В серии публикаций ВОЗ «Все о вакцинах» представлена подробная информация о вакцинах, от принципа их действия до этапов производства.
В состав вакцин входят тщательно подобранные компоненты, сочетание которых обеспечивает защиту от заболеваний. Каждое вещество в составе вакцины выполняет определенную функцию и проходит проверку на всех этапах производства. Все компоненты вакцины подвергаются тщательному тестированию на безопасность.
Активные компоненты: антигены или инструкции для их синтеза (ДНК или РНК)
Вакцины содержат антигены или инструкции для выработки антигенов.
Антиген предназначен для запуска иммунного ответа и может представлять собой небольшой фрагмент возбудителя заболевания, такой как белок или сахар, либо цельный микроорганизм в ослабленной или инактивированной форме.
Вместо антигена вакцина может содержать генетический материал (ДНК или РНК) с инструкциями для синтеза в организме специфических антигенов. ДНК- и РНК-вакцины появились сравнительно недавно, однако технологии их создания, в том числе механизмы действия, изучались на протяжении десятков лет. Вакцины на основе мРНК (матричной РНК) помогли безопасно защитить миллионы людей от тяжелого течения COVID-19 и смерти от коронавируса. К мРНК-вакцинам предъявляются такие же требования безопасности, эффективности и качества, как и во всем другим вакцинам.
Различные подходы к созданию вакцин
Существуют три основных подхода к созданию вакцин. Различие заключается в используемом компоненте: это может быть весь вирус или бактерия, его фрагменты, запускающие иммунный ответ, или только генетический материал, содержащий инструкции по синтезу определенных белков, а не всего вируса.
Подход с использованием всего микроорганизма
Инактивированные вакцины
В первом методе создания вакцин используется болезнетворный вирус или бактерия, либо очень похожий микроорганизм, который инактивируют (уничтожают) с помощью химических реагентов, тепла или радиации. Этот метод основан на технологиях, эффективность которых доказана при применении у человека — например, при производстве вакцин против гриппа и полиомиелита, — и позволяет наладить достаточно масштабное производство вакцин.
Однако для его применения требуются специальные лабораторные помещения, в которых можно безопасно выращивать вирус или бактерию, цикл производства может быть относительно длительным, а для иммунизации может потребоваться введение двух или трех доз.
Живые ослабленные вакцины
В таких вакцинах используется живой, но ослабленный вирус либо вирус, схожий с возбудителем заболевания. Примеры вакцин этого типа — вакцина против кори, эпидемического паротита и краснухи (КПК) и вакцина против ветряной оспы и опоясывающего лишая. Этот подход основан на технологии, сходной с производством инактивированных вакцин, и может применяться для массового выпуска. Однако вакцины этого типа могут быть противопоказаны людям с ослабленной иммунной системой.Вирусные векторные вакцины
В этом типе вакцин используется неопасный вирус, который доставляет определенные фрагменты (белки) патогенного микроорганизма, активируя иммунный ответ без развития болезни. Для этого в неопасный вирус вводят генетический код, необходимый для синтеза определенных компонентов соответствующего патогена. Затем вирус используется в качестве платформы, или вектора, для доставки белков в организм. Белки запускают иммунный ответ. Примером вакцины этого типа, которую удалось разработать в короткие сроки, является вакцина против вируса Эбола.Подход с использованием фрагментов микроорганизма
В субъединичных вакцинах используются только определенные фрагменты (субъединицы) вируса или бактерии, которые должна распознать иммунная система. Они не содержат ни цельных микроорганизмов, ни вирусов в качестве вектора. В качестве субъединиц могут использоваться белки или сахара либо их сочетание. Субъединицы могут быть получены напрямую из патогенного микроорганизма либо произведены рекомбинантным способом с использованием генной инженерии. Поскольку субъединичные вакцины не содержат цельных вирусов или бактерий, они позволяют безопасно сформировать иммунитет, не вызывая заболевание.
Большинство вакцин, включенных в календарь детских прививок, являются субъединичными и обеспечивают защиту от таких заболеваний, как коклюш, столбняк, дифтерия и менингококковый менингит.
Подход с использованием генетического материала (вакцины на основе нуклеиновых кислот)
Другие компоненты вакцины
Помимо антигенов или их генетического материала, вакцины также содержат дополнительные вещества, необходимые для обеспечения их безопасности и эффективности. Эти компоненты входят в состав большинства вакцин, используются десятилетиями и были введены миллиардам людей по всему миру.Консерванты
Консерванты предотвращают контаминацию вакцины после вскрытия флакона, если препарат используется для иммунизации нескольких человек. Некоторые вакцины выпускаются в однодозовых флаконах, которые утилизируются после введения дозы, и поэтому не содержат консерванты.
Самым распространенным консервантом, применяемым в вакцинах, является 2-феноксиэтанол. Он используется в составе вакцин на протяжении многих лет, входит в различные средства по уходу за детьми и считается безопасным для применения в вакцинах, поскольку обладает низкой токсичностью для человека.
Некоторые вакцины, выпускаемые в многодозовых флаконах, содержат другой консервант – тиомерсал. Он препятствует попаданию микробов во флакон с вакциной при каждом наборе дозы. Тиомерсал содержит этилртуть – соединение ртути, которое быстро выводится из организма. Опыт применения тиомерсала на протяжении многих десятилетий свидетельствует о его безопасности, что подтверждается исследованиями, проведенными во многих странах. Использование тиомерсала не влияет на частоту случаев аутизма.
Стабилизаторы
Стабилизаторы предотвращают химические реакции внутри вакцины и препятствуют прилипанию ее компонентов к стенкам флакона.
В качестве стабилизаторов используются сахара (лактоза и сахароза), аминокислоты (глицин), желатин и белки (рекомбинантный человеческий альбумин, производимый с использованием дрожжей).
Поверхностно-активные вещества
Поверхностно-активные вещества не дают компонентам вакцины расслаиваться. Такие вещества не позволяют частицам жидкой вакцины оседать на дно или слипаться между собой. Они также широко используются в пищевой промышленности, например, при производстве мороженого.Остаточные вещества
Остаточные вещества — микроскопические количества различных веществ, используемых на этапах производства вакцин, которые не являются активными компонентами готового препарата. Состав зависит от применяемого производственного процесса и может включать, например, яичные белки, дрожжи или антибиотики. Следовые количества этих веществ, которые могут присутствовать в вакцине, настолько малы, что измеряются в миллионных или миллиардных долях.Разбавитель
Разбавитель — жидкость, используемая для разведения вакцины до необходимой концентрации непосредственно перед введением. Наиболее часто в качестве растворителя применяется стерильная вода.Адъювант
Некоторые вакцины также содержат адъюванты. Адъювант помогает организму выработать более сильный иммунный ответ за счет удержания вакцинного препарата в месте укола или активизации местных иммунных клеток.
В качестве адъюванта часто используется небольшое количество солей алюминия, например фосфата или гидроксида алюминия либо сульфата калия-алюминия. Алюминий используется в составе вакцин на протяжении многих лет. Алюминия в вакцинах очень мало – гораздо меньше, чем в продуктах питания и воде. Даже при получении всех плановых прививок количество алюминия, поступающего в организм ребенка с вакцинами, значительно меньше, чем с пищей. Имеются обширные доказательства того, что содержание алюминия в вакцинах не влечет за собой никаких долгосрочных последствий для здоровья, в том числе не вызывает аутизм.