Сведения об инактивации вирусов физическими и химическими воздействиями важны как для производства инактивированных вакцин, так и для сохранения инфекционности живых вирусов независимо от того, нужны они для вакцинации или для лабораторных исследований. Раньше вакцины инактивировали фенолом, ультрафиолетовым (УФ) или гамма-облучением или формалином. Большинство вакцин, используемых в настоящее время, готовят путем длительной обработки формальдегидом в разведении 1:4000 при 37 °С до тех пор, пока в «их не перестает обнаруживаться остаточная инфекционность; при этом антигенные свойства и иммуногенность изменяются незначительно (Гард, 1960). Все это делается, однако, чисто эмпирически, и нам мало известно о механизмах инактивации вирусов формалином или какими-либо другими веществами.

Для инактивации вакцин требуется такое вещество, которое специфически инактивировало бы вирусную нуклеиновую кислоту (носитель инфекционности), не влияя на белки капсида или оболочки (носители иммуногенности). Формалин, безусловно, не относится к этой категории веществ, так как, реагируя с аминогруппами нуклеотидов, он также денатурирует белок за счет образования поперечных сшивок (Бахрах, 1966). Более подходящими агентами являются пропиолактон (Сайке и др., 1971) или окисленный спермин (Бахрах, 1972). Одна из основных трудностей с веществами, у которых единственной мишенью является нуклеиновая кислота, например гидроксиламином, состоит в том, что при обработке могут образовываться мутанты; во избежание этого нужно, чтобы каждая молекула нуклеиновой кислоты получила по крайней мере несколько «ударов» либо чтобы механизм действия веществ исключал образование мутантов. Множественная реактивация, которая, как известно, наблюдалась у некоторых вирусов, является достаточным противопоказанием к применению УФ-облучения.

На Симпозиуме по инактивации вирусов, материалы которого опубликованы в 1960 г. (The Annals of the New York Academy of Sciences), подчеркивалось, как мало было в то время известно о химии процессов, участвующих в инактивации. Бахрах (1966) очень детально анализировал механизм денатурации вирусов физическими и химическими агентами; остальные обзоры были посвящены инактивации УФ-облучением (Клечковски, 1968), ионизирующим излучением и нагреванием (Гиноза, 1968). Потэш (1968) рассматривал практические аспекты инактивации в связи с производством вирусных вакцин.

Некоторые появившиеся в последнее время статьи проливают свет на ход инактивации под влиянием нагревания и облучения. Диммок (1967) и Флеминг (1971) тщательно изучили кинетику тепловой инактивации пикорнавирусов и тогавирусов (соответственно). Из кривых Аррениуса видно, что в инактивации участвуют два различных процесса. При температуре выше 41 °С инактивация происходит главным образом в результате денатурации белка; ниже этой температуры главную роль играют другие процессы — возможно, очень медленная денатурация РНК. Общая скорость инактивации значительно возрастает с повышением температуры. Весьма приблизительно можно сказать, что инактивация вирусов измеряется в секундах при 100°С, в минутах—при 60, часах — при 37, днях — при 4 и годах — при —70 °С; при этой последней температуре (или более низких) вирусы обычно хранят (Уорд, 1968).

На скорость тепловой инактивации влияют также рН и ионный состав суспензионной среды (см. обзор Уоллиса и др., 1965). Различные катионы придают одним вирусам термостабильность, а другим термолабильность. В частности, высокие концентрации ионов Mg2+ могут значительно повысить или понизить термостабильность в зависимости от суспензионной среды и природы вируса (особой чувствительностью обладает вирус простого герпеса). На термосенсибилизацию солями в высоких и низких концентрациях может оказывать определенное защитное действие белок. Известно, что ацистин способен защитить полиовирус от тепловой инактивации, вероятно препятствуя окислению SH-групп.

РНК-содержащие вирусы, имеющие оболочку, легко разрушаются растворителями липидов, такими, как эфир, хлороформ и дезоксихолат; эти вещества до сих пор используют при работе с арбовирусами для быстрого предварительного определения принадлежности нового вируса к супергруппе Буниамвера или к тогавирусам. Такие детергенты, как додецилсульфат натрия, саркозил, и Non-Idet P40, широко применяются в биохимических исследованиях для дезинтеграции не только оболочки, но и целого вириона. Додецилсульфат и фенол, хотя и вызывают полную денатурацию белка, не действуют на РНК или ДНК и поэтому используются для выделения инфекционной нуклеиновой кислоты из вирионов.

Проктор и др. (1972) подразделили ДНК-содержащие вирусы на 3 класса по их удельной чувствительности к инактивации УФ-облучением. Первый класс, наиболее чувствительный, представлен вирусами, содержащими одноцепочечную ДНК. Ко второму классу относятся содержащие двухцепочечную ДНК колифаги, присутствующие в бактериях с дефектными репарационными системами. Наиболее устойчивый третий класс представлен вирусами млекопитающих, содержащими двухцепочечную ДНК, которая подвергается репарации в компетентном хозяине. Хотя у плацентарных млекопитающих фотореактивации не наблюдается, существуют и другие механизмы ферментативной репарации (Кук, 1972).

- Читать далее "Вакцины из компонентов вириона. Адъювантные вакцины"