Биотехнология изготовления вакцин презентация

Вакцины — специфические антигенные биопрепараты, полученные из микроорганизмов, их компонентов продуктов жизнедеятельности, или вирусов и предназначенные для создания активного иммунитета к инфекционным болезням в организме животных.

Все биопрепараты выпускают по единым нормативным документам (ОСТам и ТУ); к биопрепаратам обязательно прилагают наставления по их применению.
Биопрепараты выпускают несколько крупных федеральных биологических предприятий (биофабрики и биокомбинаты, научно-исследовательские институты), а также коммерческие фирмы.

Вакцины готовят на основе производственных штаммов.
Эти штаммы являются эталонными, или референтными их хранят и поддерживают на заданном уровне во ВГНКИ ветер. препаратов.
После получения вакцинного штамма необходимо сохранить его характеристики по возможности в неизмененном состоянии.
Практически все микроорганизмы хранят в лиофилизированном виде.

Требования к производственным вакцинным штаммам:
наличие остаточной вирулентности;
достаточная иммуногенность;
отсутствие возможности реверсии к исходным свойствам - обладание стойкими, наследственно закрепленными аттенуированными свойствами.

Изготовление живых бактерийных вакцин включает:
- получение маточной культуры и наращивание микробной массы;
- глубинное культивирование бактерий на жидких средах в условиях активной аэрации;
за 6—12 ч м.б. получены микробные взвеси с большой плотностью (40 млрд и более микробных клеток в 1 мл); - стандартизация микробной массы;
к вакцинному штамму добавляют протекторы, расфасовывают, подвергают лиофильному высушиванию и контролю.

Производство противорожистой живой вакцины. Вакцинный Румынский штамм WR высевают в бульон из конины с 10 % сыворотки лошади, инкубируют 48 - 72 ч при t 37°С. После достижения надлежащей концентрации возбудителя культуры разливают в ампулы по 2 мл, подвергают лиофильной сушке и запаивают под вакуумом. Сыворотка способствует росту культур возбудителя рожи и служит в качестве защитного коллоида при лиофилизации. Срок хранения в теч-е 2-х лет.

Основные этапы производства анатоксинов
Анатоксины получают из бактериальных экзотоксинов. Культуры бактерий продуцирую- щих экзотоксины, выращивают в жидких пит. средах для накопления токсина, фильтруют через бактериальные фильтры. Для разрушения токсина к фильтрату добавляют 0,3-0,4 % формалина и термостатируют при t 37-40°С 3-4 сут. Подвергают очистке (ионнообменная хроматография или кислотное осаждение), адсорбируют на адъювантах (ГОА) Контроль на стерильность, безвредность и иммуногенность, консервир-т 0,3 % р-р фенола Разливают по флаконам и хранят до 3-х лет.

Изготовление живых противовирусных
эмбриональных вакцин против ИЛТ птиц
Изготовление вирус-вакцины против ИЛТ птиц, включает инфицирование чувствительной биологической системы вируссодержащим материалом из аттенуированного штамма “ВНИИБП” гомологичного вируса, инкубирование зараженной системы, сбор вируссодержащего материала, добавление к нему защитной среды, высушивание смеси и контроль ЦП

Для получения матровой расплодки 9-сут эмбрионы кур заражают авирулентным для цыплят производственным штаммом «ВНИИБП» на ХАО по 0,2 см3 .
Зараженные эмбрионы инкубируют при температуре 37,0°С в течение 5 суток.
Ежедневно овоскопируют.
Изготовление живых противовирусных
эмбриональных вакцин против ИЛТ птиц

Из пораженных ХАО готовят 15-30% суспензию, которую замораживают, оттаивают и освобождают и центрифугируют.
Матровой расплодкой заражают 9 сут эмбрионов SPF-кур.
Зараженные эмбрионы культивируют при 37,5°С в течение 5 суток. Ежедневно овоскопируют, погибших выкладывают на +2°С, а живых помещают в холодильные камеры при 2°С на 18 часов для остановки кровотока.

эмбрионы вскрывают, извлекают ХАО с характерными изменениями (специфические узелки-бляшки или оспины).
замораживают при температуре минус 40°С, затем размораживают и гомогенизируют.

Вскрытие заражённых куриных эмбрионов и сбор вируссодержащего материала

вируссодержащий материал смешивают с защитной средой и контролируют на стерильность.
Расфасовывают в стерильные ампулы или пенициллиновые флаконы на 1/2 высоты.

Ампулы и флаконы помещают в специальные металлические кассеты, которые затем устанавливают в холодильную камеру с температурой минус 60°C на 8-24 часа.
Замороженный полуфабрикат подвергают лиофилизации.

Продолжительность высушивания полуфабриката составляет 56-72 часа в зависимости от конструкции сублимационной установки и уровня материала во флаконе или ампуле. По окончании сушки флаконы с сухой вакциной укупоривают и закатывают алюминиевыми колпачками. Ампулы с сухой вакциной запаивают

Сухая вирус-вакцина против ИЛТ птиц из штамма «ВНИИБП» представляет собой однородную пористую в виде таблетки или аморфную массу светло-коричневого цвета. Массовая доля влаги - не более 3%. Биологическая активность вируса в вакцине должна быть не меньше 6,0 lg ЭИД50/см 3.

Основные этапы производства инактивированной противоящурной вакцины
Вакцину производят в моно, би или тривалентной форме из преобладающих типов вируса распространенного на данной территории. Вирус репродуцируют в ткани эпителия ткани языка крс по методу Фленкеля (1954). Эпителий языка КРС снимают сразу после убоя, измельчают, отмывают, суспендируют в поддерживающей среде, заражают вирусом и после добавления антибиотиков инкубируют при t 37 °С.

Основные этапы производства инактивированной противоящурной вакцины
Через 24 ч после заражения достигается максимальный уровень антигена. Ткани подвергают замораживанию и оттаиванию, вируссодержащую суспензию очищают и концентрируют. Этот метод технологически хорошо отработан и экономически очень выгоден. Но более часто используют размножение вируса в роллерной однослойной или суспензионной культуре.

Основные этапы производства инактивированной противоящурной вакцины
В реакторе объемом 500 л при постоянном помешивании стерилизуют необходимое кол-во адсорбента (гель ГОА), охлаждают до 25°С и забуферивают стерильным гликоколовым буфером. Антиген тщательно перемешивают с адъювантом и добавляют к приготовленному адсорбенту. Добавляют раствор этилендиамина или формалина и полученную смесь инактивируют при постоянном перемешивании в течение 24 ч при t 25 °С. Вакцину разливают в стерильные флаконы и укупоривают.

Инактивированные вакцины содержат либо убитый целый микроорганизм, либо компоненты клеточной стенки или других частей возбудителя. Инактивируют физическими (температура, радиация, ультрафиолетовый свет) или химическими (спирт, формальдегид) методами.
Преимущества: стабильны, безопасны (не могут вызвать реверсию вирулентных свойств возбудителя). Часто не требуют хранения на холоде, что практично.
Недостатки: содержат инактиватор, стимулируют более слабый иммунный ответ и требуют введения нескольких доз (бустерные иммунизации).

За последние 10 лет сформировалось новое направление — ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИММУНИЗАЦИЯ
Это направление называют также ! «ДНК-вакцинацией», поскольку в организм вводят не белок-антиген, а нуклеиновую кислоту (ДНК или РНК), в которой закодирована информация о белке, т.е. готовят рекомбинантные вакцины. Используют также вакцины-антигены.
Новый подход прост, дешев и универсален.

Рекомбинантные вакцины и вакцины-антигены
основаны на генно-инженерном подходе. Используют хорошо известный вирус коровьей оспы (осповакцины) как вектор. В его ДНК встраивают гены, кодирующие иммуногенные белки различных возбудителей: гемаглютинин вируса гриппа, гликопротеин D вируса герпеса, поверхностный антиген вируса гепатита В, антиген малярийного плазмодия.

Также в качестве вектора используют плазмиду несущую сильный промотор, вызывающий экспрессию высокого уровня во многих типах клеток или другие безопасные вирусы, которые проникают в клетку и синтезируют нужные белки.
Введенная плазмидная ДНК не интегрируется с геномом, а существует в виде эписомы, способной длительное время реплицироваться под контролем эукариотических промоторов.
Рекомбинантные вакцины и вакцины-антигены

Трансформированная клетка превращается в «фабрику» по производству вакцины прямо внутри организма.
Используя один и тот же плазмидный или вирусный вектор, можно создавать вакцины против различных инфекционных болезней, меняя только последовательность, кодирующую необходимые белки-антигены. Возможна одномоментная комплексная иммунизации крс и других видов животных против всех опасных инфекций данной местности.

! Вакцины-антигены получают, клонируя гены антигенов возбудителя болезни в Е. coli, дрожжах, клетках насекомых и млекопитающих.
В настоящее время клонирован ген поверхностного антигена НВSag-вируса гепатита, ген белка оболочки VР1 — вируса ящура (многих серотипов).
Удалось скомбинировать иммуногенные компоненты различных серотипов в одну вакцину-антигена.
Иммуногенность вакцин-антигенов повышают добавлением адьювантов, иммобилизацией вакцин на носителях или их включение в липосомы.

При этом отпадает необходимость работать с опасными вирусами и бактериями, становится ненужной сложная и дорогостоящая процедура очистки белков.
! «ДНК-вакцины» на основе плазмидных векторов активируют как гуморальный, так и клеточный иммунный ответ. ДНК-вакцинация обеспечивает высокий уровень защиты от вирусной инфекции — до года.

Препараты ДНК-вакцин не требуют специальных условий хранения и доставки, они стабильны длительное время при комнатной температуре.
Уже разработаны и испытываются ДНК-вакцины против бешенства, гриппа, гепатитов B и C, иммунодефицита человека (ВИЧ), японского энцефалита, а также
против сальмонеллеза, туберкулеза и некоторых паразитарных заболеваний (лейшманиоз, малярия).

«Заразность» большинства вирусов во многом определяется их структурными белками.

Схема ДНК-вакцинации

ДНК-вакцинация — одно из самых перспективных направлений в борьбе с раком.
В опухоль можно вводить разные гены: те, что кодируют раковые антигены, гены цитокинов и иммуномодуляторов.