| Главная » Файлы » Курсовые работы » Курсовые проекты |
«Вакцина проти холери»
| [ Скачать с сервера (288.2 Kb) ] | 07.07.2017, 14:40 |
| ЗМІСТ РЕФЕРАТ……………………………………………………………………….....4 ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ……………………………………………5 ВСТУП……………………………………………………………………………..6 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ………………………….10 1.1. Холера, як особливе інфекційне захворювання………………………..10 1.2. Загальна характеристика вакцин………………………………………..11 1.2.1. Інактивовані (убиті) вакцини………………………………..….....12 1.2.2. Живі вакцини ……………………………………………………....13 1.2.2.1. Асоційовані вакцини………………………………………...15 1.2.2.2. Корпускулярні вакцини……………………………………..15 1.2.3. Анатоксини…………..……………………………………………..16 1.2.4. Хімічні вакцини………………………….………………………....16 1.2.4.1. Антиідіотипні вакцини……………………………….……..16 1.2.4.2. Біосинтетичні вакцини……………………………….……..17 1.2.4.3. Векторні вакцини……………………………………..……..18 1.2.4.4. Рибосомальні вакцини………………………………..……..19 1.3. Вакцини, що розробляються проти холери…………………………….19 1.4. Особливості поширення холери в Україні………………………..……20 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА РОБОТИ РОЗДІЛ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА КІНЦЕВОЇ ПРОДУКЦІЇ ВИРОБНИЦТВА………………………………………………………….…..….22 РОЗДІЛ 3. ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ……………..………………………………………………………..…..29 3.1. Вибір технології………………………………………...………………..31 3.2. Аналітичний огляд способів і методів реалізації мети виробництва……………………………………………...………………………33 3.3. Обґрунтування вибору біологічного агенту…………………..........…..39 3.4. Обґрунтування вибору складу поживного середовища……………….42 3.4.1. Розрахунок складу поживного середовища………………...….45 3.5.Обгрунтування способу проведення біосинтезу………………...…..….46 3.6.Обгрунтування вибору ферментаційного обладнання…………...….....48 РОЗДІЛ 4. ХАРАКТЕРИСТИКА БІОЛОГІЧНОГО АГЕНТУ…………..……50 4.1 Морфолого-культуральні ознаки...............................................................50 4.2. Фізіолого-біохімічні ознаки ………………..…….………………..……51 4.3. Таксономічний статус. ………………..….………………………...……52 4.4. Особливості метаболізму біологічного агенту.…………..……….……53 4.5. Шлях біосинтезу мікробної клітини Vibrio choleraе……………...……55 РОЗДІЛ 5. ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ………………………......58 5.1. ДР 1. Санітарна підготовка виробництва………………..………...…....58 5.2. ДР2. Підготовка стерильного технологічного повітря………….……..66 5.3. ДР 3. Приготування води очищеної……………………..………....……68 5.4. ДР 4. Підготовка та стерилізація компонентів поживного середовища…………………………………………………………………….…70 5.5. ТП 5. Підготовка інокуляту та посівного матеріалу………………..….71 5.6. ТП 6. Виробничий біосинтез…………………….………………………71 РОЗДІЛ 6. КОНТРОЛЬ ВИРОБНИЦТВА……………………………….……..72 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ………………………………………………………...83 РЕФЕРАТ Дана курсова робота містить відомості про виробництво вакцини проти холери на основі бактерії Vibrio choleraе. Містить дві основні частини: аналітичний огляд літератури та технологічну частину роботи. Складається зі вступу, шести розділів, графічних матеріалів, таблиць та списку використаної літератури. Загальний обсяг роботи 86 сторінки, 3 таблиці, 4 креслення. У курсовій роботі дано обґрунтування та викладено технологічний процес ділянки біосинтезу виробництва препарату, який включає блок допоміжних робіт та стадії вирощування культури. Складено аналітичний огляд літератури, де викладено поширеність, небезпечність холери та гостру необхідність виробництва ефективних та доступних вакцин, а також поширення холери в Україні впродовж останніх років. Було запропоновано рідке поживне середовище для вирощування холерного вібріона, яке забезпечує високу та ефективну швидкість росту. Ключові слова: вакцина протихолерна, холерний вібріон, факультативні анаероби, фібрин, поживне середовище, Vibrio cholerae. ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ АГ – антиген ПКК – природні кілерні клітини СЕС – санітарно-епідеміологічна служба НТД – нормативно-технічна документація ДР – допоміжні роботи ТП – технологічний процес ЗВ – знешкодження відходів ВООЗ – Всесвітня організація охорони здоров`я ВСТУП Біотехнологія – це використання організмів, біологічних систем або біологічних процесів в промисловому виробництві. У біотехнології застосовуються не тільки мікроорганізми. Фактично, будь-яке виробництво, в основі якого лежить біологічний процес, можна розглядати як біотехнологію. До цього можна віднести генну інженерію і клонування сільськогосподарських рослин і тварин [1]. Однією з важливих областей застосування біотехнології є медицина, фармакологія, зокрема виробництво антибіотиків, ферментів, амінокислот, кровозамінників, алкалоїдів, нуклеотидів, іммунорегуляторів, протиракових та противірусних препаратів, нових вакцин [1]. Протягом останнього десятиліття інфекційні хвороби виявляли значний вплив на статистику захворюваності й смертності населення, і вимагали значних витрат коштів національних органів охорони здоров'я. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) сьогодні доступні вакцини проти більш ніж 26 інфекційних захворювань [1]. Вакцини (лат. vacca — корова) — препарати, що складаються з ослаблених, вбитих збудників хвороб чи продуктів їхньої життєдіяльності. Ці специфічні речовини дістали назву від противіспяного препарату, виготовленого з вірусу коров'ячої віспи. Метод щеплень за допомогою вакцин називають вакцинацією, або імунізацією [2]. Вакцини при введенні в організм викликають відповідну імунну реакцію, яка в залежності від природи імунітету і властивостей антигену може носити виражений гуморальний, клітинний або клітинно-гуморальний характер. Ефективність застосування вакцини визначається імунологічною реактивністю, що залежить від генетичних і фенотипових особливостей організму, від якості антигену, дози, кратності та інтервалу між щепленнями. Тому для кожної вакцини розробляють схему вакцинації. Живі вакцини зазвичай використовують одноразово, неживі - частіше дворазово або трикратно. Поствакцинальний імунітет зберігається після первинної вакцинації 6-12 міс. (для слабких вакцин) і до 5 і більше років (для сильних вакцин); підтримується періодичними ревакцинациями [3]. Холерний вібріон вперше описав італійський вчений Ф. Пачіні в 1854 р., детально вивчив його властивості і виділив у чистій культурі Р. Кох у 1883 р., Ф. Готшліх у 1906 р. виділив з кишечника прочанина вібріон Ель-Тор, який відрізняється від холерного гемолітичними властивостями і також спричиняє холеру. Холерні вібріони здатні продукувати термостабільний ендотоксин та екзотоксин-холероген. Останній викликає гіперсекрецію води і хлоридів у просвіт кишок, порушення зворотного всмоктування натрію, внаслідок чого виникає діарея, а пізніше блювання, що зумовлює зневоднення організму. Холера є гострою клінічною хворобою, що характеризується гострою діареєю, яка є наслідком інфекції, занесеної мікроорганізмами, а саме холерними вібріонами, через ротову порожнину - в організм людини. За даними ВООЗ, щорічно реєструється 3-5 млн випадків захворювання холерою і 100 000 – 120 000 випадків смертності від холери. Захворюваність за період 2004-2008 рр. збільшилась на 24% у порівнянні з 2000-2004 роками [5]. Новизна Новизною даної роботи є використання нового більш економічного та ефективного поживного середовища для вирощування холерного вібріона. Основний компонент даного поживного середовища є високомолекулярний білок фібрин, який у великих кількостях утворюється при виробництві антирабічного імуноглобуліна. До теперішнього часу фібрин не мав промислового застосування і піддавався утилізації. Підготовка гідролізату фібрину є неважким процесом і не потребує великих затрат, що значно спрощує технологічний процес [4]. Актуальність Ризик виникнення епідемії холери зростає під час стихійних лих і катастроф, які виникають в результаті діяльності людини, а також в умовах переповнених таборів для біженців. В 2001 році ВООЗ сповістили про спалах хвороби, зареєстровано 41 спалах холери в 28 країнах. Спалахи холери продовжуються і зараз. Класична холера реєструється в Індії, Пакестані, Бангладеші та інших. В Україні зареєстровано 33 випадки захворювання холерою і 24 випадки вібріоноперенесення [5]. Не дивлячись на більш, ніж 100-літню історію досліджень холери, в наш час актуальна потреба в ефективній, нешкідливій і недорогій вакцині проти цього захворювання. Таким чином, вся історія пов`язна з цією хворобою диктувала нагальну потребу в отриманні ефективної вакцини проти серогрупи О1 (вібріон Ель-Тор) і О139 холерного вібріона. Переживши випадки захворювання холерою, людина набуває імунітету від випадкового зараження як мінімум на три роки. Виходячи з цього дослідники здійснювали багаточисленні спроби отримання вакцин на основі ослаблених живих штамів, що дозволяє значно знизити захворюваність за рахунок оральної вакцини, що має певну схожість з природним процесом зараження і забезпечуючи стійкий імунітет. Перші вакцини, проти холери датуються 1885-1892. Це була традиційна вакцина, яка складалася з введення парентеральним шляхом "ослаблений" вібріонів [6]. В арсеналі імунопрофілактики налічується понад 60 ефективних вакцинних препаратів, різних за складом, способом застосування і ефективністю. Проте удосконалення заходів імунопрофілактики, новітні методики розробки з метою підвищення ефективності, конструювання генно-інженерних вакцин з використанням вірусоподібних часток, створення вакцин рослинного походження, а також нових ад'ювантів (речовин, що підвищують імуногенність вакцинних препаратів) є важливим питанням сучасної імунології [7]. Дослідження у напрямку отримання вакцин генно-інженерними методами ведуться у багатьох лабораторіях світу. Досягнуто значних успіхів у здійсненні експресії в бактеріях та дріжджах генів, що кодують поверхневі білки вірусу грипу, гепатиту В, поліовірусу, вірусів сказу, ящуру та ін. Однак висока вартість виробництва нових вакцин і юридичні питання, що стосуються можливості їх застосування, суворі регулятивні правила стосовно імунізації здорових людей, і досить обмежений дохід від виробництва вакцин є суттєвими перешкодами, які утримують фармацевтичні компанії від вступу у вакцинний бізнес. Тому за останні роки кількість виробників вакцин значно зменшилася, що призвело до зниження конкуренції і зниження зацікавленості до інвестування в цю галузь [8]. РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ 1.1. Холера – особливе інфекційне захворювання. Загальні відомості. Холера – діарейне захворювання, що швидко призводить до дегідратації, викликане токсигенними серогрупами ( О1 і менш часто О139) Vibrio cholerae. Тільки людина є відомим джерелом V. сholerae, а захворювання в основному поширюється шляхом фекального забруднення води та продуктів харчування. Безпосередньої передачі інфекції від людини до людини трапляється рідко. Холера – це хвороба «бідноти», тісно пов’язана з поганими санітарними умовами і недостатньою кількістю води. Збудник холери Vibrio cholerae – грамнегативна паличкоподібна бактерія, що в основному передається через воду. Після проникнення через слизову оболонку V. cholerae утворює колонії в епітеліальних клітинах кишковика. В більшості випадків холера характеризується гострою, водянистою, профузною діареєю на протязі одного чи декількох днів [9]. Інкубаційний період холери становить від декількох годин до 2—3 діб. У більшості інфікованих захворювань протікає безсимптомно або можлива легка діарея. При клінічно виражених випадках захворювання характеризується загальним нездужанням, болями в животі, діареєю, блювотою. У розвитку хвороби розрізняють кілька форм захворювання: легка, середньої ваги, важка. У важкій формі холера відома як інфекційна хвороба, що найбільш швидко спричиняє смерть. На протязі 3-4 годин з початку прояву симптомів у раніше здорової людини може розвинутись гостра дегідратація, і при відсутності лікування людина може загинути на протязі 24 годин. Дегідратація легкого та середнього ступеня лікується застосуванням простого розчину для оральної регідратації, що містить солі та глюкозу. У важких випадках необхідна активна внутрішньовенна регідратаціонна терапія (частіш за все лактатним розчином Рінгера). Антибіотики є компонентами лікування важких випадків холери, але в них немає потреби у випадках легкого протікання захворювання і вони протипоказанні для профілактики. Профілактика холери спрямована на виконання санітарно-гігієнічних вимог і проведення карантинних заходів. Для специфічної профілактики захворювання застосовують холерні вакцини [10]. 1.2. Загальна характеристика вакцин Вакцини – лікарські засоби, що містять речовини, здатні викликати у людини специфічну й активну імунну реакцію проти інфекційного агента або токсину, або антигену, виробленого ним [2]. Вакцини для застосування людиною можуть містити: цілі мікроорганізми (бактерії, віруси або паразити), інактивовані хімічними або фізичними методами, що зберегли адекватні імуногенні властивості; цілі живі мікроорганізми за природою авірулентні або оброблені для ослаблення вірулентності при збереженні адекватних імуногенних властивостей; антигени, екстраговані з мікроорганізмів або ті, що секретуються ними, або одержані шляхом генної інженерії або хімічним синтезом. Антигени можуть бути використані в їх природному стані або можуть бути детоксиковані хімічними або фізичними методами, а також можуть бути агреговані, полімеризовані або кон'юговані для посилення імуногенності. Вакцини можуть містити ад'ювант. Якщо антиген адсорбований на мінеральний ад'ювант, вакцина належить до категорії «адсорбованих» [11]. Сучасні вакцини поділяють на чотири групи: Вакцини, які виготовляють із живих збудників з ослабленою вірулентністю (проти віспи, туберкульозу, чуми, сибірки, сказу, грипу, полімієліту та ін.); Вакцини з убитих патогенних мікробів (холерна, черевноти¬фозна, коклюшна, лептоспірозна, поліомієлітна тощо); Анатоксини (виготовляються з екзотоксинів відповідних збудників обробкою їх 0,3-0,4 %-м розчином формаліну і витриму¬ванням при температурі 38-40 °С протягом 3—4 тижнів). Добуті у такий спосіб дифтерійний, правцевий, стафілококовий, холер¬ний та інші анатоксини знайшли широке застосування в практи¬ці; Хімічні вакцини (їх виготовляють не з цілих бактеріальних клітин, а із хімічних комплексів, добутих шляхом обробки сус¬пензії клітин спеціальними методами; наприклад, для профілак¬тики черевного тифу і правця застосовують хімічну сорбовану вакцину з О- і Vi- антигенів черевнотифозних бактерій і очище¬ного концентрованого правцевого анатоксину) [2]. 1.2.1. Інактивовані (убиті) вакцини Інактивовані вакцини одержують шляхом впливу на мікроорганізми хімічним шляхом чи нагріванням. Такі вакцини є досить стабільними і безпечними, тому що не можуть викликати реверсію вірулентності. Вони часто не вимагають збереження на холоді, що зручно в практичному використанні. Однак у цих вакцин мається і ряд недоліків, зокрема, вони стимулюють більш слабку імунну відповідь і вимагають застосування декількох доз (бустерні імунізації). Вони містять або убитий цілий мікроорганізм (наприклад цілоклітинна вакцина проти коклюшу, інактивована вакцина проти сказу, вакцина проти вірусного гепатиту А), або компоненти клітинної стінки чи інших частин збудника, як наприклад в ацеллюлярній вакцині проти коклюшу, кон’югованій вакцині проти гемофилусной чи інфекції у вакцині проти менінгококовій інфекції. Їх убивають фізичними (температура, радіація, ультрафіолетове світло) чи хімічними (спирт, формальдегід) методами. Такі вакцини реактогени, застосовуються мало (коклюшна, проти гепатиту А)[11]. Інактивовані вакцини також є корпускулярними. Аналізуючи властивості корпускулярних вакцин також варто виділити, як позитивні так і їхні негативні якості. Позитивні сторони: корпускулярні убиті вакцини легше дозувати, краще очищати, вони довгостроково зберігаються і менш чуттєві до температурних коливань. Негативні сторони: вакцина корпускулярна - містить 99 % баласту і тому реактогена, крім того, містить агент, використовуваний для умертвіння мікробних клітин (фенол). Ще одним недоліком інактивованих вакцин є те, що мікробний штам не приживляється, тому вакцина слабка і вакцинація проводиться в 2 чи 3 прийоми, вимагає частих ревакцинацій (АКДС), що проблемніше в плані організації в порівнянні з живими вакцинами. Інактивовані вакцини випускають як у сухому (ліофілізованному), так і в рідкому вигляді. Багато мікроорганізмів, що викликають захворювання в людини, небезпечні тим, що виділяють екзотоксини, що є основними патогенетичними факторами захворювання (наприклад, дифтерія, стовбняк). Анатоксини, використовувані як вакцини, індукують специфічну імунну відповідь. Для одержання вакцин токсини найчастіше знешкоджують за допомогою формаліну [11]. 1.2.2. Живі вакцини Вони містять ослаблений живий мікроорганізм. Прикладом можуть служити вакцини проти поліомієліту, кору, паротиту, чи краснухи, туберкульозу. Можуть бути отримані шляхом селекції (БЦЖ, грипозна). Вони здатні розмножуватися в організмі і викликати вакцинальний процес, формуючи несприйнятливість. Утрата вірулентності в таких штамів закріплена генетично. Як правило, живі вакцини є корпускулярними. Живі вакцини одержують шляхом штучного атенуювання (ослаблення штаму (BCG - 200-300 пасажів на жовчному бульйоні, ЖВС - пасаж на тканині бруньок зелених мавп) або відбираючи природні авирулентні штами. В даний час можливий шлях створення живих вакцин шляхом генної інженерії на рівні хромосом з використанням рестриктаз. Отримані штами будуть мати властивості обох збудників, хромосоми яких були узяті для синтезу. Аналізуючи властивості живих вакцин варто виділити, як позитивні так і їхні негативні якості. Позитивні сторони: по механізму дії на організм нагадують "дикий" штам, може приживлятися в організмі і довгостроково зберігати імунітет (для коревої вакцини вакцинація в 12 місяців і ревакцинація в 6 років), витісняючи "дикий" штам. Використовуються невеликі дози для вакцинації (звичайно однократна) і тому вакцинацію легко проводити організаційно. Останнє дозволяє рекомендувати даний тип вакцин для подальшого використання. Негативні сторони: жива вакцина корпускулярна - містить 99% баласту і тому звичайно досить реактогенная, крім того, вона здатна викликати мутації клітин організму (хромосомні аберації), що особливо небезпечно у відношенні статевих клітин. Живі вакцини містять вируси-забруднювачі (контамінанти), особливо це небезпечно у відношенні СНІДу й онковирусів. На жаль, живі вакцини важко дозуються і піддаються біоконтролю, чуттєві до дії високих температур і вимагають неухильного дотримання холодового ланцюга. Хоча живі вакцини вимагають спеціальних умов збереження, вони продукують досить ефективний клітинний і гуморальний імунітет і звичайно вимагають лише одне стерильне введення. Більшість живих вакцин вводиться парентерально (за винятком поліомієлітної вакцини). На тлі переваг живих вакцин мається й одне застереження, а саме: можливість реверсії вірулентних форм, що може стати причиною захворювання вакцинуючого. З цієї причини живі вакцини повинні бути ретельно протестовані. Пацієнти з імунодефіцитами не повинні одержувати такі вакцини [3]. Прикладом живих вакцин можуть служити вакцини для профілактики краснухи (Рудивакс), кору (Рувакс), поліомієліту (Поліпро Себин Веро), туберкульозу, паротиту (Имовакс Орейон). Живі вакцини випускаються в ліофілізованому виді (крім поліомієлітної). Бактеріальні вакцини, що містять цілі клітини — суспензії різного ступеня каламутності у безбарвних або майже безбарвних рідинах або вони можуть бути ліофілізовані. Вони можуть бути адсорбованими. Вміст живих або інактивованих бактерій виражають у Міжнародних Одиницях каламутності або, якщо необхідно, визначають прямим підрахунком клітин або у разі живих бактерій підрахунком життєздатних бактерій. Вірусні вакцини готують із вірусів, вирощених у тваринах, в пташиних ембріонах, у підхожій культурі клітин або тканин або культивовані в клітинах, одержаних шляхом генної інженерії. Вірусні вакцини — рідини різного ступеня каламутності в залежності від типу лікарського засобу або можуть бути ліофілізовані. Рідкі і ліофілізовані лікарські засоби після розчинення можуть забарвлюватися, якщо в живильному середовищі як рН індикатор був використаний, наприклад, феноловий червоний. Синтетичні антигенні вакцини звичайно прозорі або безбарвні рідини. Концентрацію компонентів звичайно виражають вмістом специфічних антигенів. Комбіновані вакцини — багатокомпонентні препарати, до складу яких входять різні антигени, вживані одночасно. Різні антигенні компоненти призначені захистити від різних штамів або типів одного мікроорганізму і/або проти різних мікроорганізмів. Комбінована вакцина може постачатися виробником або у вигляді однієї рідини, або ліофілізованого препарату, або у вигляді окремих складових із інструкцією про змішування перед використанням. Комбіновані вакцини, для яких відсутні монографії, що описують дану особливу комбінацію, мають витримувати вимоги кожної окремої статті на індивідуальний компонент, з необхідними модифікаціями, затвердженими компетентним уповноваженим органом [11]. 1.2.2.1. Асоційовані вакцини Вакцини різних типів, що містять кілька компонентів (АКДС). Вони містять у собі кілька компонентів проти різних збудників, які не "змагаються" один з одним. Одночасна вакцинація хороша тим, що не травмує дитину зайвими уколами, не потрібно по кілька раз відвідувати поліклініку. 1.2.2.2. Корпускулярні вакцини Являють собою бактерії чи віруси, інактивированні хімічним (формалін, спирт, фенол) чи фізичним (тепло, ультрафіолетове опромінення) впливом. Прикладами корпускулярних вакцин є: коклюшна (як компонент АКДС і Тетракок), антирабічна, лептоспирозная, грипозні цельновирионні, вакцини проти енцефаліту, проти гепатиту А (Аваксим), інактивирована полиовакцина (Имовакс Поліпро, чи як компонент вакцини Тетракок) [11]. 1.2.3. Анатоксини При багатьох інфекційних захворюваннях вирішальну патогенетичну роль відіграють бактеріальні токсини. Тому для їх попередженн | |
| Просмотров: 580 | Загрузок: 22 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |