Ульянова онега владимировна методология повышения безопасности бактериальных вакцин на модели вакцинных штаммов brucella abortus 19 ba, francisella tularensis 15 нииэг, yersinia

1.2. Состояние проблемы вакцинопрофилактики бруцеллеза, туляремии и чумы Бруцеллез (brucellessis) – хронически протекающая инфекционная болезнь животных и человека, наносящая большой экономический ущерб животноводству, который складывается из недополученного приплода (аборты у 60% животных), потери поголовья скота, яловости, снижения продуктивности, уменьшения продуктов питания, содержащих полноценные белки животного происхождения и больших затрат на карантинные мероприятия. Бруцеллез распространен на всех континентах с преимущественной заболеваемостью в странах с развитым животноводством: Центральной и Южной Америке, Африке, в некоторых странах Азии и Европы, включая СНГ (Украина, Казахстан). В связи с социальной опасностью бруцеллез включен в список карантинных и особо опасных болезней (Сочнев, 1984; Григорьева, Улицкая, 1990; Скляров, Логинов, 2008).

Вызывают бруцеллез бактерии, объединенные под общим названием Brucella. По современной классификации Объединенного Комитета экспертов ФАО/ВОЗ по бруцеллезу род Brucella состоит из шести видов, которые подразделяются на ряд биоваров. Заболевания сельскохозяйственных животных и человека чаще вызвают Brucella abortus, Brucella melitensis, Brucella suis, Brucella ovis (Комитет экспертов ФАО/ВОЗ …, 1986; Сборник санитарных и ветеринарных правил …; 1996; Banai, Corbel, 2010).

Бруцеллез занимает первое место среди профессиональных заболеваний инфекционной и паразитарной этиологии. Основным источником инфекции для людей являются больные бруцеллезом сельскохозяйственные животные и животноводческая продукция. От человека к человеку заболевание не передается.

Однако это продолжительное, трудно поддающееся лечению заболевание, поражает практически все органы и системы организма и, как правило, сопровождается хронизацией инфекционного процесса с нередкой последующей инвалидностью больного. По данным Всемирной организации здравоохранения ежегодно регистрируются около 500.000 случаев заболеваний человека бруцеллезом. В России бруцеллез, как самостоятельное заболевание, регистрируется более 80 лет.

Естественная высокая восприимчивость людей, не определяется полом или возрастом, но зависит от видовой принадлежности возбудителя. Разные виды бруцелл обладают различной вирулентностью (Комитет экспертов ФАО/ВОЗ …, 1986; Сборник санитарных и ветеринарных правил …, 1996; Лабораторная диагностика …, 2009; Banai, Corbel, 2010; Corbel, Feodorova, 2011). Эпизоотическая обстановка по бруцеллезу в РФ в 2012 г. оставалась напряженной. На территории РФ за 11 мес. 2012 г выявлено 352 новых неблагополучных пункта по бруцеллезу КРС, заболело бруцеллезом 10146 голов КРС (Лямкин и соавт., 2013).

Учитывая, что культуры бруцелл в небольших количествах способны вызывать заболевания животных и человека, а также достаточно долго сохранятся в аэрозолях, бруцеллез рассматривают как потенциальный агент для создания биологического оружия (Corbel, 1985, 1989; Corbel, Hendry, 1985; Corbel, Feodorova, 2011).

Профилактика бруцеллеза включает комплекс ветеринарно-санитарных, хозяйственных и медико-санитарных мероприятий, конечной целью которых является ликвидация инфекции среди животных и прекращение заболеваний среди населения. Перечень общих профилактических мероприятий, обязательных для учреждений, должностных лиц и граждан Российской Федерации определен санитарными правилами СП 3.1.085-96 и Ветеринарными правилами ВП 13.3.1302Бруцеллез" (Носов, 1972; Авилов, 1977; Сборник санитарных и ветеринарных правил …, 1996).

В настоящее время в мировой практике против бруцеллеза животных используют целый ряд вакцин. Живой сухой вакциной из штамма B. abortus 19 ВА иммунизировали животных с 1953 года в СССР, США и многих других странах мира. Однако многими исследователями (Глонти, 1973; Григорьева, Улицкая, 1990;

Ляпина, 2004; Berman et al., 1980) доказано, что напряженность иммунитета, обусловленного введением этой вакцины, с течением времени быстро снижается.

Кроме того, наличие в крови антител, выявляемых в серологических реакциях иммунизированных и больных животных, затрудняет определение эпизоотического статуса животных по бруцеллезу. С 1974 года и по настоящее время в России в комплексе противобруцеллезных мероприятий применяют живую сухую вакцину из штамма B. abortus 82, полученную профессором Салмаковым К.М. (1961) в Казанском ветеринарном институте (Салмаков, 1966). Она отличается от вакцины из штамма 19 слабыми агглютиногенными свойствами. Наряду с положительными качествами, вакцина из штамма 82 имеет и определенные недостатки, в частности, она обладает абортогенными свойствами, что не позволяет прививать ее стельным коровам. Поэтому иммунизацию и ревакцинацию проводят молодняка и взрослого крупного рогатого скота.

Учеными Всероссийского государственного научно-исследовательского института контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов (ВГНКИ) были разработаны слабоагглютиногенные и неабортогенные вакцины, представляющие значительный интерес для практической ветеринарии, т.к. они могут быть использованы для иммунизации маточного поголовья скота независимо от сроков стельности. Шумилов К.В. с соавт. в 1998 г. в результате целенаправленной селекции получил живую вакцину из штамма B. abortus 75/79-АВ.

Но эта вакцина по иммуногенным свойствам уступает вакцине из штамма B. abortus 19 ВА. В 1999 г. Калмыков В.В. и Шумилов К.В. создали инактивированную адъювант-вакцину против бруцеллеза крупного рогатого скота из штамма B. abortus КВ 17/100. Представленные вакцины предназначены только для иммунизации КРС и не пригодны для введения другим сельскохозяйственным животным (Шумилов с соавт., 2008). Широкое применение в ветеринарии нашли корпускулярные инактивированные препараты «Аборлан», состоящий из инактивированных формалином клеток B. melitensis 53Н38 (S-форма) и полидисперсного адъюванта; и «Абортокс», содержащий суспензию инактивированных формалином микробных клеток B. abortus 45/20 (R-форма) и полидисперсного адъюванта (Селиверстов, Шумилов, 2001; Corbel, Feodorova, 2011). В США, наряду с вакциной из штамма 19, для специфической профилактики бруцеллеза крупного рогатого скота и диких животных (бизоны, олени и др.) была предложена живая вакцина из штамма В. abortus RB51 (Olsen et al., 2002). В ряде европейских государств: Англия, Финляндия, Германия, Швеция, Норвегия, Дания, Чехословакия, Румыния, Швейцария, а также Япония – добились полной ликвидации бруцеллёза. Это связано как с особенностями содержания животных (стойловое или на огороженных пастбищах), что дает возможность легче управлять их здоровьем, так и с полным уничтожением поголовья скота в случае заболевания бруцеллезом, что, в свою очередь, связано с отсутствием лицензированных безопасных бруцеллезных вакцин (Bergstrom e.a., 2003; Stukelj, 2003; Yumiko Imada, 2004; Al Dahouk et.al., 2005; KrkicDautovic et.al., 2006).

Что касается иммунизации людей против бруцеллеза, то с 1953 года и по настоящее время используется сухая живая вакцина из штамма B. abortus 19 ВА Российского производства (Сборник санитарных и ветеринарных правил …, 1996).

Недостатками вакцины являются непродолжительный (до 1 года) иммунитет у привитых людей, необходима ежегодная ревакцинация; у 43-50 % вакцинированных и ревакцинированных наблюдается гиперчувствительность; отмечены случаи возникновения поствакцинального бруцеллеза (Вершилова с соавт., 1975). Однако эта вакцина лицензирована, и за время ее использования были проиммунизированы сельскохозяйственные животные и привиты более 40 млн. человек в странах бывшего СССР, что, безусловно, привело к значительному сокращению заболеваемости бруцеллезом среди животных и людей, прежде всего среди профессиональных групп - работников ферм, молокозаводов и кожевенной промышленности и т.д. (Вершилова, Голубева, 1970; Вершилова, 1972; Салмаков, 2000; Шумолов и соавт., 2008; Corbel, Feodorova, 2011).

Туляремия – зоонозное природно-очаговое инфекционное заболевание, вызывается бактерией Francisella tularensis — по местности Туларе (Tulare) в Калифорнии, где она впервые выделена Дж. Мак-Коем и Ч. Чепиным в 1911г. от больных сусликов (McCoy, Chapin. 1912). Туляремия имеет широкое мозаичное распространение в Северном полушарии (исключая Англию) и, кроме США, была обнаружена в Канаде, Японии, Швеции, Норвегии, Австрии, Франции, Тунисе и России (Boyce, 1975; Ohara et al., 1987; Morner, 1992; Berdal et al., 1996; Stewart, 1996;

Tarnvik, Sandstrom, Sjostedt, 1996). Однако в последнее время появились сообщения о выделении возбудителя в Турции, Югославии, Испании, Косово, Словакии и Швейцарии (Gurycova, 1997; Bachiller et al., 1998; Helvaci et al., 2000; Wicki et al., зарегистрирована в 1926 году в низовьях Волги, у Астрахани. Однако специалисты полагают, что существовала она значительно раньше, но диагностировалась как легкая, «амбулаторная» форма чумы. Сегодня в Российской Федерации туляремия обнаружена на территории практически всех субъектов, кроме Тувы и Амурской обл. (Олсуфев, 1975).

В настоящее время род Francisella включает два вида - Francisella tularensis и Francisella philomiragia. Вид F. tularensis представлен четырьмя подвидами – F. tularensis subsp. tularensis (тип А), F. tularensis subsp. holarctica (тип В), F. tularensis subsp. mediasiatica и F. tularensis subsp. novicida. Эти подвиды отличаются друг от друга по вирулентности, по месту выделения в различных регионах мира, но имеют сходную антигенную структуру (Broekhuijsen et al., 2003;

Sjostedt, 2003; Titball et al., 2003; Johansson et al, 2004; Svensson.et al., 2005).

Наиболее вирулентными являются изоляты возбудителя F. tularensis subsp.

tularensis, распространенные в Северной Америке, хотя имеются сообщения о выделении штаммов этого подвида и в Европе (Gurycova, 1998).

Эпизоотические и эпидемиологические особенности туляремии связаны с естественной зараженностью её возбудителем около 125 видов животных от амебы Инфицированные грызуны сохраняют возбудителя в кровяном русле в течение стадии септицемии и вплоть до их гибели от этой инфекции, кровососущие насекомые – в течение 2 недель, клещи – пожизненно. Природные очаги туляремии характеризуются исключительной стойкостью, что связано с постоянным обменом прокормителями (Олсуфьев, 1970, 1975; Boyce, 1975; Morner, 1992; Berdal et al., 1996; Tarnvik, Sandstrom, Sjostedt, 1996; Ellis J. et al., 2002).

Возбудитель туляремии передается человеку трансмиссивным, контактным, оральным и аспирационным путем. Смертельный исход для человека от туляремии практически исключен, однако не следует недооценивать опасность этого заболевания. Возбудитель туляремии входит в перечень патогенных биологических агентов, которые могут быть использованы в качестве биологического оружия.

Согласно классификации А.А. Воробьева (2001), возбудитель туляремии включен в I группу биоагентов. 100% восприимчивость человека к инфекции, длительное и тяжелое течение, медленное выздоровление, а так же хронизация процесса, снижение трудоспособности делают это заболевание очень серьезным противником.

Хотя все же туляремия стоит на 3 месте по опасности среди бактериальных инфекций (после чумы и сибирской язвы), недооценивать ее поражающие возможности не стоит (Воробьев, 2002 а, б). Реальная возможность применения противником биологического оружия в локальных войнах, вооруженных конфликтах или при террористических актах является серьезной проблемой для любой страны (Воробьев, 2001; Мельниченко, Огарков, Лизунов, 2006; Лобзин и др., 2001;

Онищенко и др, 2007; Cronquist, 2004; Tomioka et al., 2005). Для решения проблемы национальной биологической безопасности издан Указ Президента Российской Федерации № 2194 от 4.12.2003 г., определяющий основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу.