Вакцины — одно из самых главных достижений человечества в сфере медицины, стоящих на страже людей как вида, защищая от вирусов и бактерий. Сотни эпидемий, угроз массового вымирания были предотвращены благодаря врачам, которые смогли создать вакцины. Так была одержана победа над оспой, сокращено количество случаев инфицирования полиомиелитом и корью. Но как же изготавливаются эти «чудодейственные зелья», которые предотвращают необходимость вытаскивать людей с того света? В связи с недавней пандемией COVID-19 вопрос как никогда актуален. Конечно, сам процесс изготовления вакцин очень изменился с первых дней — тогда это было крайне опасно. Например, прививка от оспы обычно провоцировала легкую инфекцию и защищала потенциального больного через воздух. Но всегда оставалась перспектива развития болезни. Эдварду Дженнеру удалось ввести первую настоящую вакцину коровьей оспы, и все же некоторые риски были — материал потенциально мог быть заражен другими микробами. Но медицина сделала большие шаги за последние двести лет. Как минимум, сегодня существует несколько видов вакцин — различаются они помимо назначения в первую очередь процессами, благодаря которым они «выходят» из лабораторных пробирок и попадают к докторам. Главная фишка прививки заключается в антигенах — так называют часть, которая провоцирует ответ от нашего иммунитета. Итак, какие же существуют виды вакцин? «Живые» ослабленные и «мертвые», инактивированные Как вы можете догадаться, получить антигены можно несколькими способами, и один из самых широко применяемых — это вырастить вирус самостоятельно в клеточной культуре. Обычно для этого используют своеобразные чаши — биореакторы. Живые клетки, находящиеся в них, «заражают» вирусом и помещают это все в жидкую питательную среду, где есть все необходимое для поддержания жизни: белки, аминокислоты, углеводы и минералы. Словом, все, что может помочь вирусу вырасти в клетке и размножаться. В то же время этот вирус получает и лекарство — антибиотики неомицин и полимиксин В. Это нужно для того, чтобы клетка, в которой обитает вирус, не загрязнялась посторонними бактериями и грибками. Как только жизненный цикл вируса в клетке подходит к концу, он очищается, отделяясь от клетки и питательной среды. В лаборатории очень пристально следят за этим — часто это происходит с использованием нескольких типов фильтров. Так мелкие вирусы, например, проходят через отверстия в фильтре, которые задерживают клеток-хозяев и разный мусор. Вот в таких условиях и создаются так называемые «живые аттенуированные вакцины» — они содержат вирусы, которые мутировали таким образом, что больше не представляют для человека опасности. Некоторых из них выращивают целыми «поколениями», но не в человеческих клетках, чтобы после мутации они уже не смогли причинить вреда человеческому организму. Более сложные вирусы, скажем, грипп, выращивают при низкой температуре. Вообще каждый из нас в детстве был привит такими вакцинами: это корь, паротит, краснуха и ветряная оспа. Все эти «живые» вакцины довольно быстро размножаются в организме человека, провоцируя ответ от иммунной системы. И чем лучше иммунитет реагирует на вирус, тем меньше доз вакцины впоследствии будет необходимо для защиты от заболеваний. При этом вероятность, что эти вакцины спровоцируют у человека реальное заболевание, практически сводится к нулю. Подобным образом, кстати, производят «инактивированные» или «мертвые» вакцины, но в случае с ними есть еще один шаг — вирус должен погибнуть. Это происходит под влиянием термических факторов или с помощью формальдегида, модифицирующего белки вируса и нуклеиновые кислоты. Это лишает вируса возможности реплицировать. Среди инактивированных вакцин, к слову, гепатит А и прививка от гриппа. В случае с мертвым вирусом очевидно, что размножаться он не способен. Следовательно, ответ иммунитета на такие вакцины не такой ярко выраженный, как на живые ослабленные вакцины: «убитые» вакцины входят в контакт только с В-клетками, которые вырабатывают антитела. Поэтому такие прививки делают несколько раз, то есть, вводят несколько доз. Генно-инженерные, бактериальные и комбинированные вакцины Изюминка этих вакцин заключается в том, что они сделаны из микробов, а не из цельных организмов. Например, комбо-прививка от дифтерии, коклюша и столбняка содержит токсины этих заболеваний, то есть «белки-провокаторы» этих заболеваний, инактивированных химвеществами. Это защищает человека, который получает такую прививку, от развития дифтерии и столбняка, даже если организм атакуют микроорганизмы. Как и в случае с вышеописанными вакцинами, лаборантам необходимы «мишени» для выращивания вирусов. Но так как бактериям не нужны клетки в качестве «среды обитания», их могут выращивать в питательных бульонах, после чего токсины-возбудители отделяются от других бактерий и питательной среды, и инактивируются в целях дальнейшего использования. Генная инженерия используется учеными при производстве более сложных вакцин — например, против гепатита В, который провоцирует тяжелое поражение печени вплоть до развития онкологических заболеваний. Вакцина против гепатита В включает в себя всего один антиген белка гепатита В. Он выращивается на дрожжевых клетках. После его можно поместить в среду, похожую на бактериальную, поверхностный антиген впоследствии отделяется от дрожжей и будет выступать в качестве основного компонента вакцины. Какие есть еще вакцины и ингредиенты в них? Есть разные добавки, которые усиливают действие вакцин. Например, соли алюминия помогают усилить ответ иммунитета на некоторые антигены в течение продолжительного срока — их используют в прививках от менингита, гепатита В и пневмококка. Своеобразные катализаторы. Другие вещества добавляют, чтобы стабилизировать работу вакцины даже при экстремальных условиях — например, при высокой температуре. Самые популярные «стабилизаторы» — сахар и глутамат натрия. После всех этих процессов вакцина разливается по ампулам и ее отправляют в больницы. Очень важно использование консервантов, которые предотвращают развитие посторонних вирусов и бактерий — для этого часто используют тимеросал, что в конечном итоге и обеспечивает безопасное применение вакцины.