Чтоб не заходить уж очень издалека, давайте начнем с того, что вакцины стимулируют собственную иммунную систему макроорганизма, делая его не восприимчивым к определенному заболеванию или снижая тяжесть инфекции.
Стимулируют они не всю иммунную систему, а определенное ее звено - адаптивный иммунитет. Адаптивный иммунитет развивается в случае контакта организма с антигеном. Дальше определения антигена мы вдаваться не будем, но формально приведем: антиген - это биополимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в последний распознается его иммунной системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение. Циклическую ссылку заметили? Ну и ладно.
Основное преимущество адаптивного иммунитета - формирование иммунологической памяти, резко повышающей эффективность иммунной защиты при повторной встрече с антигеном и фактически предотвращающей при этом развитие заболевания.
Вот собственно, эту повторную встречу без первичного заболевания вакцинация и обеспечивает. Очевидно, что нам надо использовать что то «похожее» на патоген, но достаточно безопасное.
Давайте рассмотрим что мы можем предложить нашей иммунной системе:
1) Собственно сам патоген. Вариоляция (да до Дженнера) когда брали гной из оспенного пузырька и вводили здоровому человеку. Дикие времена, да? Осталось в прошлом? В садике ветрянка, карантин? А пофиг, водим детей, пусть лучше в детстве переболеют чем в 35 до реанимации довести.
2) Ослабленный (атенуированный патоген), т.н. живая вакцина. Разумеется, лучше если патоген ослаблен, шебуршиться там внутри, ломает в меру, но и вызывает нормальные иммунные реакции. Дженнеру повезло, имелся похожий «скотский» вирус, не вызывающий серьезного заболевания у человека, но антигенно похожий на оспу. Собственно это и позволило проводить первые вакцинации. Сегодня микроорганизмы ослабляют (аттенуируют) используя различные методы, пассажи в различных средах, клетках, всякие там мутации и др.Из минусов, необходимо учитывать возможность возвращения к дикому состоянию, не возможность применения в иммунодефицитных организмах.Да и не для всех вирусов такой фокус проходит.
3) Убитый патоген. Зачем мучиться с ослаблением бактерии или вируса, наработали как есть да и прихлопнули какой-нибудь хорошей химией или излучением. Поскольку патоген не живой и хранить и транспортировать его проще. А что там с иммунным ответом? Правильно - слабовато и надо делать ревакцинации несколько раз, да и клеточного не добьешься. Из минусов, реактогенность да может содержать ту самую химию, которой микробов травили.
4) Субъединичные вакцины. Ну если мы убили патоген, зачем нам его тащить в вакцину целиком. А давайте уменьшим реактогенность и не будем заставлять организм делать антитела ко всему подряд из чего микроб состоит. Давайте изымем определенные компоненты (белки и пр) из структуры микроба и из них изготовим вакцину. А как изготовлять, да просто, найдем участок ДНК/РНК патогена, который кодирует необходимую последовательность и внесем ее в рекомбинантный организм (бактерию, дрожжи). Из плюсов - малая реактогенность и в дополнении можно в одной вакцине комбинировать несколько субъединиц от разных микробов.
5) Векторные. Ход мысли в целом понятен, если нам для иммунизации не нужен целый патоген, а лишь определенные его антигены, то почему бы не делать их прямо внутри организма? Сказано сделано, можно взять не особо патогенный вирус или бактерию, генетически ее модифицировать, убрать часть своего генома и добавить гены кодирующие то что нам нужно. С вирусами эту часть можно сделать особенно элегантно. Зачем нам ослабленный вирус, мы можем сделать вирус изначально дефективным на одну репликацию, да и белки можно производить, только те, что нам нужны в целях иммунизации. Берем хоть аденовирус, хоть везикулярный стоматит, пихаем в него ген кодирующий то, что нам надо и лишаем возможности сборки следующего вирусного поколения. Вирус инфицирует клетку, клетка начинает производить белки целевого патогена, подавать всякие там сигналы бедствия. В результате Т лимфоциты чужие белки обнаруживают и понеслось.
6) РНК/ДНК А нужен ли вирус или бактерия, а что если взять и просто ДНК/РНК кодирующие антиген доставить?Тут и вектор делать не надо и проблем с ним связанных не будет. Будет чужеродный белок сразу по матрице синтезироваться и иммунной системе представляться. А чтоб без вируса РНК/ДНК не пропала, надо ее соответствующим образом запаковать.
И так, вот такой лонг рид, по просьбе "Крыжопольского мелиоратора"
xaxam получился, если кого заинтересовало, ниже ссылки:
https://eduherald.ru/ru/article/view?id=19260http://vmede.org/sait/?page=3&id=Immynologiya_posobie_i_xaitov_2013&menu=Immynologiya_posobie_i_xaitov_2013https://doctorpiter.ru/articles/26992/http://www.bionet.nsc.ru/vogis/download/16_Iljichev.pdfhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%9D%D0%9A-%D0%B2%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%BD%D0%B0https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%9D%D0%9A-%D0%B2%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%BD%D0%B0