Инактивированные и цельноклеточные вакцины

Инактивированная (убитая) вакцина содержит цельный патоген — вирус или бактерию, — который был убит нагреванием или химической обработкой, так что он больше не может реплицироваться или вызывать заболевание, сохраняя при этом достаточную часть своей антигенной структуры, чтобы быть распознанным иммунной системой. Поскольку организм не может размножаться в реципиенте, эта платформа, как правило, безопасна даже для людей, которые не могут получать живые вакцины, но иммунный ответ часто бывает слабее и менее продолжительным, поэтому обычно требуются многократные дозы или адъюванты.

Definition

Инактивированная цельноклеточная или цельновирионная вакцина представляет собой препарат цельного патогена, лишенный жизнеспособности химической (например, формальдегидом или бета-пропиолактоном) или физической обработкой, так что его антигены вызывают защитный иммунитет без какого-либо риска вакциноассоциированной инфекции.

Scope

Эта тема охватывает способы инактивации патогенов, причины, по которым нереплицирующийся цельноорганизменный антиген, как правило, способствует выработке антител и требует бустирования, а также сравнение этой платформы с живыми аттенуированными и субъединичными подходами. Это методологический справочник, который не содержит графиков или рекомендаций по применимости.

Core questions

• Как инактивируются патогены при сохранении защитной антигенности?
• Почему иммунный ответ на убитый антиген часто слабее и менее продолжительный, чем на живые вакцины?
• Когда и почему необходимы многократные дозы или адъюванты?

Key concepts

• Химическая инактивация (формальдегид, бета-пропиолактон)
• Цельновирионные и цельноклеточные препараты
• Нереплицирующийся антиген
• Антитело-опосредованный ответ
• Необходимость бустирования и адъювантов
• Повышенная безопасность у иммунокомпрометированных хозяев
• Большая термостабильность по сравнению со многими живыми вакцинами

Mechanisms

Инактивация химически или физически разрушает способность патогена к репликации, стремясь при этом сохранить конформационные и линейные эпитопы, которые распознает иммунная система; чрезмерная обработка может деградировать эти эпитопы и снизить иммуногенность, поэтому процесс тщательно калибруется. Поскольку убитый организм не реплицируется и неэффективно использует внутриклеточный путь презентации антигена, ответ обычно доминирует антителами с относительно ограниченной индукцией цитотоксических Т-клеток и имеет тенденцию ослабевать, поэтому часто используются бустерные дозы и адъюванты для повышения и поддержания защиты. Отсутствие репликации делает платформу безопасной для популяций, которым противопоказаны живые вакцины, и, как правило, обеспечивает лучшую термостабильность.

Clinical relevance

Инактивированные вакцины обеспечивают надежную защиту с высоким профилем безопасности и были одними из платформ, быстро развернутых во время пандемии COVID-19. Понимание этой платформы объясняет, почему такие вакцины часто требуют многократных доз или адъювантов и почему они подходят для людей, которые не могут получать живые вакцины. Эта статья описывает научные основы платформы и не является источником индивидуальных рекомендаций по иммунизации.

Epidemiology

Инактивированные цельнопатогенные вакцины долгое время способствовали контролю основных вирусных и бактериальных заболеваний и, поскольку они нереплицирующиеся и относительно стабильные, остаются широко используемыми там, где безопасность и логистика имеют первостепенное значение; несколько инактивированных вакцин против SARS-CoV-2 были разработаны и использовались в больших масштабах.

History

Инактивация как стратегия вакцинации была разработана в конце XIX и начале XX веков и стала одной из доминирующих платформ иммунизации XX века, с цельноклеточными и цельновирионными препаратами для нескольких основных патогенов; история вакцинации Плоткина рассматривает подход с убитыми вакцинами наряду с аттенуацией как основополагающую технологию.

Key figures

• Stanley Plotkin
• Bali Pulendran
• Florian Krammer

Seminal works

• plotkin-2014
• plotkin-2010

Frequently asked questions

Почему инактивированные вакцины часто требуют нескольких доз?

Поскольку убитый организм не может реплицироваться, он представляет ограниченное, преходящее количество антигена, которое, как правило, способствует выработке антител и со временем ослабевает, поэтому для формирования и поддержания защитного иммунитета используются дополнительные дозы или адъюванты.

Чем инактивированные вакцины отличаются от живых аттенуированных вакцин?

Инактивированные вакцины содержат убитый, нереплицирующийся патоген и не могут вызывать инфекцию, что делает их более безопасными для людей с ослабленным иммунитетом, тогда как живые аттенуированные вакцины содержат ослабленный, но реплицирующийся организм, который обычно вызывает более широкий и стойкий иммунитет.