Основы оценки эффективности вакцинно-сывороточных препаратов
Научно-методические основы изучения вакцин и других препаратов, предлагаемых в качестве средств профилактики инфекционных болезней, достаточно сложны, так как в каждом конкретном случае зависят как от специфических свойств вакцины, иммунной сыворотки или химиотерапевтического препарата, так и от клинических и эпидемиологических особенностей болезни, для профилактики которой они предназначены. Поэтому следует обсудить только общие принципы методики организации и критерии оценки результатов контролируемых эпидемиологических опытов, в условиях которых обязательно изучается эффективность каждой вакцины перед ее внедрением в практику.
Прежде всего следует отметить, что окончательная оценка свойств изучаемой вакцины может быть сделана только на основе итогов наблюдения за привитыми ею людьми. Небезынтересно, что длительное время, в основном с этических позиций, обсуждалась правомерность привлечения людей к организации подобных исследований, хотя не дискутировался вопрос о том, что лишь в этом случае может быть получена абсолютно достоверная информация о свойствах препарата, предназначенного для массовых прививок именно людям.
Однако после того, как в условиях контролируемых эпидемиологических опытов было установлено, что эффективность ряда вакцин, традиционно многие годы применявшихся для иммунизации населения, оказалась явно неудовлетворительной, стало очевидно, что значительно гуманнее получить полноценную информацию в наблюдениях за ограниченным числом привитых добровольцев, находящихся под постоянным медицинским наблюдением квалифицированных специалистов, чем прививать недостаточно эффективный не полностью безопасный вакцинно-сывороточный препарат миллионам людей. При этом в условиях контролируемых эпидемиологических опытов получают всесторонние сведения не только о свойствах изучаемого вакцинно-сывороточного препарата, но и информацию, необходимую для разработки оптимальной и, следовательно, эпидемиологически рентабельной системы его применения.
Решению вопроса о целесообразности изучения вновь разработанной вакцины в контролируемом эпидемиологическом опыте предшествует целая серия разносторонних исследований. Так, вначале свойства вакцины длительно изучаются в опытах на разных лабораторных животных и лишь после того, как профилактические потенции и безопасность препарата становятся очевидными и исследователи изберут высокоинформативные лабораторно-иммунологические методы определения и оценки этих свойств, препарат вводят вначале лишь ограниченной группе добровольцев (чаще всего авторам - конструкторам предлагаемой вакцины), которые находятся под пристальным клиническим наблюдением.
Если результаты этих исследований укрепляют мнение о перспективности вакцины, разрешается продолжить ее изучение в наблюдениях за более представительной по объему группой привитых добровольцев, чаще медиков по специальности, хорошо информированных о задачах этих исследований. Естественно, получаемая при этом информация как о свойствах новой вакцины, так и об оптимальных прививочных дозах, схеме и способе ее применения уже достаточна, чтобы решить ее дальнейшую судьбу в виде заключения о целесообразности или неоправданности последующего изучения препарата в условиях широкого контролируемого эпидемиологического опыта.
Каковы же методические принципы организации, проведения и оценки итогов строго контролируемого полевого эпидемиологического опыта (так именуется это исследование в специальной литературе), на основе которого осуществляется окончательная оценка свойств не только вакцинно-сывороточных и химиотерапевтических препаратов, но и противоэпидемических мероприятий, реализуемых в системе мер профилактики инфекционных болезней? Первым обязательным методическим требованием к организации такого опыта является определение и выбор контингента людей, достаточного и желательно не избыточного по объему, однородного по степени восприимчивости и риску заражения инфекционной болезнью, для профилактики которой предназначена исследуемая вакцина.
Выбор контингента добровольцев осуществляется при планировании исследований и в основном сводится к определению численности опытной и контрольной групп, достаточных для получения статистически значимых, высоко достоверных показателей эффективности и побочного действия изучаемой вакцины или нескольких сравниваемых однонаправленных вакцин.
Это возможно при помощи ряда разработанных статистиками на основе теории вероятности математических приемов, из которых часто пользуются критерием Пирсона, широко известным под названием критерия ХИ-квадрат.
Так, заложив в формулу вероятностные или, как говорят, ожидаемые значения показателей заболеваемости инфекцией, для профилактики которой предложена изучаемая вакцина, показатель ее возможной эффективности и, наконец, минимально допустимое различие в частоте случаев заболевания в опытной и контрольной группах, когда они становятся статистически значимыми и, следовательно, имеют не случайный характер, можно определить величину достаточной численности людей, необходимых для комплектования этих групп. При этом чем выше ожидаемые показатели заболеваемости инфекцией, для профилактики которой предложена изучаемая вакцина, и эффективности этого препарата, тем, естественно, будет меньше численность достаточного для проведения исследований контингента. Именно поэтому контролируемые эпидемиологические опыты организуют на территориях и при этом с привлечением того возрастного или профессионального контингента населения, среди которого интенсивность распространения инфекционной болезни, соответствующей изучаемой вакцине, наиболее высока. Срок начала исследований обычно предшествует сезонному подъему заболеваемости.
Однородность контингента лиц по степени восприимчивости и риску заражения обеспечивается с помощью методики их случайно-выборочного распределения, предусматривающей индивидуальное или групповое комплектование людей, входящих в опытную и контрольную группу, которые в последующем соответственно получат или не получат прививку изучаемой вакцины. Для этого прежде всего выбирают группы, состоящие из одинаковых по возрасту людей, находящихся в идентичных условиях учебно-трудовой деятельности и коммунально-гигиенического обеспечения быта. В связи с этим они примерно в равной степени восприимчивы к инфекционной болезни, для профилактики которой и предложена изучаемая вакцина.
Восприимчивость детей, посещающих одну группу детского сада и перенесших в прошлом примерно одни и те же инфекционные болезни и получивших одинаковые прививки, в большей степени идентична, чем, например, восприимчивость детей из младшей и старшей возрастных групп, равно как и восприимчивость учащихся первого и десятого классов, тем более разных школ. К тому же риск заражения детей, посещающих одну группу, также однозначен вследствие примерно одинаковой интенсивности общения, характера питания, водоснабжения, режима воспитания, отдыха, контакта с окружающими и т. п.
Несомненно также более однозначна вероятность заражения членов одной строительной бригады примерно одного и того же возраста, проживающих в одном общежитии, питающихся в одной и той же столовой и проводящих вместе свой досуг, чем риск заражения рабочих разного возраста, проживающих в разных районах.
Для обеспечения аналогичности состава опытной и контрольной групп при изучении убитых вакцин, предназначенных для профилактики сравнительно редко регистрируемых инфекционных болезней, как правило, используют методику индивидуального распределения, при которой единицей выборки является один человек. Делается это примерно так же, как осуществляется расчет спортсменов перед их построением в колонну. Напомним, что при этом в зависимости от числа будущих шеренг осуществляется периодически повторяемый расчет на первый, второй, третий и т. д. Затем первые номера объединяются в одну шеренгу, вторые - во вторую и т. д. Такое распределение в шеренги или, как их чаще именуют, в когорты можно сделать и заочно, имея списочный состав группы. При этом, начиная с первой фамилии, произвольно по порядку каждому участнику опыта присваивается периодически повторяемый номер в зависимости от необходимого количества будущих когорт, число которых должно быть на одно больше числа подлежащих испытанию вакцин, так как, кроме групп людей, которым будут сделаны прививки, необходима и контрольная группа. Следовательно, в случае испытания одной вакцины должно быть две когорты, двух вакцин - три и т. д.
Однако метод индивидуального распределения неприемлем в случае испытания живых вакцин, зачастую обладающих контаминирующими свойствами. Действительно, при способности, например, новой гриппозной вакцины, вводимой интраназально, передаваться от привитого к непривитому методика индивидуального распределения явно несостоятельна, так как при ее применении исчезнет контрольная группа, ибо среди наблюдаемого контингента лиц не останется непривитых: одни получат вакцину при проведении прививок, а другие - вакцинный штамм от ранее привитых. Поэтому при изучении живых вакцин, способность к контаминации которых не исключена, либо в случае изучения вакцин, предлагаемых для профилактики таких чрезвычайно интенсивно распространяющихся инфекционных болезней с воздушно-капельным механизмом передачи их возбудителей, как, например, корь, используют методику группового распределения. При этом единицей выборки является не один человек, а группа и, следовательно, опытная и контрольная группы комплектуются из людей, равных по численности, восприимчивости и риску заражения, например, из учеников двух четвертых классов одной школы. Затем в зависимости от общей численности необходимого контингента такие классы-соседи школ, учебные группы техникумов, институтов, заводские бригады и т. п. распределяются по одной в опытную и контрольную группы.
С целью проверки аналогичности состава опытной и контрольной группы изучают характер распределения вошедших в них людей по возрасту, полу, числу перенесенных ими в прошлом инфекционных заболеваний, сделанных прививок (т. е. по восприимчивости к инфекционной болезни, для профилактики которой предложена изучаемая вакцина), а также по характеру их жилищных условий, водоснабжения и т. п. (т. е. по степени риска заражения ею). При соблюдении описанной выше методики комплектования опытной и контрольной групп они, как правило, оказываются равноценными.
Вторым обязательно соблюдаемым принципом организации контролируемых эпидемиологических опытов является применение наряду с изучаемой вакциной идентичного ей по внешнему виду, но абсолютно индифферентного и безвредного препарата, так называемого плацебо (пустышка). Так, в случае изучения жидкой бесцветной вакцины в качестве плацебо можно использовать, например, апирогенный физиологический раствор, предназначенный для внутривенных введений. Плацебо помещают в точно такие же ампулы или флаконы, в которых содержится изучаемая вакцина, после чего обычно группа лиц, не участвующих в проведении исследований, присваивает каждому препарату его буквенный или цифровой код и шифрует им ампулы. Так, например, ампулы, содержащие изучаемую вакцину, маркируются как вакцина серии № 100, а ампулы с плацебо - как вакцина серии № 200.
Обязательное использование плацебо для "иммунизации" лиц, вошедших в состав контрольной группы, и шифрование испытуемых препаратов обеспечивают высокую объективность последующего сбора сведений, необходимых для всесторонней оценки свойств изучаемой вакцины. Действительно, в случае отсутствия плацебо среди привитых может быть зарегистрировано меньше заболеваний, чем их было в действительности, так как зачастую достаточно трудно преодолеть своеобразный психологический барьер, связанный с мнением, что привитые попросту не должны болеть, ибо это удел непривитых. Иными словами, не все участники опыта осознают, что так действительно должно быть лишь при условии, если изучаемая вакцина эффективна. Однако именно выяснение этого вопроса и является основной задачей контролируемого эпидемиологического опыта. Поэтому все участники опыта вплоть До его завершения и обобщения результатов не знают, какой из зашифрованных препаратов является вакциной, а какой плацебо. Их расшифровка осуществляется лишь после составления заключения о свойствах каждого из препаратов на основе статистической обработки показателей, количественно характеризующих частоту поствакцинальных реакций, осложнений и случаев заболевания в каждой группе привитых ими людей, а также различий между числом заболевших в разных группах, если они имеются, что неизбежно, когда изучаемой вакцине присуща профилактическая активность.
Третьим обязательно соблюдаемым принципом организации контролируемого эпидемиологического опыта является обеспечение высокой достоверности собираемых в процессе его проведения сведений, в первую очередь связанных с выявлением заболевших инфекционной болезнью, для профилактики которой предназначена испытуемая вакцина.
Это чрезвычайно важно не только для точного определения показателя эффективности вакцины, но и для установления ее возможностей. Представим себе, что в итоге проведения опыта общее число случаев заболевания среди привитых вакциной и получивших плацебо оказалось равным и, следовательно, показатель профилактической эффективности препарата равен 1, т. е. препарат, казалось бы, неэффективен. Однако среди привитых вакциной никого не госпитализировали и не было фатальных исходов, тогда как среди получивших плацебо 50% исследуемых пришлось госпитализировать, причем с довольно высоким показателем летальности. Очевидно, что при обсуждении судьбы такой вакцины вряд ли решение будет категорически отрицательным. Клинический анализ каждого выявленного случая заболевания должен быть обязательно документирован положительными итогами лабораторных исследований, направленных на выделение возбудителя болезни.
Соблюдение этого условия необходимо прежде всего потому, что, как подчеркивалось выше, среди привитых возможны атипично и легко протекающие случаи болезни, чрезвычайно трудно поддающиеся клинической диагностике.
Наряду с этим только на основе лабораторно подтвержденных случаев болезни среди наблюдаемого контингента людей возможна объективная оценка информативности использованных в процессе проведения опыта методов изучения напряженности и длительности иммунитета, формирующегося у привитых лиц. В достаточно упрощенном виде это сводится к определению защитного титра антител, например, если установлено, что заболели только те из числа привитых, содержание антител в 1 мл сыворотки которых было ниже чем 1:160, тогда как ни один из привитых с титром 1:160 и выше не заболел. В этом случае титр 1:160 по праву может рассматриваться как защитный при оценке свойств усовершенствованной вакцины, предлагаемой для профилактики той же инфекционной болезни.
В случае установления защитного титра отпадает необходимость организации контролируемого эпидемиологического опыта в связи с изучением принципиально новой вакцины, тем более что проведение этого исследования, как правило, требует затраты значительных средств и сил. Оценка профилактической эффективности новой вакцины в этом случае вполне возможна на основе иммунологической информации, собираемой с помощью высокоинформативного метода обследования достаточно ограниченного числа привитых путем сопоставления процента лиц с защитным и более низким титром антител в опытной и контрольной группах.
Иными словами, для определения показателя эффективности вакцины достаточно установить, какой процент лиц из числа восприимчивых, т. е. лиц с практически нулевыми титрами антител до прививки, стали невосприимчивыми в результате ее проведения, так как содержание антител в сыворотках их крови оказалось выше порога защиты. Сбор подобных материалов с помощью информативного иммунологического метода не менее важен и для установления длительности напряженного поствакцинального иммунитета, ибо с ним связаны определение срока проведения ревакцинации, реализация программ эпидемиологического надзора, контроль полноты и своевременности проведения прививок и т. п.
В результате проведения контролируемого эпидемиологического опыта на основе сопоставления частоты случаев заболеваний в опытной и контрольной группах определяются индекс и коэффициент профилактической эффективности изучаемой вакцины. Путем вычисления, во сколько раз число заболевших среди привитых ниже такового среди получивших плацебо или приняв последнее за 100%, определяют процент случаев болезни, который удалось предотвратить вследствие прививок.
И, наконец, срок наблюдений в контролируемом эпидемиологическом опыте должен быть достаточным для определения длительности иммунитета, формирующегося у привитых изучаемой вакциной. Для этого наблюдение продолжают до тех пор, пока различия в частоте случаев болезни среди привитых в разных группах, т. е. среди вакцинированных и получивших плацебо, становятся статистически недостоверными, т. е. практически исчезают.
Напомним, что определение профилактических возможностей вакцины не ограничивает задачи контролируемого эпидемиологического опыта, так как не менее важным является изучение и количественная характеристика разных проявлений побочного действия. Ранее подчеркивалось, что лишь в результате сопоставления показателей эффективности и побочного действия составляется заключение о целесообразности применения испытанной вакцины в конкретной эпидемической обстановке. Объективная оценка побочного действия, присущего в той или иной степени любой эффективной вакцине, возможна только в условиях контролируемого опыта. Например, если среди привитых вакциной вскоре зарегистрирована вспышка какой-либо инфекционной болезни, то возникает предположение, что это явилось следствием прививок, которые, по-видимому, обусловили снижение резистентности организма привитых. Если столь же интенсивная вспышка зарегистрирована в контрольной группе среди получивших плацебо, подобное предположение сразу отпадает.
Научно-методические основы изучения и оценки побочного действия вакцины сформировались в последние годы. Во многом это объясняется историей иммунопрофилактики. На заре становления практической иммунологии, в эпоху поистине опустошающих эпидемий вопрос о целесообразности массового применения, например вакцины против оспы, решался только на основе сведений о ее профилактической эффективности. В конечном итоге это привело к повсеместной ликвидации оспы в мире.
В настоящее время вследствие существенных изменений эпидемической ситуации побочное действие, например, брюшнотифозных вакцин рассматривается на уровне критерия, определяющего не только тактику, но и саму целесообразность их широкого применения. Прежде всего следует помнить, что характер изменений в организме привитых живыми вакцинами людей должен принципиально отличаться от таковых у привитых инактивированными корпускулярными и химическими вакцинами. Поэтому к методике изучения и оценке показателей побочного действия этих различных по биологической природе вакцин необходимо подходить по-разному.
Действительно, живые вакцины, создающиеся на основе аттенуированных штаммов с закрепленной незначительной "остаточной" вирулентностью, обеспечивают формирование иммунитета, тождественного постинфекционному. Так, мы ранее упоминали, что иммунитет, индуцируемый вакциной против желтой лихорадки, не исключено, не просто подобен, а равнозначен постинфекционному. К тому же в ряде случаев введение живых вакцин сопровождается развитием вакцинного процесса, хотя, как правило, со значительно менее выраженными проявлениями, характерными для естественно протекающих инфекций. Поэтому очевидно, что изучение качественных и количественных параметров повреждающего действия аттенуированных штаммов - кандидатов в живые вакцины - должно осуществляться на патогенетическом уровне при соблюдении подобия процессов, развивающихся после их введения, и таковых после естественного заражения.
В связи с изложенным трудно согласиться с мнением о качественном различии вакцинного и инфекционного процессов. По-видимому, в данном случае речь может идти только о количественных различиях, тем более что клинические проявления любой инфекционной болезни, как известно, широко варьируют от клинически типично протекающих случаев до атипичных и, наконец, бессимптомных форм. Отсюда вакцинный штамм можно рассматривать как слабовирулентный "дикий" штамм, свойства которого, однако, настолько гарантированно закреплены, что при условии подбора оптимальной прививочной дозы и, конечно, если метод ее введения дублирует естественный механизм заражения, вакцинация по сути дела должна сопровождаться бессимптомно протекающим инфекционным процессом. Если согласиться с такой трактовкой, то при изучении степени повреждающего действия новой живой вакцины необходимо использовать комплекс клинических, функционально-физиологических, микробиологических, иммунологических, лабораторно-инструментальных и других методов и приемов, которые традиционно применяются клиницистами для изучения патогенеза соответствующей вакцине инфекционной болезни, характера ее течения, эффективности терапии и прогноза. Таким образом изучение отечественной вакцины против желтой лихорадки, разработанной на основе штамма 17D, позволило охарактеризовать ее как полностью патогенетически безопасную,
При изучении повреждающего действия, в частности живых вирусных вакцин, следует также учитывать возможность их длительного пребывания в организме привитого, так называемого персистирования, взаимодействия с клетками организма на уровне генома и развития вследствие этого интеграционных болезней, наличие потенциально опасных других вирусов, контаминирующих вакцину, и т. п. Следует отметить, что характер и объем последствий повреждающего действия живых вирусных вакцин в связи с перечисленными явлениями практически пока неизвестны. Тем более обязательным является выяснение наличия этих свойств у препарата - кандидата в живую вирусную вакцину при изучении его побочного действия.
Иначе обстоит дело с изучением и оценкой побочного действия убитых корпускулярных и химических вакцин, а также анатоксинов. Безопасность инактивированных вакцинных препаратов неизмеримо более гарантирована прежде всего в связи с отсутствием присущей аттенуированным штаммамспособности к размножению или, как говорят, репродукции в организме и накоплению биологически активных метаболитов (токсинов, ферментов), а вакцинным вирусам к тому же и возможной способности персистировать и интегрировать в геном клеток организма привитого, что, как полагают, потенциально опасно онкогенными превращениями. Не исключено, что именно поэтому спор между сторонниками живых и убитых вакцин завершится в пользу последних. Однако это может произойти лишь после разработки методик извлечения молекулярно однородных, поистине химически чистых и высококонцентрированных антигенов, введение которых подобно дифтерийному анатоксину обеспечит у привитых иммунологическую перестройку, достаточную для того, чтобы встреча с "дикими" штаммами возбудителей сопровождалась лишь повышением титра специфических антител (так называемым бустер-эффектом) на фоне практического здоровья и завершалась формированием напряженного постинфекционного иммунитета.
Теоретически при условии выбора оптимальной прививочной дозы, схемы и метода вакцинации это вполне допустимо в первую очередь в связи с инфекциями, в становлении невосприимчивости к которым доминируют гуморальные факторы. Именно к ним относятся инфекции с воздушно-капельным механизмом распространения возбудителей, иммунопрофилактика которых является определяющей противоэпидемической мерой.
Дополнительным аргументом в пользу перспектив химических вакцин является то, что, как известно, первая встреча с возбудителями инфекционных болезней в естественных условиях далеко не всегда завершается развитием клинически выраженно протекающей формы болезни. При этом частота случаев бессимптомного течения болезни, ассоциируемого с понятием о так называемом здоровом носительстве, в связи с наличием целого ряда инфекций достаточно высока. Поэтому возможность исключения отклонений в состоянии здоровья всех привитых до этого полноценной химической вакциной после заражения практически вполне реальна. На основе этой гипотезы очевидны пути разработки более совершенных и прежде всего безопасных и вместе с тем эффективных вакцинных препаратов.
Какими должны быть методы изучения и оценки побочного действия инактивированных вакцин? С учетом современных международных требований, предъявляемых к вакцинам, обязательно должны использоваться методы, количественно характеризующие фармакологическое, фармакодинамическое и токсикологическое действие изучаемой вакцины, а также переносимость ее различных дозировок на экспериментальном и клиническом уровнях. В связи с этим одной из наиболее актуальных задач является разработка соответствующей комплексной методики изучения повреждающего действия вакцин шкалы соответствующих нормативных показателей - допустимых лимитов побочного действия.
Наряду с изложенным формирование интегрального по своей сущности показателя повреждающего действия вакцины немыслимо без данных, получаемых с помощью традиционных приемов учета частоты, характера и выраженности общих и местных реакций на прививку. При этом информация о реактогенности вакцины прежде всего необходима для разработки системы методов ее контроля с целью своевременной отбраковки нестандартных серий по данным учета частоты и характера общих и местных реакций у ограниченной выборки привитых. Эти издавна изучаемые показатели реактогенности также требуют комплексной клинико-физиологической нормативной оценки.
И, наконец, в рамках комплексной программы изучения побочного действия вакцин должны разрабатываться и отбираться высоко воспроизводимые и высокоинформативные лабораторные методы его оценки подобно тому, как это издавна делается в связи со стандартизацией эффективности препаратов.
Таким образом, изучение повреждающего действия инактивированных вакцинных препаратов требует применения большого набора разнообразных методов и приемов. Тем не менее организация подобных исследований уже сегодня необходима. Об этом свидетельствует и рекомендация Комитета экспертов ВОЗ, согласно которой предварительному изучению безопасности вакцин должно уделяться первостепенное внимание, с тем чтобы их повреждающее действие не превышало тех последствий для организма, которыми сопровождается вероятная, но далеко не обязательная встреча с соответствующим возбудителем инфекционной болезни.
Таковы достаточно схематично описанные научно-методические основы изучения двух основных свойств качества вакцинно-сывороточных препаратов - их профилактической эффективности и побочного действия, от сопоставления которых зависит заключение о целесообразности или, напротив, неоправданности широкого применения препарата в практике борьбы с инфекционными болезнями.
Прежде всего следует отметить, что окончательная оценка свойств изучаемой вакцины может быть сделана только на основе итогов наблюдения за привитыми ею людьми. Небезынтересно, что длительное время, в основном с этических позиций, обсуждалась правомерность привлечения людей к организации подобных исследований, хотя не дискутировался вопрос о том, что лишь в этом случае может быть получена абсолютно достоверная информация о свойствах препарата, предназначенного для массовых прививок именно людям.
Однако после того, как в условиях контролируемых эпидемиологических опытов было установлено, что эффективность ряда вакцин, традиционно многие годы применявшихся для иммунизации населения, оказалась явно неудовлетворительной, стало очевидно, что значительно гуманнее получить полноценную информацию в наблюдениях за ограниченным числом привитых добровольцев, находящихся под постоянным медицинским наблюдением квалифицированных специалистов, чем прививать недостаточно эффективный не полностью безопасный вакцинно-сывороточный препарат миллионам людей. При этом в условиях контролируемых эпидемиологических опытов получают всесторонние сведения не только о свойствах изучаемого вакцинно-сывороточного препарата, но и информацию, необходимую для разработки оптимальной и, следовательно, эпидемиологически рентабельной системы его применения.
Решению вопроса о целесообразности изучения вновь разработанной вакцины в контролируемом эпидемиологическом опыте предшествует целая серия разносторонних исследований. Так, вначале свойства вакцины длительно изучаются в опытах на разных лабораторных животных и лишь после того, как профилактические потенции и безопасность препарата становятся очевидными и исследователи изберут высокоинформативные лабораторно-иммунологические методы определения и оценки этих свойств, препарат вводят вначале лишь ограниченной группе добровольцев (чаще всего авторам - конструкторам предлагаемой вакцины), которые находятся под пристальным клиническим наблюдением.
Если результаты этих исследований укрепляют мнение о перспективности вакцины, разрешается продолжить ее изучение в наблюдениях за более представительной по объему группой привитых добровольцев, чаще медиков по специальности, хорошо информированных о задачах этих исследований. Естественно, получаемая при этом информация как о свойствах новой вакцины, так и об оптимальных прививочных дозах, схеме и способе ее применения уже достаточна, чтобы решить ее дальнейшую судьбу в виде заключения о целесообразности или неоправданности последующего изучения препарата в условиях широкого контролируемого эпидемиологического опыта.
Каковы же методические принципы организации, проведения и оценки итогов строго контролируемого полевого эпидемиологического опыта (так именуется это исследование в специальной литературе), на основе которого осуществляется окончательная оценка свойств не только вакцинно-сывороточных и химиотерапевтических препаратов, но и противоэпидемических мероприятий, реализуемых в системе мер профилактики инфекционных болезней? Первым обязательным методическим требованием к организации такого опыта является определение и выбор контингента людей, достаточного и желательно не избыточного по объему, однородного по степени восприимчивости и риску заражения инфекционной болезнью, для профилактики которой предназначена исследуемая вакцина.
Выбор контингента добровольцев осуществляется при планировании исследований и в основном сводится к определению численности опытной и контрольной групп, достаточных для получения статистически значимых, высоко достоверных показателей эффективности и побочного действия изучаемой вакцины или нескольких сравниваемых однонаправленных вакцин.
Это возможно при помощи ряда разработанных статистиками на основе теории вероятности математических приемов, из которых часто пользуются критерием Пирсона, широко известным под названием критерия ХИ-квадрат.
Так, заложив в формулу вероятностные или, как говорят, ожидаемые значения показателей заболеваемости инфекцией, для профилактики которой предложена изучаемая вакцина, показатель ее возможной эффективности и, наконец, минимально допустимое различие в частоте случаев заболевания в опытной и контрольной группах, когда они становятся статистически значимыми и, следовательно, имеют не случайный характер, можно определить величину достаточной численности людей, необходимых для комплектования этих групп. При этом чем выше ожидаемые показатели заболеваемости инфекцией, для профилактики которой предложена изучаемая вакцина, и эффективности этого препарата, тем, естественно, будет меньше численность достаточного для проведения исследований контингента. Именно поэтому контролируемые эпидемиологические опыты организуют на территориях и при этом с привлечением того возрастного или профессионального контингента населения, среди которого интенсивность распространения инфекционной болезни, соответствующей изучаемой вакцине, наиболее высока. Срок начала исследований обычно предшествует сезонному подъему заболеваемости.
Однородность контингента лиц по степени восприимчивости и риску заражения обеспечивается с помощью методики их случайно-выборочного распределения, предусматривающей индивидуальное или групповое комплектование людей, входящих в опытную и контрольную группу, которые в последующем соответственно получат или не получат прививку изучаемой вакцины. Для этого прежде всего выбирают группы, состоящие из одинаковых по возрасту людей, находящихся в идентичных условиях учебно-трудовой деятельности и коммунально-гигиенического обеспечения быта. В связи с этим они примерно в равной степени восприимчивы к инфекционной болезни, для профилактики которой и предложена изучаемая вакцина.
Восприимчивость детей, посещающих одну группу детского сада и перенесших в прошлом примерно одни и те же инфекционные болезни и получивших одинаковые прививки, в большей степени идентична, чем, например, восприимчивость детей из младшей и старшей возрастных групп, равно как и восприимчивость учащихся первого и десятого классов, тем более разных школ. К тому же риск заражения детей, посещающих одну группу, также однозначен вследствие примерно одинаковой интенсивности общения, характера питания, водоснабжения, режима воспитания, отдыха, контакта с окружающими и т. п.
Несомненно также более однозначна вероятность заражения членов одной строительной бригады примерно одного и того же возраста, проживающих в одном общежитии, питающихся в одной и той же столовой и проводящих вместе свой досуг, чем риск заражения рабочих разного возраста, проживающих в разных районах.
Для обеспечения аналогичности состава опытной и контрольной групп при изучении убитых вакцин, предназначенных для профилактики сравнительно редко регистрируемых инфекционных болезней, как правило, используют методику индивидуального распределения, при которой единицей выборки является один человек. Делается это примерно так же, как осуществляется расчет спортсменов перед их построением в колонну. Напомним, что при этом в зависимости от числа будущих шеренг осуществляется периодически повторяемый расчет на первый, второй, третий и т. д. Затем первые номера объединяются в одну шеренгу, вторые - во вторую и т. д. Такое распределение в шеренги или, как их чаще именуют, в когорты можно сделать и заочно, имея списочный состав группы. При этом, начиная с первой фамилии, произвольно по порядку каждому участнику опыта присваивается периодически повторяемый номер в зависимости от необходимого количества будущих когорт, число которых должно быть на одно больше числа подлежащих испытанию вакцин, так как, кроме групп людей, которым будут сделаны прививки, необходима и контрольная группа. Следовательно, в случае испытания одной вакцины должно быть две когорты, двух вакцин - три и т. д.
Однако метод индивидуального распределения неприемлем в случае испытания живых вакцин, зачастую обладающих контаминирующими свойствами. Действительно, при способности, например, новой гриппозной вакцины, вводимой интраназально, передаваться от привитого к непривитому методика индивидуального распределения явно несостоятельна, так как при ее применении исчезнет контрольная группа, ибо среди наблюдаемого контингента лиц не останется непривитых: одни получат вакцину при проведении прививок, а другие - вакцинный штамм от ранее привитых. Поэтому при изучении живых вакцин, способность к контаминации которых не исключена, либо в случае изучения вакцин, предлагаемых для профилактики таких чрезвычайно интенсивно распространяющихся инфекционных болезней с воздушно-капельным механизмом передачи их возбудителей, как, например, корь, используют методику группового распределения. При этом единицей выборки является не один человек, а группа и, следовательно, опытная и контрольная группы комплектуются из людей, равных по численности, восприимчивости и риску заражения, например, из учеников двух четвертых классов одной школы. Затем в зависимости от общей численности необходимого контингента такие классы-соседи школ, учебные группы техникумов, институтов, заводские бригады и т. п. распределяются по одной в опытную и контрольную группы.
С целью проверки аналогичности состава опытной и контрольной группы изучают характер распределения вошедших в них людей по возрасту, полу, числу перенесенных ими в прошлом инфекционных заболеваний, сделанных прививок (т. е. по восприимчивости к инфекционной болезни, для профилактики которой предложена изучаемая вакцина), а также по характеру их жилищных условий, водоснабжения и т. п. (т. е. по степени риска заражения ею). При соблюдении описанной выше методики комплектования опытной и контрольной групп они, как правило, оказываются равноценными.
Вторым обязательно соблюдаемым принципом организации контролируемых эпидемиологических опытов является применение наряду с изучаемой вакциной идентичного ей по внешнему виду, но абсолютно индифферентного и безвредного препарата, так называемого плацебо (пустышка). Так, в случае изучения жидкой бесцветной вакцины в качестве плацебо можно использовать, например, апирогенный физиологический раствор, предназначенный для внутривенных введений. Плацебо помещают в точно такие же ампулы или флаконы, в которых содержится изучаемая вакцина, после чего обычно группа лиц, не участвующих в проведении исследований, присваивает каждому препарату его буквенный или цифровой код и шифрует им ампулы. Так, например, ампулы, содержащие изучаемую вакцину, маркируются как вакцина серии № 100, а ампулы с плацебо - как вакцина серии № 200.
Обязательное использование плацебо для "иммунизации" лиц, вошедших в состав контрольной группы, и шифрование испытуемых препаратов обеспечивают высокую объективность последующего сбора сведений, необходимых для всесторонней оценки свойств изучаемой вакцины. Действительно, в случае отсутствия плацебо среди привитых может быть зарегистрировано меньше заболеваний, чем их было в действительности, так как зачастую достаточно трудно преодолеть своеобразный психологический барьер, связанный с мнением, что привитые попросту не должны болеть, ибо это удел непривитых. Иными словами, не все участники опыта осознают, что так действительно должно быть лишь при условии, если изучаемая вакцина эффективна. Однако именно выяснение этого вопроса и является основной задачей контролируемого эпидемиологического опыта. Поэтому все участники опыта вплоть До его завершения и обобщения результатов не знают, какой из зашифрованных препаратов является вакциной, а какой плацебо. Их расшифровка осуществляется лишь после составления заключения о свойствах каждого из препаратов на основе статистической обработки показателей, количественно характеризующих частоту поствакцинальных реакций, осложнений и случаев заболевания в каждой группе привитых ими людей, а также различий между числом заболевших в разных группах, если они имеются, что неизбежно, когда изучаемой вакцине присуща профилактическая активность.
Третьим обязательно соблюдаемым принципом организации контролируемого эпидемиологического опыта является обеспечение высокой достоверности собираемых в процессе его проведения сведений, в первую очередь связанных с выявлением заболевших инфекционной болезнью, для профилактики которой предназначена испытуемая вакцина.
Это чрезвычайно важно не только для точного определения показателя эффективности вакцины, но и для установления ее возможностей. Представим себе, что в итоге проведения опыта общее число случаев заболевания среди привитых вакциной и получивших плацебо оказалось равным и, следовательно, показатель профилактической эффективности препарата равен 1, т. е. препарат, казалось бы, неэффективен. Однако среди привитых вакциной никого не госпитализировали и не было фатальных исходов, тогда как среди получивших плацебо 50% исследуемых пришлось госпитализировать, причем с довольно высоким показателем летальности. Очевидно, что при обсуждении судьбы такой вакцины вряд ли решение будет категорически отрицательным. Клинический анализ каждого выявленного случая заболевания должен быть обязательно документирован положительными итогами лабораторных исследований, направленных на выделение возбудителя болезни.
Соблюдение этого условия необходимо прежде всего потому, что, как подчеркивалось выше, среди привитых возможны атипично и легко протекающие случаи болезни, чрезвычайно трудно поддающиеся клинической диагностике.
Наряду с этим только на основе лабораторно подтвержденных случаев болезни среди наблюдаемого контингента людей возможна объективная оценка информативности использованных в процессе проведения опыта методов изучения напряженности и длительности иммунитета, формирующегося у привитых лиц. В достаточно упрощенном виде это сводится к определению защитного титра антител, например, если установлено, что заболели только те из числа привитых, содержание антител в 1 мл сыворотки которых было ниже чем 1:160, тогда как ни один из привитых с титром 1:160 и выше не заболел. В этом случае титр 1:160 по праву может рассматриваться как защитный при оценке свойств усовершенствованной вакцины, предлагаемой для профилактики той же инфекционной болезни.
В случае установления защитного титра отпадает необходимость организации контролируемого эпидемиологического опыта в связи с изучением принципиально новой вакцины, тем более что проведение этого исследования, как правило, требует затраты значительных средств и сил. Оценка профилактической эффективности новой вакцины в этом случае вполне возможна на основе иммунологической информации, собираемой с помощью высокоинформативного метода обследования достаточно ограниченного числа привитых путем сопоставления процента лиц с защитным и более низким титром антител в опытной и контрольной группах.
Иными словами, для определения показателя эффективности вакцины достаточно установить, какой процент лиц из числа восприимчивых, т. е. лиц с практически нулевыми титрами антител до прививки, стали невосприимчивыми в результате ее проведения, так как содержание антител в сыворотках их крови оказалось выше порога защиты. Сбор подобных материалов с помощью информативного иммунологического метода не менее важен и для установления длительности напряженного поствакцинального иммунитета, ибо с ним связаны определение срока проведения ревакцинации, реализация программ эпидемиологического надзора, контроль полноты и своевременности проведения прививок и т. п.
В результате проведения контролируемого эпидемиологического опыта на основе сопоставления частоты случаев заболеваний в опытной и контрольной группах определяются индекс и коэффициент профилактической эффективности изучаемой вакцины. Путем вычисления, во сколько раз число заболевших среди привитых ниже такового среди получивших плацебо или приняв последнее за 100%, определяют процент случаев болезни, который удалось предотвратить вследствие прививок.
И, наконец, срок наблюдений в контролируемом эпидемиологическом опыте должен быть достаточным для определения длительности иммунитета, формирующегося у привитых изучаемой вакциной. Для этого наблюдение продолжают до тех пор, пока различия в частоте случаев болезни среди привитых в разных группах, т. е. среди вакцинированных и получивших плацебо, становятся статистически недостоверными, т. е. практически исчезают.
Напомним, что определение профилактических возможностей вакцины не ограничивает задачи контролируемого эпидемиологического опыта, так как не менее важным является изучение и количественная характеристика разных проявлений побочного действия. Ранее подчеркивалось, что лишь в результате сопоставления показателей эффективности и побочного действия составляется заключение о целесообразности применения испытанной вакцины в конкретной эпидемической обстановке. Объективная оценка побочного действия, присущего в той или иной степени любой эффективной вакцине, возможна только в условиях контролируемого опыта. Например, если среди привитых вакциной вскоре зарегистрирована вспышка какой-либо инфекционной болезни, то возникает предположение, что это явилось следствием прививок, которые, по-видимому, обусловили снижение резистентности организма привитых. Если столь же интенсивная вспышка зарегистрирована в контрольной группе среди получивших плацебо, подобное предположение сразу отпадает.
Научно-методические основы изучения и оценки побочного действия вакцины сформировались в последние годы. Во многом это объясняется историей иммунопрофилактики. На заре становления практической иммунологии, в эпоху поистине опустошающих эпидемий вопрос о целесообразности массового применения, например вакцины против оспы, решался только на основе сведений о ее профилактической эффективности. В конечном итоге это привело к повсеместной ликвидации оспы в мире.
В настоящее время вследствие существенных изменений эпидемической ситуации побочное действие, например, брюшнотифозных вакцин рассматривается на уровне критерия, определяющего не только тактику, но и саму целесообразность их широкого применения. Прежде всего следует помнить, что характер изменений в организме привитых живыми вакцинами людей должен принципиально отличаться от таковых у привитых инактивированными корпускулярными и химическими вакцинами. Поэтому к методике изучения и оценке показателей побочного действия этих различных по биологической природе вакцин необходимо подходить по-разному.
Действительно, живые вакцины, создающиеся на основе аттенуированных штаммов с закрепленной незначительной "остаточной" вирулентностью, обеспечивают формирование иммунитета, тождественного постинфекционному. Так, мы ранее упоминали, что иммунитет, индуцируемый вакциной против желтой лихорадки, не исключено, не просто подобен, а равнозначен постинфекционному. К тому же в ряде случаев введение живых вакцин сопровождается развитием вакцинного процесса, хотя, как правило, со значительно менее выраженными проявлениями, характерными для естественно протекающих инфекций. Поэтому очевидно, что изучение качественных и количественных параметров повреждающего действия аттенуированных штаммов - кандидатов в живые вакцины - должно осуществляться на патогенетическом уровне при соблюдении подобия процессов, развивающихся после их введения, и таковых после естественного заражения.
В связи с изложенным трудно согласиться с мнением о качественном различии вакцинного и инфекционного процессов. По-видимому, в данном случае речь может идти только о количественных различиях, тем более что клинические проявления любой инфекционной болезни, как известно, широко варьируют от клинически типично протекающих случаев до атипичных и, наконец, бессимптомных форм. Отсюда вакцинный штамм можно рассматривать как слабовирулентный "дикий" штамм, свойства которого, однако, настолько гарантированно закреплены, что при условии подбора оптимальной прививочной дозы и, конечно, если метод ее введения дублирует естественный механизм заражения, вакцинация по сути дела должна сопровождаться бессимптомно протекающим инфекционным процессом. Если согласиться с такой трактовкой, то при изучении степени повреждающего действия новой живой вакцины необходимо использовать комплекс клинических, функционально-физиологических, микробиологических, иммунологических, лабораторно-инструментальных и других методов и приемов, которые традиционно применяются клиницистами для изучения патогенеза соответствующей вакцине инфекционной болезни, характера ее течения, эффективности терапии и прогноза. Таким образом изучение отечественной вакцины против желтой лихорадки, разработанной на основе штамма 17D, позволило охарактеризовать ее как полностью патогенетически безопасную,
При изучении повреждающего действия, в частности живых вирусных вакцин, следует также учитывать возможность их длительного пребывания в организме привитого, так называемого персистирования, взаимодействия с клетками организма на уровне генома и развития вследствие этого интеграционных болезней, наличие потенциально опасных других вирусов, контаминирующих вакцину, и т. п. Следует отметить, что характер и объем последствий повреждающего действия живых вирусных вакцин в связи с перечисленными явлениями практически пока неизвестны. Тем более обязательным является выяснение наличия этих свойств у препарата - кандидата в живую вирусную вакцину при изучении его побочного действия.
Иначе обстоит дело с изучением и оценкой побочного действия убитых корпускулярных и химических вакцин, а также анатоксинов. Безопасность инактивированных вакцинных препаратов неизмеримо более гарантирована прежде всего в связи с отсутствием присущей аттенуированным штаммамспособности к размножению или, как говорят, репродукции в организме и накоплению биологически активных метаболитов (токсинов, ферментов), а вакцинным вирусам к тому же и возможной способности персистировать и интегрировать в геном клеток организма привитого, что, как полагают, потенциально опасно онкогенными превращениями. Не исключено, что именно поэтому спор между сторонниками живых и убитых вакцин завершится в пользу последних. Однако это может произойти лишь после разработки методик извлечения молекулярно однородных, поистине химически чистых и высококонцентрированных антигенов, введение которых подобно дифтерийному анатоксину обеспечит у привитых иммунологическую перестройку, достаточную для того, чтобы встреча с "дикими" штаммами возбудителей сопровождалась лишь повышением титра специфических антител (так называемым бустер-эффектом) на фоне практического здоровья и завершалась формированием напряженного постинфекционного иммунитета.
Теоретически при условии выбора оптимальной прививочной дозы, схемы и метода вакцинации это вполне допустимо в первую очередь в связи с инфекциями, в становлении невосприимчивости к которым доминируют гуморальные факторы. Именно к ним относятся инфекции с воздушно-капельным механизмом распространения возбудителей, иммунопрофилактика которых является определяющей противоэпидемической мерой.
Дополнительным аргументом в пользу перспектив химических вакцин является то, что, как известно, первая встреча с возбудителями инфекционных болезней в естественных условиях далеко не всегда завершается развитием клинически выраженно протекающей формы болезни. При этом частота случаев бессимптомного течения болезни, ассоциируемого с понятием о так называемом здоровом носительстве, в связи с наличием целого ряда инфекций достаточно высока. Поэтому возможность исключения отклонений в состоянии здоровья всех привитых до этого полноценной химической вакциной после заражения практически вполне реальна. На основе этой гипотезы очевидны пути разработки более совершенных и прежде всего безопасных и вместе с тем эффективных вакцинных препаратов.
Какими должны быть методы изучения и оценки побочного действия инактивированных вакцин? С учетом современных международных требований, предъявляемых к вакцинам, обязательно должны использоваться методы, количественно характеризующие фармакологическое, фармакодинамическое и токсикологическое действие изучаемой вакцины, а также переносимость ее различных дозировок на экспериментальном и клиническом уровнях. В связи с этим одной из наиболее актуальных задач является разработка соответствующей комплексной методики изучения повреждающего действия вакцин шкалы соответствующих нормативных показателей - допустимых лимитов побочного действия.
Наряду с изложенным формирование интегрального по своей сущности показателя повреждающего действия вакцины немыслимо без данных, получаемых с помощью традиционных приемов учета частоты, характера и выраженности общих и местных реакций на прививку. При этом информация о реактогенности вакцины прежде всего необходима для разработки системы методов ее контроля с целью своевременной отбраковки нестандартных серий по данным учета частоты и характера общих и местных реакций у ограниченной выборки привитых. Эти издавна изучаемые показатели реактогенности также требуют комплексной клинико-физиологической нормативной оценки.
И, наконец, в рамках комплексной программы изучения побочного действия вакцин должны разрабатываться и отбираться высоко воспроизводимые и высокоинформативные лабораторные методы его оценки подобно тому, как это издавна делается в связи со стандартизацией эффективности препаратов.
Таким образом, изучение повреждающего действия инактивированных вакцинных препаратов требует применения большого набора разнообразных методов и приемов. Тем не менее организация подобных исследований уже сегодня необходима. Об этом свидетельствует и рекомендация Комитета экспертов ВОЗ, согласно которой предварительному изучению безопасности вакцин должно уделяться первостепенное внимание, с тем чтобы их повреждающее действие не превышало тех последствий для организма, которыми сопровождается вероятная, но далеко не обязательная встреча с соответствующим возбудителем инфекционной болезни.
Таковы достаточно схематично описанные научно-методические основы изучения двух основных свойств качества вакцинно-сывороточных препаратов - их профилактической эффективности и побочного действия, от сопоставления которых зависит заключение о целесообразности или, напротив, неоправданности широкого применения препарата в практике борьбы с инфекционными болезнями.