Встатье данной статье представлен подробный отчет об этапах разработки, испытаний и внедрении вакцины Гриппол гриппозная вакцина нового поколения гриппол петров Р. В., Хаитов Р. М., Некрасов А. В., Иванова А. С., Пучкова Н. Г
| Вид материала | Отчет |
- Дства «Гриппол» для взрослых и «Гриппол плюс» для детей, при введении которой создается, 159.67kb.
- Лекция №3. Тема: профилактика туберкулеза, 67.13kb.
- Общие вопросы Обработки от паразитов, вакцинация, 98.62kb.
- Методические разработки адресуются руководителям, заведующим кафедрами, преподавателям,, 793.61kb.
- Аннотация: Встатье рассмотрена сущность энергетического менеджмента и роль мотивации, 253.08kb.
- Блох Илья Игоревич, Дураков Андрей Викторович пгниу, ул. Букирева, 15 Аннотация Вданной, 97.49kb.
- «У меня военная семья…», 98.69kb.
- Of any enterprise to have an effective quality assurance system enabling the manufacturing, 299.81kb.
- А. Е. Петрова Уважаемый Владимир Иванович! Уважаемый Олег Юрьевич! Уважаемые коллеги, 121.82kb.
- Ангарск Бином Ньютона одна из тем, рассмотрение которых способствует глубинному пониманию, 63.21kb.
Абстракт: В статье данной статье представлен подробный отчет об этапах разработки, испытаний и внедрении вакцины Гриппол
ГРИППОЗНАЯ ВАКЦИНА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ – ГРИППОЛ
Петров Р.В., Хаитов Р.М., Некрасов А.В., Иванова А.С., Пучкова Н.Г.
Государственный научный центр Институт иммунологии МЗ РФ, Москва
Сборник трудов 5-го Конгресса «Современные проблемы аллергологииЮ иммунологии и иммунофармакологии», т.1, стр.134-179. Москва, 12-14 ноября 2002г
В ГНЦ Институте иммунологии МЗ РФ под руководством академиков Р.В.Петрова и Р.М.Хаитова был теоретически обоснован и экспериментально подтвержден принцип создания конъюгированных антиген-полимерных вакцин, заключающийся в структурном объединении антигенных детерминант с высокомолекулярным носителем-иммуномодулятором (1). Гриппозная полимер-субъединичная тривалентная вакцина Гриппол является первой отечественной вакциной нового поколения, не имеющей аналогов в мировой практике (2).
Основные этапы разработки, исследований и внедрения вакцины Гриппол для массовой иммунизации всех слоев населения России были выполнены научным коллективом, объединяющим специалистов трех научно-исследовательских институтов - ГНЦ Института иммунологии МЗ РФ, Государственного института стандартизации и контроля медицинских иммунобиологических препаратов им.Л.А.Тарасевича и Института вирусологии РАМН, а также ряда других организаций на отдельных этапах исследований.
С 1997 года промышленный выпуск вакцины Гриппол осуществляется на Уфимском ГУП «Иммунопрепарат», который является крупнейшим в РФ предприятием по производству высококачественных иммунобиологических препаратов и лекарственных средств.
Вакцина Гриппол широко использовалась лечебно-профилактическими учреждениями Российской Федерации в эпидсезоны 1997-2001г.г для профилактики гриппа у детей и взрослых. За эти годы было привито более 15 миллионов человек.
Особенности вакцинопрофилактики гриппа
Грипп сегодня, на пороге ХХ1 века, остается наиболее распространенным инфекционным заболеванием вирусной этиологии, поражающим все группы населения. Его отличает чрезвычайная быстрота распространения при возникновении эпидемий. Грипп неоднократно являлся причиной тяжелых пандемий.
Своеобразие гриппа, выделяющее его из числа типичных инфекций, передающихся воздушно-капельным путем, определяет его поистине «королевское положение».
Эпидемии, вызываемые гриппом, затрагивают всех, независимо от возраста, пола и национальности. Ежегодные эпидемии поражают в среднем 10% населения, около 20% детей до 10 лет и вызывают гибель сотен тысяч, а иногда и миллионов людей. Большой удельный вес летальности наблюдается среди лиц старше 65 лет с заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Непосредственной причиной смерти обычно служит развитие на фоне гриппозной инфекции пневмонии или осложнений в виде бронхита, синусита, отита, и др.
Гриппозные эпидемии наносят экономический ущерб, исчисляемый в миллиардах долларов.
Во многих странах мира, в том числе и в России, государственные организации здравоохранения, осознающие опасность распространения гриппозной инфекции, являются инициаторами проведения широких профилактических программ по вакцинации, поскольку вакцинация - лучшая профилактика гриппа.
Решение вопроса профилактики гриппа рассматривается ВОЗ в качестве одной из первоочередных задач. На сегодняшний день единственным методом борьбы, сочетающим высокую специфичность, профилактическую эффективность и экономичность является вакцинация. Короткий инкубационный период, острое начало заболевания, высокая контагиозность инфекции способствует ее молниеносному распространению среди популяции, что резко снижает возможность применения других средств защиты, в том числе химиопрофилактики. Эпидемиологическая и (что особенно важно в настоящее время), экономическая эффективность вакцинации признается всеми ведущими учеными и практиками отечественного и зарубежного здравоохранения
Стратегия и тактика вакцинопрофилактики гриппа за последние годы подверглись, в том числе и в России, существенной корректировке. В соответствии с приказом МЗ РФ № 101 от 19.04.95 и по рекомендации ВОЗ принята стратегия избирательной вакцинопрофилактики, согласно которой в ежегодной вакцинации прежде всего нуждается группа высокого риска смерти, а также высокого риска заболевания, в том числе медработники, учителя, работники сферы обслуживания. Защита нужна школьникам (заболеваемость среди школьников обычно вдвое выше, чем среди взрослых), причем вакцинация школьников и дошкольников может не только снизить размах эпидемии, но и защитить от осложнений, в первую очередь от пневмонии. Вакцинопрофилактика показана всем, кто не может и не хочет позволить себе заболеть.
Краткая характеристика вируса гриппа
Возбудитель гриппа – вирус, относится к семейству Orthomyxoviridae. Известны три типа вирусов гриппа человека: А, В и С. Наибольшее эпидемиологическое значение имеет вирус гриппа типа А. Морфология и генетика вируса гриппа, химический состав, структура вириона изучены достаточно хорошо и подробно описаны в литературе (2).
Популяция вирусов гриппа типов А и В содержит сферические формы полного вируса. Выделяются структурные элементы – поверхностные субъединицы гемагглютинин и нейраминидаза и нуклеокапсид, который под белково-липидной оболочкой содержит РНК и белки репликазно-транскриптазного комплекса - нуклеопротеины. Гемагглютинин и нейраминидаза (ГА и НА), локализованные на мембране, относятся к главным антигенам вируса, они штаммоспецифичны и дрейфуют независимо друг от друга.
Вирус гриппа обладает высокой степенью изменчивости генома. В результате мутаций генома появляются новые подтипы и варианты, характеризующиеся неожиданной полной или частичной сменой одного или обоих поверхностных гликопротеидов - гемагглютинина и нейраминидазы. Это объясняет непредсказуемость и неуправляемость гриппозных эпидемий. В механизме развития поствакцинального иммунитета при гриппе именно антитела к ГА и НА обеспечивают защиту и наиболее важны для сопротивляемости инфекции.
Антитела к ГА обладают вируснейтрализующей активностью, тормозят инфекцию, антитела к НА препятствуют распространению вируса в инфицированном организме и ослабляют остроту заболевания.
Краткая характеристика гриппозных вакцин
В настоящее время в мировой практике вакцинопрофилактики применяется три типа вакцин: инактивированная цельновирионная вакцина, сплит-вакцина и субъединичная вакцина (7).
Автор живой гриппозной вакцины академик А.А.Смородинцев и его сотрудники исходили из пастеровского принципа необходимости воспроизведения естественного иммуногенеза. Преимуществом живой вакцины является ее дешевизна и простота применения (интраназальное введение), что делает возможным массовую вакцинацию, однако такая вакцина не является совершенным препаратом.
Существует мнение отечественных и зарубежных ученых относительно потенциальной опасности живой вакцины из-за возможности развития злокачественного вакцинального процесса, угрозы взаимодействия вакцинного вируса с клеточным геномом, воздействием на хромосомный аппарат клетки, влиянием многообразных вирусов контаминантов. Вирусная контаминация, в свою очередь, грозит развитием тяжелых последствий и развитием иммунопатологических состояний. В мире существует весьма настороженное отношение к разработке живой гриппозной вакцины и от практики иммунизации живой вакциной в мире отказались.
В инактивированных вакцинах против гриппа вирус тем или иным способом лишен репродуктивной активности и иммунитет вырабатывается в ответ на парентеральное введение вируса гриппа.
Цельновирионные вакцины представляют собой взвесь вирионов в достаточно высокой концентрации. Сплит-вакцины (расщепленные или дезинтегрированные препараты) представляют собой взвесь структурных компонентов вириона (как поверхностных, так и внутренних), разъединенных с помощью раздичных детергентов. Субъединичные вакцины содержат только поверхностные структуры вириона гемагглютинин и нейраминидазу, являющихся носителями протективных антигенов вируса. Все способы приготовления преследуют одну цель - очистку вируса и его концентрирование, без чего недостижимы безвредность и иммуногенность вакцины.
В нашей стране очистка и концентрирование вируса гриппа с помощью седиментации в градиенте плотности сахарозы лежит в основе технологии производства цельновирионных инактивированных гриппозных вакцин. При несомненных достоинствах убитых вакцин, получаемых таким способом, нельзя исключить возможности содержания в них контаминирующих клеточных белков.
Производственный процесс приготовления современных расщепленных (сплит-) вакцин (производитель "Пастер-Мерье Коннот") является многоступенчатым и включает порядка 10 последовательных операций по очистке культуры вируса, дезинтеграции вируса и его очистке. Результаты многочисленных испытаний сплит-вакцин свидетельствуют о существенном снижении реактогенности, однако, наиболее безопасной и ареактогенной является субъединичная вакцина.
Предпосылкой разработок дезинтегрированных вакцин служило соображение об отрицательном влиянии на реатогенность внутреннего аллантоисного компонента вируса - белка-"хозяина", а также всего нуклеопротеида, составляющего внутреннюю структуру вируса. Так возникла идея создания субъединичных вакцин на основе поверхностных белков антигенов вируса - гемагглютинина и нейраминидазы.
Достигнув высокого уровня безопасности и ареактогенности, преодолев большую часть недостатков, присущих живым и цельновирионным инактивированным вакцинам, вместе с тем исследователи установили низкую иммуногенность субъединичных вакцин. Исследования ученых многих стран направлены на разработку способов существенного повышения иммуногенности субъединичных вакцин, наиболее распространенным из которых является способ, связанный с введением иммуноадъювантов.
Так, на фирме "Спикозайд" в Швеции разрабатываются иммуностимулирующие комплексы (ISCOM) поверхностных белков вируса гриппа (гемагглютинина и нейраминидазы) с природным иммуностимулятором сапонином. Полученные иммуностимулирующие комплексы обладают более высокой иммуногенностью, чем исходные белки, однако, сапонин является токсичным веществом, и его применение в медицинских вакцинах не разрешено.
Известны также субъединичные и расщепленные гриппозные вакцины, адсорбированные на гидроокиси алюминия. Такие вакцины достаточно эффективны, однако реактогенность гидроокиси алюминия сильно ограничивает применение препарата для массовой вакцинопрофилактики.
Все вышесказанное наглядно демонстрирует сложность разработки безопасной и в тоже время высокоэффективной вакцины против гриппа.
По мнению ведущих вакцинологов и иммунологов в нашей стране и за рубежом решить проблему борьбы с гриппом можно только с помощью вакцин нового поколения, сконструированных из высокоочищенных протективных антигенов вируса гриппа, иммуногенные потенции которых усилены введением водорастворимых иммуноадъювантов. Только использование последних достижений науки и технологических разработок, а также возможность использования при создании вакцины Гриппол синтетического полимерного иммуномодулятора Полиоксидония позволило решить проблему сочетания безопасности и эффективности и создать вакцину Гриппол.
Теоретические основы создания вакцины Гриппол
Создание гриппозной полимер-субъединичной вакцины Гриппол, характеризующейся выраженной иммуногенной активностью, высоким уровнем безопасности и профилактической эффективности вобрало все передовые идеи и достижения науки о гриппе и гриппозных вакцинах, иммунологических аспектов проблемы, а также иммунобиотехнологических решений.
Во-первых - признание доминантности поверхностных структур вириона - гемагглютинина и нейраминидазы в индуцировании полноценного иммунитета.
Гемагглютинин и нейраминидаза - поверхностные гликопротеиды, локализованные на мембране, относятся к главным антигенам вируса, они штаммоспецифичны и дрейфуют независимо друг от друга. В механизме развития поствакцинального иммунитета при гриппе именно антитела к ГА и НА обеспечивают защиту и наиболее важны для сопротивляемости инфекции, т.к. обладают вируснейтрализующей активностью, тормозят инфекцию, препятствуют распространению вируса в инфицированном организме и ослабляют остроту заболевания.
Во-вторых - проведение модификации поверхностных белков ГА и НА высокомолекулярным иммуностимулятором для усиления иммуногенной активности субъединиц протективных антигенов и приближение презентации антигенов к естественной за счет образования макромолекулярных вирионоподобных полимер-антигенных структур. Кроме того, иммуностимулятор повышает неспецифическую резистентность организма к другим инфекциям, что особенно важно в период формирования специфического иммунного ответа на вакцинные антигены, сопровождающийся, как известно, имуносупрессией .
И, наконец - создание многокомпонентного полимер-субъединичного препарата, содержащего в своем составе гемагглютинины известных сероподтипов вируса гриппа для преодоления отставания антигенной композиции от естественного дрейфа вируса.
Вакцина Гриппол является первым вакцинирующим препаратом, сконструированным на принципиально новой основе.
Вакцина Гриппол состоит из высокоочищенных поверхностных протективных антигенов гемагглютинина и нейраминидазы вирусов гриппа типов А (H1N1и H 3N2) и В, связанных с высокомолекулярным носителем-иммуностимулятором Полиоксидонием. Одна иммунизирующая доза ( 0,5 мл) содержит по (5 + 1)мкг гемагглютинина каждого из трех эпидемических штаммов вирусов гриппа, ежегодно рекомендуемых ВОЗ, типов А и В и 500 мкг Полиоксидония.
Главной особенностью, отличающей вакцину Гриппол от существующих в мире вакцин, является наличие в ее составе иммуностимулятора Полиоксидония, обладающего широким спектром иммунофармакологического действия. Иммуномодулятор Полиоксидоний относится к новому классу высокомолекулярных физиологически активных соединений – гетероцепных алифатических полиаминов, синтезированных в России д.х.н. профессором А.В.Некрасовым ( ). Именно Полиоксидоний обеспечивает высокую иммуногенность и стабильность антигенов, позволяет сформировать иммунологическую память, существенно (в 3 раза по сравнению с мировым стандартом для гриппозных вакцин) снизить прививочную дозу антигенов, повысить устойчивость организма к другим инфекциям, в том числе и ОРВИ. Мы сформулировали ряд требований к высокомолекулярным носителям-иммуностимуляторам и белковым антигенам – кандидатам вакцинирующего препарата.
Требования фармакологии:
- Выраженная фармакологическая активность
- Отсутствие побочных эффектов, низкая острая и хроническая токсичности
- Выведение из организма
- Устойчивость при хранении не менее 2-х лет
Физико-химические требования:
- Контролируемость синтеза
- Водорастворимость
- Монодисперсное или узкое молекулярно-массовое распределение
- Наличие реакционноспособных функциональных групп для носителя
Технологические требования:
- Технологичность процесса получения
- Доступность исходного сырья
- Экономическая целесообразность
Носитель, максимально удовлетворяющий всем требованиям фармакологии и иммунологии, - это полиоксидоний – N-оксидированное производное поли-1,4-этиленпиперазина, препарат относится к новому классу высокомолекулярных физиологические активных соединений – гетероцепных алифатических полиаминов, синтезированных в России д.х.н. профессором А.В.Некрасовым ( ). Полиоксидоний относится к классу водорастворимых производных гетероцепных алифатических полиаминов. Данный класс соединений не имеет аналогов в мире как по структуре, так и по свойствам. Наличие в основной цепи макромолекулы третичного атома азота открывает практически неограниченные возможности получения модификатов с широким спектром физико-химических, физиологических и фармакологических свойств. Варьирование химического строения гетероцепного полиамина, а также химического строения модифицирующих агентов и степени модификации полиамина позволяют регулировать в широких пределах указанные выше свойства.
Принципиально важным было рассматривать белковый антиген как макромолекулярный компонент реакции, для чего было необходимо исследовать его презентацию, т.е. структурно-морфологическую доступность, степень очистки, повышение его конформационной стабильности, сохранение его нативной структуры и специфической активности. В результате проведенных исследований была разработана технология выделения гемагглютинина и нейраминидазы из расщепленного с помощью детергента вируса, которая позволила получить высокоочищенный, специфически активный гемагглютинин, пригодный для дальнейшей работы по созданию вакцинирующего препарата на основе его конъюгатов с полиоксидонием. Большой этап работы был посвящен разработке методик синтеза, изучению влияния химической структуры и свойств носителя, условий синтеза конъюгатов, количества и характера связей, состава конъюгата на иммунобиологические характеристики получаемых искусственных иммуногенов.
В результате проведенной разработки экспериментальных методов получения, выделения и анализа конъюгатов белковых антигенов с полиоксидонием мы определили оптимальные условия синтеза, разработали методы анализа состава конъюгатов, включая ряд оригинальных информативных методик (электрофорез в ПААГ, электронная микроскопия, методы кругового дихроизма и флуоресцентной спектроскопии), что позволило доказать факт ковалентного связывания белка с носителем и количественно оценить степень связывания, качественно определить локализацию связи, и что достаточно важно – подтвердить конформационную стабильность белка в составе конъюгата.
Основные этапы разработки вакцины Гриппол
Основные этапы разработки вакцины Гриппол – это путь, пройденный нашим коллективом и коллективами-соисполнителями от научной идеи до внедрения препарата в практику здравоохранения.
В период 1984-1987 г.г. был выполнен целый ряд исследований, посвященных разработке методов синтеза и анализа конъюгатов синтетических высокомолекулярных носителей с антигенами различной природы. Нам представлялась очевидной необходимость разработки собственных подходов к методам конъюгации, стимуляции и стабилизации антигенов, учитывая специфику иммунных реакций, поскольку химическая модификация антигена может изменить его антигенную специфичность.
Параллельно и одновременно проводились оценка иммуногенных и протективных свойств полученных конъюгатов, исследование реакций иммунной системы и организма в целом на экспериментальных животных. Данные исследования проводились сотрудниками лабораторий Института. Принципиально важным был вопрос оптимизации дозы и схемы иммунизации.
После проведения в полном объеме всех требуемых КВС исследований 3 серии ИПС-В вакцины и комплект НТД были представлены в КВС. После экспертизы документации и препаратов было получение разрешение на испытание вакцины на добровольцах.
В соответствии с существующим положением о порядке внедрения в практику здравоохранения вновь разработанных вакцин совместно с ГИСКом им.Л.А.Тарасевича и большим коллективом соисполнителей были проведены Государственные клинические испытания и в 1996 году вакцина Гриппол зарегистрирована Минздравом РФ (Регистрационное удостоверение № 96/309/123/4) и была разрешена для применения у лиц в возрасте от 18 до 60 лет.
С 1997 года промышленный выпуск вакцины Гриппол осуществляется на Уфимском НПО «Иммунопрепарат», который является крупнейшим в России производителем иммунобиологических препаратов. Освоение и внедрение технологии в производство, организация выпуска опытно-промышленных и производственных серий вакцины стали возможны благодаря финансовой помощи и поддержке Министерства науки и технологий в рамках Контракта №1, заключенному с Институтом иммунологии –победителем Конкурса-тендера по разработке гриппозных вакцин нового поколения в 1996 г. Министерством науки и технологий.