Вакцины, содержащие живые организмы, как правило, вызывают лучшие защитные реакции. Неживые вакцины, содержащие убитые организмы или очищенные антигены, могут быть менее иммуногенными, чем живые.
С другой стороны, убитые организмы и очищенные антигены зачастую дешевле и могут быть более безопасными (например, отсутствие риска вирулентности). Живые вирусы из вакцин поражают клетки,затем инфицированные клетки взаимодействуют с вирусными антигенами, вызывая ответ первого типа—цитотоксические Т-клетки.
Убитые организмы и очищенные антигены, напротив, обычно стимулируют реакцию, в которой доминируют антитела, вывывая реакцию второго типа. Этот тип реакции может не обеспечить оптимальную защиту для организма. В результате, вакцины, содержащие убитые организмы или очищенные антигены, могут потребовать многократного введения доз, а также использования адъювантов для максимизации их эффективности.
Однако адъюванты могут вызывать местное воспаление, а многократные или высокие дозы антигена повышают риск развития реакций гиперчувствительности.
Убитые вакцины должны максимально напоминать живые организмы. Химическая инактивация должна вызывать минимальные изменения в антигенах. В ходе взаймодействия используются соединения: формальдегид, оксид этилена, этиленимин, ацетилэтиленимин и бета-пропиолактон.
Субъединичные вакцины
Хотя вакцины, содержащие цельные убитые организмы, экономичны в производстве, они содержат много компонентов, которые не способствуют формированию защитного иммунитета, они могут содержать токсичные компоненты, такие как эндотоксины.
Субъединичные вакцины производятся путем идентификации, выделения и очистки важнейших защитных антигенов. Почего чего их можно вводить в вакцину отдельно, как показано в следующих примерах:
Антигены, созданные путем клонирования генов
Физическая очистка специфического антигена может оказаться непомерно дорогостоящей. В таких случаях целесообразным будет клонирование генов, кодирующие защитные антигены,например, бактерии, дрожжи, бакуловирус или растение.
ДНК, кодирующая желаемые антигены, может быть вставлена в клетку, которая затем экспрессирует защитный антиген. Антигены, кодируемые встроенными генами, собирают, очищают и вводят в виде вакцины, как показано в следующих примерах:
Гены вирусных антигенов можно клонировать в растениях. Такой метод используется для вируса трансмиссивного гастроэнтерита и вируса болезни Ньюкасла . Растения, используемые для данной методики- табак, картофель и кукуруза. Эти растения содержат высокие концентрации антигена, и для защиты животных, достаточно скармливать модифицированные продукты в составе которых есть данные виды растении.
Некоторые рекомбинантные структурные белки могут быть собраны в вирусоподобные частицы (ВПЧ). Один или несколько вирусных белков могут составлять VLP.
VLP представляют собой вирусный антиген, который больше напоминает инфекционный вирус. Вирусоподобные частицы являются мощными иммуногенами и могут не требовать адъювантов. Поскольку VLP не содержат вирусного генетического материала, они не могут реплицироваться в организме животного-реципиента.
Подобный тип вакцины может быть разработан с использованием бактериальных «призраков», бактерий, которые были лишены своего содержимого, особенно своей ДНК.
ДНК-плазмидные вакцины
Иммунитет можно индуцировать путем инъекции ДНК, кодирующей вирусные антигены, а не самого антигена. ДНК сначала встраивают в бактериальную плазмиду — фрагмент кольцевой ДНК, когда генно-инженерная плазмида вводится, она поглощается клетками-хозяевами.
Попав в ядро клетки, ДНК транскрибируется, а мРНК транслируются для производства вакцинного белка. Таким образом, трансфицированные клетки-хозяева экспрессируют вакцинный белок в сочетании с молекулами класса I-главного комплекса гистосовместимости. Данный метод стимулирует иммунный ответ, включающий выработку не только нейтрализующих антител, но и цитотоксических Т-клеток.
Этот тип ДНК-плазмидной вакцины используется для защиты лошадей от инфекции вируса Западного Нила, данный метод был применен экспериментально для производства вакцин против следующих возбудителей болезней:
Вирус болезни Ньюкасла
Поскольку ДНК-плазмидные вакцины вызывают реакцию, аналогичную той, которую вызывают живые аттенуированные вирусные вакцины, они идеально подходят для использования против организмов, которые трудно выращивать в клеточной культуре.
Некоторые ДНК-вакцины способны индуцировать иммунитет даже при наличии высоких титров материнских антител. Вакцинация ДНК-плазмидами позволяет представить вирусные эндогенные антигены в их нативной форме.
РНК-вакцины
Важным достижением в производстве вакцин является использование РНК-вакцин, которые успешно применяются в вакцинах против коронавируса человека. Их легко изготовить, и, в отличие от ДНК-вакцин, для эффективности достаточно всего лишь проникнуть в цитоплазму клетки. ДНК-вакцины должны проникнуть в ядро клетки для транскрипции.
Попав в цитозоль, РНК может транслироваться в белковый антиген, который может быть представлен иммунной системе. РНК-вакцины индуцируют выработку эндогенных антигенов. Они более стабильны, чем ДНК-плазмиды, и более эффективны.
Некоторые РНК-вакцины также могут быть сконструированы таким образом, что они самовоспроизводятся. Обычно такие вакцины происходят от альфавирусов, таких как вирус венесуэльского лошадиного энцефалита. Они могут генерировать большое количество эндогенного антигена при кратковременной репликации внутри клеток.
Многие РНК-вакцины для животных находятся в стадии разработки.
Модифицированные живые вирусные вакцины для животных
Ослабленные вакцины
Использование живых организмов в вакцинах дает множество преимуществ. Например, они обычно более эффективны, чем инактивированные вакцины, в запуске клеточно-опосредованного иммунного ответа. Однако их использование также представляет потенциальную опасность. Таким образом, вирулентность живого организма, используемого для вакцинации, должна быть сведена к минимуму, чтобы он мог размножаться и не был патогенным.
Для подтверждения стабильности необходимо провести ряд исследовании вирулентности. Живые ослабленные вирусные вакцины не следует использовать для вакцинации видов, для которых они не были протестированы или одобрены. Патогены, ослабленные для одного вида, могут быть чрезмерно или недостаточно ослаблены для других. Таким образом, они могут либо вызвать заболевание, либо не обеспечить полноценную защиту.
Исторически аттенуация включала адаптацию организмов к росту в необычных условиях. Бактерии были ослаблены культурой в аномальных условиях, а вирусы были ослаблены ростом в клетках, к которым они не адаптированы естественным путем. Вакцинные вирусы также могут быть ослаблены путем выращивания в альтернативных средах, таких как тканевая культура или яйца, такой метод был использован для создания вакцин против чумы собак, блютанга и бешенства.
Длительная культура тканей в течение многих лет была наиболее распространенным методом аттенуации. Аттенуацию вирусов с помощью длительной культуры ткани можно считать примитивной формой генной инженерии. В идеале это приводило к развитию штамма вируса, который не мог вызывать заболевание. Часто этого было трудно достичь, и возврат к вирулентности представлял постоянную опасность.
В отношении некоторых заболеваний родственные организмы, обычно адаптированные к другим видам, могут придавать ограниченный иммунитет. Примеры включают вакцины против вируса кори, которые могут защитить собак от чумы, и против вируса вирусной диареи крупного рогатого скота, который может защитить свиней от классической чумы свиней .
В редких случаях для вакцинации могут использоваться вирулентные организмы. Единственным современным примером этого является вакцинация против заразной эктимы ( орф , или воспаления рта) овец. Ягнят вакцинируют путем втирания высушенного зараженного материала струпьев в царапины, сделанные на внутренней стороне бедра, что приводит к местному заражению и развитию иммунитета.
Однако, поскольку вакцинированные животные могут передавать болезнь, их необходимо изолировать от непривитого поголовья на несколько недель. Необходимо также проявлять значительную осторожность при приготовлении, хранении и обращении с модифицированными живыми вирусными вакцинами, чтобы избежать экстремальных температур, которые могут снизить жизнеспособность организмов.
Такие вакцины, как штамм бруцеллы RB51 и инфекционная эктима, являются зоонозными и представляют опасность для врача.
Традиционные методы ослабления организмов основывались на случайных мутациях — непредсказуемом процессе.
Хотя некоторые бактериальные вакцины были аттенуированы таким способом (наиболее очевидными примерами являются штамм Brucella 19 и штамм Sterne, вызывающий сибирскую язву), бактериальный геном обычно слишком велик, чтобы генерировать эффективно и необратимо аттенуированные мутанты. Оказалось, что ослабить вирусы с их относительно небольшими геномами гораздо проще.
Многие из имеющихся в настоящее время вирусных вакцинных штаммов были аттенуированы таким способом.
Другой относительно простой метод — адаптировать вакцинный вирус к росту при температуре примерно на 10° ниже нормальной температуры тела. Эти холодовые аттенуированные вакцины можно вводить интраназально, при этом они могут расти в прохладных верхних дыхательных путях, но не в более теплых нижних дыхательных путях или других органах.
Вакцины с удаленными генами
Молекулярно-генетические методы теперь позволяют модифицировать гены организма так, что он становится необратимо ослабленным. Намеренное удаление генов, кодирующих белки, связанные с вирулентностью, становится все более привлекательной процедурой.
Например, вакцины с удаленными генами были впервые использованы против suid герпесвируса 1 (герпесвирус болезни Ауески), возбудителя псевдобешенства у свиней. В этом случае из вируса был удален ген тимидинкиназы. Вирусу герпеса требуется тимидинкиназа, чтобы выйти из латентного состояния. Вирусы, из которых удален этот ген, могут инфицировать нейроны, но не могут реплицироваться и вызывать заболевания.
Подобные генетические манипуляции также можно использовать для ограничения способности бактерий расти in vivo.
Например, доступна модифицированная живая вирусная вакцина, содержащая стрептомицин-зависимые Mannheimia haemolytica и Pasteurella multocida . Рост этих мутантов зависит от присутствия стрептомицина. Когда их используют в вакцине, отсутствие стрептомицина в конечном итоге приводит к гибели бактерий, но не раньше, чем они стимулируют защитный иммунный ответ.
Кроме того, можно изменить экспрессию других антигенов так, чтобы вакцина вызывала реакцию антител, отличную от реакции, вызываемой дикими штаммами. Это дает возможность отличать инфицированных животных от вакцинированных (называемый DIVA).
Вирусно-ориентированные вакцины
Другой способ создания высокоэффективной живой вакцины — это вставка генов, кодирующих защитные антигены, в авирулентный «векторный» организм. Эти вакцины создаются путем удаления генов из вектора и замены их генами, кодирующими антигены возбудителя. Затем рекомбинантный вектор вводят в качестве вакцины, и вставленные гены экспрессируют антигены, когда клетки заражаются векторным вирусом.
Вектор может быть ослаблен таким образом, чтобы он не выделялся из вакцинированного животного, или он может быть ограничен хозяином, чтобы он не реплицировался в тканях вакцинированного животного. Вирусные векторные вакцины хорошо подходят для использования против организмов, которые трудно или опасно выращивать в лаборатории.
Наиболее широко используемыми вакцинными вирусными векторами являются крупные ДНК-вирусы, такие как поксвирусы (вирус оспы птиц, канареек или вирус коровьей оспы), аденовирусы и некоторые герпесвирусы. Все эти вирусы имеют большой геном, что облегчает внедрение новых генов. Они также экспрессируют относительно высокие уровни рекомбинантного антигена.
В некоторых случаях векторные вакцины способны индуцировать иммунитет даже при наличии высоких уровней материнских антител.
Векторные вакцины на основе оспы канареек, включающие гены вируса чумы собак, в настоящее время используются для иммунизации собак, а аналогичный вектор вакцины, содержащий ген, кодирующий гликопротеин бешенства, эффективен для защиты собак и кошек от вируса бешенства.
В птицеводстве широко используются рекомбинантные вакцины против вируса оспы птиц и герпесвируса. Например, одним вектором является вирус оспы птиц, в который включены гены HA и F вируса болезни Ньюкасла. Он также обеспечивает иммунитет против вируса оспы птиц.
Инновационный пример векторной вакцины включает использование химеры вируса желтой лихорадки для защиты лошадей от вируса Западного Нила. В этой технологии используются капсидные и неструктурные гены аттенуированного вакцинного штамма 17D против желтой лихорадки для доставки генов оболочки других флавивирусов, таких как вирус Западного Нила. Полученный вирус представляет собой химеру желтой лихорадки и вируса Западного Нила, которая намного безопаснее, чем любой из родительских вирусов.
Векторные вакцины коммерчески доступны для следующих целей:
· вирус птичьего гриппа
· Вирус Западного Нила и вирус гриппа у лошадей
· Вирус кошачьего лейкоза
· Вакцинация диких животных от вируса бешенства
Эти вакцины безопасны, стабильны, могут работать в отсутствие адъюванта, как и вакцины с удаленными генами, позволяют дифференцировать от естественных инфекций. Некоторые из них пригодны для массовой вакцинации, например, вакцинация цыплят in ovo.
Ключевые моменты
Вакцины можно разделить на несколько типов, включая инактивированные, живые аттенуированные, субъединичные, рекомбинантные и векторные вакцины.
Некоторые вакцины являются адъювантными и содержат добавку, усиливающую воспаление и иммунный ответ.
С другой стороны, убитые организмы и очищенные антигены зачастую дешевле и могут быть более безопасными (например, отсутствие риска вирулентности). Живые вирусы из вакцин поражают клетки,затем инфицированные клетки взаимодействуют с вирусными антигенами, вызывая ответ первого типа—цитотоксические Т-клетки.
Убитые организмы и очищенные антигены, напротив, обычно стимулируют реакцию, в которой доминируют антитела, вывывая реакцию второго типа. Этот тип реакции может не обеспечить оптимальную защиту для организма. В результате, вакцины, содержащие убитые организмы или очищенные антигены, могут потребовать многократного введения доз, а также использования адъювантов для максимизации их эффективности.
Однако адъюванты могут вызывать местное воспаление, а многократные или высокие дозы антигена повышают риск развития реакций гиперчувствительности.
Убитые вакцины должны максимально напоминать живые организмы. Химическая инактивация должна вызывать минимальные изменения в антигенах. В ходе взаймодействия используются соединения: формальдегид, оксид этилена, этиленимин, ацетилэтиленимин и бета-пропиолактон.
Субъединичные вакцины
Хотя вакцины, содержащие цельные убитые организмы, экономичны в производстве, они содержат много компонентов, которые не способствуют формированию защитного иммунитета, они могут содержать токсичные компоненты, такие как эндотоксины.
Субъединичные вакцины производятся путем идентификации, выделения и очистки важнейших защитных антигенов. Почего чего их можно вводить в вакцину отдельно, как показано в следующих примерах:
- Очищенный столбнячный токсин, инактивированный обработкой формалином (столбнячный анатоксин), применяют для вакцинации против столбняка.
- Прикрепительные пили энтеропатогенной Escherichia coli можно очистить и включить в вакцины.
Антигены, созданные путем клонирования генов
Физическая очистка специфического антигена может оказаться непомерно дорогостоящей. В таких случаях целесообразным будет клонирование генов, кодирующие защитные антигены,например, бактерии, дрожжи, бакуловирус или растение.
ДНК, кодирующая желаемые антигены, может быть вставлена в клетку, которая затем экспрессирует защитный антиген. Антигены, кодируемые встроенными генами, собирают, очищают и вводят в виде вакцины, как показано в следующих примерах:
- В клонированной субъединичной вакцине против энтеротоксина E coli используются клонированные субъединицы, которые являются антигенными и действуют как эффективные токсоиды.
- Очищенный субъединичный антиген, называемый OspA, кодируемый геном Borrelia burgdorferi , эффективно защищает собак от болезни Лайма.
Гены вирусных антигенов можно клонировать в растениях. Такой метод используется для вируса трансмиссивного гастроэнтерита и вируса болезни Ньюкасла . Растения, используемые для данной методики- табак, картофель и кукуруза. Эти растения содержат высокие концентрации антигена, и для защиты животных, достаточно скармливать модифицированные продукты в составе которых есть данные виды растении.
Некоторые рекомбинантные структурные белки могут быть собраны в вирусоподобные частицы (ВПЧ). Один или несколько вирусных белков могут составлять VLP.
VLP представляют собой вирусный антиген, который больше напоминает инфекционный вирус. Вирусоподобные частицы являются мощными иммуногенами и могут не требовать адъювантов. Поскольку VLP не содержат вирусного генетического материала, они не могут реплицироваться в организме животного-реципиента.
Подобный тип вакцины может быть разработан с использованием бактериальных «призраков», бактерий, которые были лишены своего содержимого, особенно своей ДНК.
ДНК-плазмидные вакцины
Иммунитет можно индуцировать путем инъекции ДНК, кодирующей вирусные антигены, а не самого антигена. ДНК сначала встраивают в бактериальную плазмиду — фрагмент кольцевой ДНК, когда генно-инженерная плазмида вводится, она поглощается клетками-хозяевами.
Попав в ядро клетки, ДНК транскрибируется, а мРНК транслируются для производства вакцинного белка. Таким образом, трансфицированные клетки-хозяева экспрессируют вакцинный белок в сочетании с молекулами класса I-главного комплекса гистосовместимости. Данный метод стимулирует иммунный ответ, включающий выработку не только нейтрализующих антител, но и цитотоксических Т-клеток.
Этот тип ДНК-плазмидной вакцины используется для защиты лошадей от инфекции вируса Западного Нила, данный метод был применен экспериментально для производства вакцин против следующих возбудителей болезней:
- вирус птичьего гриппа
- вирус лимфоцитарного хориоменингита
- вирус бешенства
- собачий парвовирус
- вирус бычьей вирусной диареи
- вирус иммунодефицита кошек
- вирус кошачьего лейкоза
- вирус герпеса свиней
- вирус ящура
- бычий герпесвирус-1
Вирус болезни Ньюкасла
Поскольку ДНК-плазмидные вакцины вызывают реакцию, аналогичную той, которую вызывают живые аттенуированные вирусные вакцины, они идеально подходят для использования против организмов, которые трудно выращивать в клеточной культуре.
Некоторые ДНК-вакцины способны индуцировать иммунитет даже при наличии высоких титров материнских антител. Вакцинация ДНК-плазмидами позволяет представить вирусные эндогенные антигены в их нативной форме.
РНК-вакцины
Важным достижением в производстве вакцин является использование РНК-вакцин, которые успешно применяются в вакцинах против коронавируса человека. Их легко изготовить, и, в отличие от ДНК-вакцин, для эффективности достаточно всего лишь проникнуть в цитоплазму клетки. ДНК-вакцины должны проникнуть в ядро клетки для транскрипции.
Попав в цитозоль, РНК может транслироваться в белковый антиген, который может быть представлен иммунной системе. РНК-вакцины индуцируют выработку эндогенных антигенов. Они более стабильны, чем ДНК-плазмиды, и более эффективны.
Некоторые РНК-вакцины также могут быть сконструированы таким образом, что они самовоспроизводятся. Обычно такие вакцины происходят от альфавирусов, таких как вирус венесуэльского лошадиного энцефалита. Они могут генерировать большое количество эндогенного антигена при кратковременной репликации внутри клеток.
Многие РНК-вакцины для животных находятся в стадии разработки.
Модифицированные живые вирусные вакцины для животных
Ослабленные вакцины
Использование живых организмов в вакцинах дает множество преимуществ. Например, они обычно более эффективны, чем инактивированные вакцины, в запуске клеточно-опосредованного иммунного ответа. Однако их использование также представляет потенциальную опасность. Таким образом, вирулентность живого организма, используемого для вакцинации, должна быть сведена к минимуму, чтобы он мог размножаться и не был патогенным.
Для подтверждения стабильности необходимо провести ряд исследовании вирулентности. Живые ослабленные вирусные вакцины не следует использовать для вакцинации видов, для которых они не были протестированы или одобрены. Патогены, ослабленные для одного вида, могут быть чрезмерно или недостаточно ослаблены для других. Таким образом, они могут либо вызвать заболевание, либо не обеспечить полноценную защиту.
Исторически аттенуация включала адаптацию организмов к росту в необычных условиях. Бактерии были ослаблены культурой в аномальных условиях, а вирусы были ослаблены ростом в клетках, к которым они не адаптированы естественным путем. Вакцинные вирусы также могут быть ослаблены путем выращивания в альтернативных средах, таких как тканевая культура или яйца, такой метод был использован для создания вакцин против чумы собак, блютанга и бешенства.
Длительная культура тканей в течение многих лет была наиболее распространенным методом аттенуации. Аттенуацию вирусов с помощью длительной культуры ткани можно считать примитивной формой генной инженерии. В идеале это приводило к развитию штамма вируса, который не мог вызывать заболевание. Часто этого было трудно достичь, и возврат к вирулентности представлял постоянную опасность.
В отношении некоторых заболеваний родственные организмы, обычно адаптированные к другим видам, могут придавать ограниченный иммунитет. Примеры включают вакцины против вируса кори, которые могут защитить собак от чумы, и против вируса вирусной диареи крупного рогатого скота, который может защитить свиней от классической чумы свиней .
В редких случаях для вакцинации могут использоваться вирулентные организмы. Единственным современным примером этого является вакцинация против заразной эктимы ( орф , или воспаления рта) овец. Ягнят вакцинируют путем втирания высушенного зараженного материала струпьев в царапины, сделанные на внутренней стороне бедра, что приводит к местному заражению и развитию иммунитета.
Однако, поскольку вакцинированные животные могут передавать болезнь, их необходимо изолировать от непривитого поголовья на несколько недель. Необходимо также проявлять значительную осторожность при приготовлении, хранении и обращении с модифицированными живыми вирусными вакцинами, чтобы избежать экстремальных температур, которые могут снизить жизнеспособность организмов.
Такие вакцины, как штамм бруцеллы RB51 и инфекционная эктима, являются зоонозными и представляют опасность для врача.
Традиционные методы ослабления организмов основывались на случайных мутациях — непредсказуемом процессе.
Хотя некоторые бактериальные вакцины были аттенуированы таким способом (наиболее очевидными примерами являются штамм Brucella 19 и штамм Sterne, вызывающий сибирскую язву), бактериальный геном обычно слишком велик, чтобы генерировать эффективно и необратимо аттенуированные мутанты. Оказалось, что ослабить вирусы с их относительно небольшими геномами гораздо проще.
Многие из имеющихся в настоящее время вирусных вакцинных штаммов были аттенуированы таким способом.
Другой относительно простой метод — адаптировать вакцинный вирус к росту при температуре примерно на 10° ниже нормальной температуры тела. Эти холодовые аттенуированные вакцины можно вводить интраназально, при этом они могут расти в прохладных верхних дыхательных путях, но не в более теплых нижних дыхательных путях или других органах.
Вакцины с удаленными генами
Молекулярно-генетические методы теперь позволяют модифицировать гены организма так, что он становится необратимо ослабленным. Намеренное удаление генов, кодирующих белки, связанные с вирулентностью, становится все более привлекательной процедурой.
Например, вакцины с удаленными генами были впервые использованы против suid герпесвируса 1 (герпесвирус болезни Ауески), возбудителя псевдобешенства у свиней. В этом случае из вируса был удален ген тимидинкиназы. Вирусу герпеса требуется тимидинкиназа, чтобы выйти из латентного состояния. Вирусы, из которых удален этот ген, могут инфицировать нейроны, но не могут реплицироваться и вызывать заболевания.
Подобные генетические манипуляции также можно использовать для ограничения способности бактерий расти in vivo.
Например, доступна модифицированная живая вирусная вакцина, содержащая стрептомицин-зависимые Mannheimia haemolytica и Pasteurella multocida . Рост этих мутантов зависит от присутствия стрептомицина. Когда их используют в вакцине, отсутствие стрептомицина в конечном итоге приводит к гибели бактерий, но не раньше, чем они стимулируют защитный иммунный ответ.
Кроме того, можно изменить экспрессию других антигенов так, чтобы вакцина вызывала реакцию антител, отличную от реакции, вызываемой дикими штаммами. Это дает возможность отличать инфицированных животных от вакцинированных (называемый DIVA).
Вирусно-ориентированные вакцины
Другой способ создания высокоэффективной живой вакцины — это вставка генов, кодирующих защитные антигены, в авирулентный «векторный» организм. Эти вакцины создаются путем удаления генов из вектора и замены их генами, кодирующими антигены возбудителя. Затем рекомбинантный вектор вводят в качестве вакцины, и вставленные гены экспрессируют антигены, когда клетки заражаются векторным вирусом.
Вектор может быть ослаблен таким образом, чтобы он не выделялся из вакцинированного животного, или он может быть ограничен хозяином, чтобы он не реплицировался в тканях вакцинированного животного. Вирусные векторные вакцины хорошо подходят для использования против организмов, которые трудно или опасно выращивать в лаборатории.
Наиболее широко используемыми вакцинными вирусными векторами являются крупные ДНК-вирусы, такие как поксвирусы (вирус оспы птиц, канареек или вирус коровьей оспы), аденовирусы и некоторые герпесвирусы. Все эти вирусы имеют большой геном, что облегчает внедрение новых генов. Они также экспрессируют относительно высокие уровни рекомбинантного антигена.
В некоторых случаях векторные вакцины способны индуцировать иммунитет даже при наличии высоких уровней материнских антител.
Векторные вакцины на основе оспы канареек, включающие гены вируса чумы собак, в настоящее время используются для иммунизации собак, а аналогичный вектор вакцины, содержащий ген, кодирующий гликопротеин бешенства, эффективен для защиты собак и кошек от вируса бешенства.
В птицеводстве широко используются рекомбинантные вакцины против вируса оспы птиц и герпесвируса. Например, одним вектором является вирус оспы птиц, в который включены гены HA и F вируса болезни Ньюкасла. Он также обеспечивает иммунитет против вируса оспы птиц.
Инновационный пример векторной вакцины включает использование химеры вируса желтой лихорадки для защиты лошадей от вируса Западного Нила. В этой технологии используются капсидные и неструктурные гены аттенуированного вакцинного штамма 17D против желтой лихорадки для доставки генов оболочки других флавивирусов, таких как вирус Западного Нила. Полученный вирус представляет собой химеру желтой лихорадки и вируса Западного Нила, которая намного безопаснее, чем любой из родительских вирусов.
Векторные вакцины коммерчески доступны для следующих целей:
· вирус птичьего гриппа
· Вирус Западного Нила и вирус гриппа у лошадей
· Вирус кошачьего лейкоза
· Вакцинация диких животных от вируса бешенства
Эти вакцины безопасны, стабильны, могут работать в отсутствие адъюванта, как и вакцины с удаленными генами, позволяют дифференцировать от естественных инфекций. Некоторые из них пригодны для массовой вакцинации, например, вакцинация цыплят in ovo.
Ключевые моменты
Вакцины можно разделить на несколько типов, включая инактивированные, живые аттенуированные, субъединичные, рекомбинантные и векторные вакцины.
Некоторые вакцины являются адъювантными и содержат добавку, усиливающую воспаление и иммунный ответ.