Rekombinowane interferony to grupa leków przeciwwirusowych stosowanych w celach terapeutycznych i profilaktycznych. Te biologicznie aktywne białka są naturalnie syntetyzowane w ludzkich komórkach w odpowiedzi na przenikanie obcych czynników. We współczesnej medycynie leki te uznawane są za najskuteczniejsze i najbezpieczniejsze w leczeniu chorób wirusowych.
Klasyfikacja
W mikrobiologii istnieje ponad 20 rodzajów interferonów (IFN), które różnią się właściwościami i strukturą biologiczną. Leki na ich bazie są klasyfikowane w następujący sposób:
- Według rodzaju składnika aktywnego: o interferon alfa (lub leukocyt); o interferon beta (fibroblast); o interferon gamma (odporny); o interferon lambda.
- Zgodnie z metodą pozyskiwania: o naturalnych, otrzymanych z ludzkiej krwi leukocytów; o rekombinowany ludzki interferon, wytworzony syntetycznie (za pomocą inżynierii genetycznej).
Alfa- i beta-interferony są połączone w rodzinę Ityp ze względu na podobieństwo ich funkcji w organizmie i te same sekwencje aminokwasowe. Interferony gamma i lambda izoluje się odpowiednio do oddzielnych typów II i III. Pierwsza generacja naturalnych białek miała sporą wadę – wymagała użycia skąpych surowców (krew dawcy) i wysokiego stopnia oczyszczenia z obcych białek. Doprowadziło to do ich wysokich kosztów i niskiej wydajności. Rekombinowane alfa-interferony zajmują obecnie wiodącą pozycję wśród leków tego typu pod względem stopnia badania i zakresu zastosowania w praktyce medycznej.
Funkcje
Oprócz powyższej klasyfikacji białka te różnią się podtypami. Tak więc kategoria rekombinowanych interferonów alfa 2 obejmuje co najmniej 24 podtypy, które różnią się od siebie 24 genami. Nie są one całkowicie identyczne w podstawowej strukturze.
W przeciwieństwie do interferonów alfa, modyfikacja beta jest kodowana tylko przez jeden znany gen. Oba typy białek są aktywowane przez wirusy i wykorzystują te same receptory w swoim mechanizmie działania na inne komórki.
Podtyp ludzkiego rekombinowanego interferonu alfa-2b różni się od alfa-2a dwiema resztami aminokwasowymi w strukturze. Pozostałe (a jest ich łącznie ponad sto) są takie same. Dlatego choroby, w których są stosowane, a także skutki uboczne są takie same, ale reakcja organizmu (produkcja przeciwciał) jest inna.
Naturalne interferony leukocytów są również klasyfikowane według stopnia oczyszczenia:
- Native, charakteryzuje się płytkim czyszczeniem ijak najbliżej oryginalnego surowca. Mają największy potencjał efektów immunobiologicznych.
- Skoncentrowany, wysoce oczyszczony. Stosuje się je najczęściej w przypadkach, gdy trzeba podać dużą pojedynczą dawkę. Jednorodność składu tych preparatów sięga 90%.
- Połączone. Uzyskuje się je delikatnymi metodami czyszczenia. Obecność dodatkowych cytokin utrudnia standaryzację tych substancji. Jednocześnie dzięki temu czynnikowi wykazują silniejsze działanie immunomodulujące, co przyczynia się do poszerzenia ich zakresu.
Rekombinowany ludzki interferon zawiera jednospecyficzne białko. Należy do jednego z podtypów. Typ b1a w preparatach rekombinowanego alfa interferonu charakteryzuje się postacią glikozylowaną (nieenzymatyczne dodanie reszt cukrowych do organicznych cząsteczek białka), a b1b nie jest glikolizowany. Takie interferony są w 98% jednorodne w składzie.
Te cechy naturalnych i sztucznie syntetyzowanych białek determinują różnicę w ich polu zastosowania. Rekombinowane interferony mają dominujące działanie przeciwwirusowe i przeciwnowotworowe. W naturze działa immunomodulująco, a także wykazuje większą aktywność przeciwko patologiom bakteryjnym i ropno-septycznym.
Preparaty rekombinowanego interferonu
Najczęściej stosowane leki z tej grupy to:
- interferon alfa 2a: „Reaferon”,"Viferon", "Roferon", "Interal";
- interferon alfa 2b: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- interferon alfa 2c: "Berofor";
- beta-interferon: "Interferon-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gamma-interferon: „Aktimmun”, „Gammaferon”, „Ingaron”, „Imukin”.
Choroby
Rekombinowane interferony są aktywne w leczeniu chorób takich jak:
- patologie dermatologiczne: opryszczka narządów płciowych, brodawki, kłykciny kończyste, brodawczakowatość, półpasiec;
- choroby okulistyczne: zapalenie rogówki oka spowodowane infekcją opryszczkową lub adenowirusową (skrócenie czasu trwania choroby, wydłużenie okresów nawracających);
- ostre choroby zakaźne górnych dróg oddechowych: grypa, SARS (zapobieganie nagłym zagrożeniom, a także do celów medycznych);
- patologie układu wątrobowo-żółciowego: wirusowe zapalenie wątroby typu B, C w postaci ostrej i przewlekłej (wyraźny efekt kliniczny, zmniejszenie śmiertelności do 60%);
- AIDS: normalizacja odporności, zmniejszenie ciężkości choroby u ponad połowy pacjentów; zmniejszone ryzyko wystąpienia mięsaka Kaposiego związanego z AIDS;
- inne patologie: CMVI (zakażenie wirusem cytomegalii), który występuje na tle stanów niedoboru odporności (interferony są wykorzystywane do jegoprofilaktyka), a także po operacjach transplantacyjnych; stwardniające zapalenie mózgu (stan zapalny mózgu).
Preparaty te charakteryzują się uniwersalnym spektrum działania przeciwwirusowego. W przeciwieństwie do chemioterapeutyków nie prowadzą do powstania opornych form patogenów, ale wpływają na czynniki wrodzonej, naturalnej odporności.
Historia odkryć
Interferony zostały odkryte prawie 50 lat temu. Pierwsze leki uzyskano z krwi dawców. Aby to zrobić, komórki krwi zostały potraktowane wirusami, po czym zaczęły wytwarzać białka o właściwościach ochronnych. Uzyskany w ten sposób interferon był bardzo skuteczny, ale jego produkcję na dużą skalę utrudniał niedobór surowców. Na przykład, aby uzyskać ilość leku potrzebną do wyleczenia 1 pacjenta z rakiem, konieczne było pobranie krwi od 200 dawców.
W połowie lat 80. XX wieku powstały pierwsze warunki do uzyskania syntetycznych interferonów rekombinowanych. Szybki rozwój inżynierii genetycznej w tych latach doprowadził do powstania nowej technologii - wprowadzenia odpowiedniego genu do kolonii komórek bakteryjnych Pseudomonas putida, które mogą szybko się namnażać. Umożliwiło to syntezę ludzkiego rekombinowanego interferonu alfa 2b na skalę przemysłową. Pierwszy lek stworzony w ZSRR nosił nazwę Reaferon.
W kolejnych latach przeprowadzono dokładne badania tego leku na zwierzętachprzedmiot właściwości teratogennych i toksycznych. Testy potwierdziły jego bezpieczeństwo dla płodu oraz brak różnic między skutkami ubocznymi sztucznie zsyntetyzowanego i naturalnego interferonu.
Później bakterie E. coli zaczęto wykorzystywać do uzyskiwania rekombinowanego interferonu, ponieważ produkują tę substancję szybciej. Pierwszy lek uzyskany na ich podstawie nazwano „Reaferon-EC” (od skrótu łacińskiej nazwy tego mikroorganizmu Escherichia coli). Bakterie te są również wykorzystywane w najnowocześniejszej produkcji rekombinowanych interferonów.
Zasada działania
Interferony to rodzaj biologicznych mediatorów, które aktywują ludzki układ odpornościowy. Przyczyniają się do rozpoznawania i tłumienia obcej informacji genetycznej. Wraz z wprowadzeniem wirusów do komórki, po kilku minutach liczba patogenów wzrasta wielokrotnie. Rozprzestrzeniają się dalej, wpływając na zdrowe komórki i ponownie się rozmnażając. Proces ten zachodzi szczególnie szybko w początkowej fazie choroby, ponieważ w tym okresie organizm ludzki nie jest w stanie wytworzyć wymaganej ilości interferonu.
Dzięki tym białkom uruchamiana jest synteza wielu enzymów, przeciwciał i innych składników obrony immunologicznej. W rezultacie komórki stają się odporne na wirusy. Wyróżnia się również następujące mechanizmy, w które zaangażowane są interferony:
- stymulacja makrofagów, ich aktywacja w celu wchłonięcia niezdolnych do życia, dotkniętych komórek;
- zahamowanie wzrostu i niszczenie nieprawidłowych komórek(działanie przeciwnowotworowe);
- wpływ na immunocyty (limfocyty wytwarzane w szpiku kostnym) - główne komórki układu odpornościowego: komórki NK, limfocyty T, monocyty, makrofagi i granulocyty; stymulacja ich nieswoistej cytotoksyczności;
- aktywacja syntezy białek zwiększających odporność komórek na czynniki obce, transfer tych białek do sąsiednich komórek;
- rozpoczęcie kaskady reakcji stymulujących produkcję czynników przeciwzapalnych (działanie przeciwzapalne);
- aktywacja syntezy własnego IFN, co skraca czas regeneracji.
Szczególnie jasne działanie przeciwwirusowe jest typowe dla rekombinowanych interferonów alfa 2b, 2a i beta. Blokują produkcję białek wirusowych i zapobiegają rozmnażaniu się patogenów. Jedną z ważnych zalet leków na ich bazie jest minimalna toksyczność i możliwość przepisywania w dzieciństwie.
Synteza
Uzyskiwanie rekombinowanych interferonów odbywa się etapami:
- izolacja informacyjnego RNA po aktywacji produkcji interferonu w kulturze bakteryjnej;
- synteza komplementarnego DNA na podstawie RNA;
- osadzanie DNA uzyskanego na poprzednim etapie w wektorach plazmidowych - pozachromosomalnych cząsteczkach DNA zdolnych do niezależnego kopiowania wewnątrz komórek bakteryjnych i odpowiedzialnych za produkcję białek;
- uzyskiwanie rekombinowanego DNA;
- synteza klonów mikroorganizmów produkujących interferon;
- reprodukcja bakteriikultury na pożywce;
- izolacja komórek bakteryjnych przez odwirowanie;
- wytrącanie białek interferonu z roztworu;
- oczyszczanie rekombinowanego interferonu metodą chromatografii powinowactwa lub innymi metodami.
Rozmnażanie hodowli klonów odbywa się w warunkach przemysłowych w reaktorach, a poprzednie etapy - w laboratoriach. Rekombinowane IFN są produkowane poza organizmem ludzkim, ludzki gen interferonu jest osadzony w ich materiale genetycznym.
Istnieje kilka kultur bakteryjnych, z których otrzymuje się te białka. Poniżej znajduje się z czego wykonany jest rekombinowany interferon alfa 2b:
- Escherichia coli (akumulacja produktu następuje wewnątrzkomórkowo);
- bakteria siana Bacillussubtilis (uwalniająca interferony do środowiska);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- grzyby drożdżowe Saccharomycopsis fibuligera.
Ostatni typ producentów ma następujące zalety w stosunku do innych:
- możliwość wykorzystania tanich nośników kultury;
- łatwe oddzielanie podczas oddzielania;
- wysoka wydajność procesu (ponad 10 razy w porównaniu z innymi);
- proces dodawania grup węglowodanów, podobny w mechanizmie do tego w komórkach zwierzęcych.
Formularze wydania
Rekombinowane interferony 2b, 2a i beta są dostępne w następujących postaciach dawkowania:
- roztwory do wstrzykiwania;
- liofilizaty;
- dropy i filmy dlaoko;
- rozwiązania doustne;
- świece i mikrokulki do podawania doodbytniczego i dopochwowego;
- maści;
- żele;
- tabletki;
- aerozole;
- pęcherzyki sferyczne (liposomy).
Rekombinowany IFN alfa
Syntetyczne alfa-interferony są w pełni zgodne z naturalnymi białkami. Odgrywają ważną rolę w wyzwalaniu odpowiedzi immunologicznej w ludzkim ciele, aktywują produkcję ważnych cytokin, pośredniczą między odpornością wrodzoną i nabytą oraz zapewniają immunologiczną „pamięć”.
Poniższa tabela przedstawia główne cechy niektórych preparatów rekombinowanego interferonu tego typu:
| Nazwa | Typ | Formularz zgłoszenia | Wskazania |
| "Reaferon-ES" | Alfa 2a | Liofilizat do sporządzania roztworu do wstrzykiwań i stosowania miejscowego, ampułki i fiolki |
Dorośli:
Dzieci powyżej 1 roku życia:
|
| "Viferon" | Alfa 2a | Czopki doodbytnicze |
Dorośli i dzieci:
U noworodków:
|
| "Roferon-A" | Alfa 2a | Rurka strzykawki |
Patologie wirusowe:
Zaburzenia układu limfatycznego:
Nowotwory:
|
| "Wewnętrzny-P" | Alfa 2a | Liofilizat do sporządzania roztworu do wstrzykiwań |
Dorośli:
Dzieci:
|
| "Intron-A" | Alfa 2b | Roztwór do iniekcji dożylnych i podskórnych |
Choroby wirusowe i nowotworowe:
|
| "Laifferon" | Alfa 2b | Roztwór do wstrzykiwania domięśniowego i wkraplania do oka | Podobne do „Interal-P” |
| "Infagel" | Alfa 2b | Żel w tubkach do użytku zewnętrznego | Leczenie opryszczki, zapobieganie grypie i SARS |
| "Rialdiron" | Alfa 2b | Liofilizat do podawania IM i IV | Choroby opisane dla Intron-A, a także kleszczowe zapalenie mózgu, grzybica grzybiasta i zespół Cesari |
| "Berofor" | Alfa 2c | Krople do oczu w pipetach kapilarnych | Wirusowe infekcje oczu |
Nowe narkotykipokolenia są pegylowanymi (lub sprzężonymi) alfa-IFN, które charakteryzują się przedłużonym działaniem. Wykazują wysoką skuteczność w leczeniu wirusowego zapalenia wątroby. Należą do nich Pegasys (IFN-α-2a) i Pegintron (ludzki rekombinowany interferon 2b).
Rekombinowany beta-IFN
Wśród beta-interferonów obecnie wyróżnia się 2 podtypy - b1a (glikozylowany) i b1b (nieglikolizowany). Oprócz działania przeciwwirusowego i immunomodulującego wpływają na układ nerwowy i są stosowane w leczeniu stwardnienia rozsianego. Leki podaje się podskórnie lub domięśniowo. Udowodniono klinicznie, że zmniejszenie częstości zaostrzeń choroby występuje prawie o jedną trzecią, ale nadal nie ma jasnych kryteriów oceny skuteczności.
Mechanizm działania takich leków opiera się na następujących zjawiskach:
- Wiązanie interferonów ze specyficznymi receptorami na powierzchni komórki, aktywując w ten sposób produkcję białek o działaniu przeciwwirusowym, przeciwnowotworowym i przeciwzapalnym.
- Spadek liczby nowych ognisk miażdżycowych uszkodzeń mózgu i zmian zanikowych w jego tkankach (potwierdzone danymi MRI).
- Zahamowanie podziału leukocytów i ich migracji do obszaru zapalenia poprzez zmniejszenie produkcji enzymów proteolitycznych.
- Zwiększony rozkład interferonu gamma, który odgrywa ważną rolę w rozwoju stwardnienia rozsianego.
Rekombinowana gamma-IFN
W Rosji rekombinowany interferon gamma jest najczęściej produkowany jako część leku „Ingaron”. Znajduje zastosowanie w leczeniu chorób takich jak:
- grypa (w tym świńska grypa);
- zapalenie ucha środkowego (postać leku w aerozolu);
- choroba ziarniniakowa;
- osteopetroza (wrodzona rodzinna osteoskleroza);
- przewlekłe wirusowe zapalenie wątroby typu B, C;
- AIDS;
- gruźlica płuc;
- patologie onkologiczne;
- infekcje układu moczowo-płciowego;
- opryszczka narządów płciowych i półpasiec;
- HPV;
- przewlekłe zapalenie gruczołu krokowego.
Aerozolowa forma ludzkiego rekombinowanego interferonu gamma jest również stosowana w zapobieganiu grypie (nawadnianie nosa i nosogardzieli). Substancja ta blokuje produkcję polipeptydów odpowiedzialnych za rozwój zmian zwłóknieniowych w tkance wątroby i płuc.
Skutki uboczne
Podczas leczenia interferonami alfa i gamma, zespół grypopodobny jest najczęściej odnotowywany jako skutki uboczne. Zawiera takie funkcje, jak:
- podwyższona temperatura ciała;
- bóle głowy i mięśni;
- chłód;
- słabość.
Te objawy zwykle pojawiają się w pierwszym lub drugim tygodniu leczenia. Można je wyeliminować poprzez zmniejszenie dawki.
Następujące działania niepożądane występują rzadziej:
- niestrawność;
- pogorszenie snu;
- trombocytopenia;
- spadek poziomu leukocytów wkrew;
- zatrucie hormonem tarczycy.
Podczas przyjmowania beta-interferonów mogą również wystąpić następujące negatywne zjawiska:
- nadciśnienie;
- tachykardia;
- arytmia;
- ból serca;
- niewydolność serca;
- spadek inteligencji;
- zaburzenia psychiczne - depresja, myśli samobójcze, depersonalizacja, napady padaczkowe.
