл эксперимент, доказывающий, что коровья оспа сможет защитить человека от заболевания натуральной оспой. Однако стоит заметить, что при всех великих заслугах Дженнер не имел представления о природе самого возбудителя болезни, ему помогли лишь гениальная интуиция и исследовательская наблюдательность. Врачу так и не довелось узнать, в чём заключается научный смысл предложенного им способа.

Прошло больше двух столетий, теперь все мы знаем про вакцины намного больше, чем Эдвард Дженнер. Но на случай, если ваши знания необходимо освежить, коротко пробежимся по истории вакцинации, чтобы вы стали научной звездой любой вечеринки.

Начало больших изменений

В 1921 году был разработан единственный на сегодняшний день препарат иммунопрофилактики туберкулёза. Эту вакцину на основе живой коровьей туберкулезной бациллы разработали микробиолог Альберт Кальмет и ветеринар Камилла Герен. В первой половине ХХ века были созданы новые виды препаратов для вакцинации. Даниэл Салмон и Теобальд Смит предложили идею убитой вакцины. В дальнейшем для создания вакцин активно использовались методы генной инженерии.

Вакцина вакцине рознь

В состав вакцин входят: иммуногены (действующие вещества) и вспомогательные вещества.

Задача иммуногенов — активировать иммунитет. Вспомогательные вещества применяются для повышения эффективности, увеличения срока годности, создания оптимального состава.

Какие вакцины можно встретить сегодня?

Традиционные. Состоят из бактерий или вирусов, сохраняющих в процессе изготовления свою целостность. Могут быть живыми и убитыми. Используемые в настоящее время включают в себя вакцины против ветряной оспы, гриппа, жёлтой лихорадки, кори, краснухи, полиомиелита, паротита и ротавируса.

На основе разрушенных микроорганизмов или полученная путём обезвреживания. Используются против дифтерии, столбняка, стафилококка, ботулизма и газовой гангрены.

Генно-инженерные (рекомбинантные, химерные) вакцины. Представитель этой группы — вакцина против вирусного гепатита В.

Экспериментальные синтетические. Химические аналоги защитных белков, полученные методом прямого химического синтеза.

Вехи нашего прогресса

Вакцинопрофилактика — самый эффективный и экономически выгодный способ снижения инфекционной заболеваемости. Сейчас нам сложно представить жизнь без прививок, хотя все они были созданы и введены в широкое применение относительно недавно.

Результаты работы учёных в этом веке поражают:

2003 год — первая назальная вакцина против гриппа;
2006 год — первая вакцина против вируса папилломы человека;
2012 год — первая вакцина против гепатита E;
2012 год — первая четырёхвалентная вакцина против гриппа;
2015 год — первая вакцина против энтеровируса 71, вызывающего энтеровирусный везикулярный стоматит;
2015 год — первая вакцина против малярии;
2015 год — первая вакцина против лихорадки Эбола, GamEvac от НИЦЭМ имени Н. Ф. Гамалеи;

За два с небольшим столетия созданы более 100 вакцин от 40 заболеваний.

Источники:
Шамшева О. В., Учайкин В. Ф., Медуницын Н. В. Клиническая вакцинология. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2016. 576 с.
Зверев В. В. Вакцины и вакцинация: национальное руководство / под ред. В. В. Зверева, Р. М. Хаитова. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2014. 640 с.

Первые прообразы вакцин появились еще в древности. Тогда люди не знали ни о бактериях, ни о вирусах, а основывали свои профилактические мероприятия на наблюдениях. Вакцины появились только три столетия назад, а создал их английский врач Эдвард Дженнер. На тот момент в Европе бушевала натуральная оспа, но простые доярки зачастую ей не болели. Все дело в коровьей оспе, которая передавалась им во время доения коров. Доярки болели в легкой форме и к натуральной оспе были уже не восприимчивы. Дженнер создал препарат на основе выделений из гнойничков на руках доярок и вколол его мальчику Джеймсу Фиппсу. Спустя некоторое время он использовал препарат на основе натуральной оспы, но мальчик не заболел. Так началась история профилактических прививок. Само слово вакцина происходит от латинского vaccinus — коровий.

Конечно, не все с радостью побежали делать себе прививки на основе гнойников доярок. Также нередки были случаи ошибок при приготовлении препаратов. Поэтому со временем были разработаны методики позволяющие подтвердить безопасность вакцин и вообще всех лекарств перед тем как они попадут в больницы и аптеки.

Вакцинация сегодня

Современные вакцины, в отличие от вакцины Дженнера, проходят несколько стадий проверки. Сначала их испытывают на животных, обычно это мыши или крысы: не убьет ли состав препарата, достаточна ли дозировка антигенов и тд. После того как пройден этап с животными лекарство доводят до ума и начинаются проверки на людях. К этому моменту вакцина на 99% безопасна и испытания проводят для выявления побочных реакций именно у людей, так как обмен веществ у мышей и людей отличается.

Если опасных побочных реакций для человека не выявлено начинают проверять эффективность прививки. Испытания проводят на многотысячной группе людей, которых делят на две группы: контрольную и экспериментальную. Первая группа получает вместо вакцины пустышку-плацебо. Вторая получает уже саму прививку. О том в какой группе находится испытуемый знает только организатор. Это нужно для того, чтоб сравнить насколько хорошо работает препарат и избежать подтасовок. Например, если в контрольной группе заболело гриппом столько же людей, сколько и в экспериментальной, испытываемую вакцину можно считать бесполезной.

В конечном итоге все вакцины, которые используются для профилактики, эффективны и безопасны. А вот эффективность вакцин от одного заболевания относительно друг друга может отличаться. Вакцина, которая содержит четыре антигена называется четырехвалентной и она гораздо более эффективная, чем трехвалентная, просто потому что может защитить от большего количества штаммов.

Для того чтобы люди знали от чего и когда вакцинироваться был составлен Национальный календарь профилактических прививок. В нем указан возраст, заболевание от которого нужно привиться и количество нужных инъекций.

Аргументы против

Конечно и во времена Дженнера и сегодня есть люди, которых научное сообщество не смогло убедить в безопасности вакцинации.

Так как большую часть вакцин вводят в детском возрасте появилось мнение, что организм не способен выдержать такое вторжение. На самом же деле организм в реальном времени сражается с тысячами вирусов и вакцинация не мешает работе иммунной системы.

Другой не менее редкий тезис — у вакцин много опасных побочных эффектов. Это тоже неверно. Изменения которые происходят после вакцинации можно разделить на два типа: поствакцинальные реакции и поствакцинальные осложнения. Поствакцинальные реакции это покраснение в месте укола, небольшой зуд, легкое повышение температуры. Они проходят через 2-3 дня без какого либо вмешательства и совершенно не опасны для жизни. Поствакцинальные осложнения это судороги, анафилактический шок или паралич, которые возникают крайне редко. И вероятность получить осложнение гораздо ниже, чем вероятность летального исхода от самого заболевания.

Многие антивакцинаторы считают, что эти самые осложнения вызываются консервантами, которые содержатся во всех вакцинах. Они нужны для того, чтобы вакцина доехала до своего потенциального получателя и не потеряла своих свойств. В качестве консервантов используют алюминий или тиомерсал. Но содержание консервантов в вакцинах ничтожно мало, например алюминия с грудным молоком ребенок может получать гораздо больше, чем из прививки.

К чему приводит массовый отказ от вакцинации

Когда вакцинация происходит массово, некоторые болезни исчезают из поля зрения простых людей и больше не кажутся чем то опасным. Это заставляет людей думать, что прививки не так уж и важны.

Например в России и странах СНГ в 90-е годы произошла вспышка дифтерии, в результате погибло около 5 тысяч человек, а всего заболело 150-200 тысяч. Связано это с общим развалом системы здравоохранения и общей незаинтересованностью государства в массовой вакцинации на тот момент.

В 2000 году в Нидерландах в религиозной общине, которая не приемлет вакцинацию в целом произошла вспышка кори. Это событие можно назвать экспериментом в реальных условиях: большинство населения Нидерландов было привито и это позволило сохранить множество жизней и показать эффективность вакцинации.

Тоже самое произошло и в 2005 году в США в штате Индиана. В сообществе антивакцинаторов произошла вспышка кори, которая не распространилась за пределы этого общества, благодаря всеобщей иммунизации.

Массовая иммунизация позволяет обезопасить не только самого себя, но защитить тех людей, которые не могут быть привиты по медицинским показаниям. Всеобщая вакцинация формирует социальный иммунитет и дает шанс однажды избавить мир от самых страшных болезней.

Инфекционные заболевания сопутствовали человечеству на протяжении всей истории. Ужасающие эпидемии нередко опустошали целые страны. Всем известны описания эпидемий чумы. Но это было еще не самое страшное. Оспы боялись больше. Ужасен был сам вид больного: все тело покрывалось пузырьками пустулами, которые оставляли после себя, если человеку суждено было выжить, обезображивающие рубцы. Ее жертвами стали королева Англии Мария II, император Австрии Иосиф I, юный император России Петр II, пожилой король Франции Людовик XV, курфюрст Баварии Максимилиан III. Переболели оспой и на всю жизнь сохранили ее следы английская королева Елизавета I, французский политик граф О. Мирабо, австрийский композитор В. Моцарт, русский поэт и переводчик Н. Гнедич. Очень опасной болезнью была корь. В 1874 г. в Лондоне эпидемия кори унесла больше жизней, чем предшествующая ей эпидемия оспы. В королевстве Дания в 1846 г. от кори вымерло почти все население Фарерских островов. Громадные размеры иногда принимали эпидемии дифтерии. Так в эпидемию 1879–1881 гг. в некоторых уездах России от нее погибло до 2/3 всех детей сельского населения. Еще совсем недавно десятки тысяч людей ежегодно убивал и калечил полиомиелит, приковавший к инвалидной коляске президента США Ф. Рузвельта. Туберкулез был, главным образом, болезнью молодых. Среди них замечательная актриса В. Асенкова, поэты А. Кольцов, С. Надсон, И. Такубоку, Д. Китс, художники М. Башкирцева, Ф. Васильев. Им болели известные политики: Наполеон II, С. Боливар, Э. Джексон и великие люди искусства: Ж. Мольер, О. Бальзак, К. Аксаков, А. Чехов, Ф. Шопен.

В ХХ веке наша страна не смогла в полной мере реализовать свои научные возможности в области вакцинопрофилактики — революционные потрясения затормозили развитие отечественной науки. Многие микробиологи и иммунологи были репрессированы, часть из них погибла. Тем не менее, российские ученые внесли большой вклад в развитие иммунопрофилактики. Навсегда останутся в истории имена наших великих соотечественников, работавших в области вакцинопрофилактики в России: Н.Ф. Гамалея разработал систему мер по борьбе с оспой, сделавшую возможной ее искоренение, Л.А. Тарасевич организовал введение прививки БЦЖ и создал первую лабораторию контроля качества вакцин, С.В. Коршун создал вакцины против дифтерии и скарлатины, П.Ф. Здродовский организовал первые массовые прививки, М.П. Чумаков создал вакцину против полиомиелита, А.А. Смородинцев — вакцины против ряда вирусных заболеваний.

Благодаря успехам медицины, в том числе и иммунопрофилактики, значительно сократилась детская смертность и увеличилась продолжительность жизни. Вакцинация позволила полностью ликвидировать некогда грозную оспу, ликвидировать в большинстве стран полиомиелит, сократить заболеваемость корью. Редкостью стали тяжелые формы заболевания коклюшем и дифтерией. Большую роль вакцинация сыграла в снижении детской смертности от туберкулеза. В настоящее время перед учеными стоят важные задачи: совершенствование безопасности существующих вакцин, в частности, создание препаратов без использования консервантов, создание комбинированных вакцин, позволяющих делать прививки против нескольких инфекций одновременно, создание вакцин против ВИЧ-инфекции, вирусного гепатита С, стрептококковой инфекции и других заболеваний. Будем надеяться, что современные ученые будут достойны своих великих предшественников.

Читайте также: