Rekombinantné interferóny sú skupinou antivírusových liekov používaných na terapeutické a profylaktické účely. Tieto biologicky aktívne proteíny sa prirodzene syntetizujú v ľudských bunkách v reakcii na prenikanie cudzích látok. V modernej medicíne sú tieto lieky uznávané ako najúčinnejšie a najbezpečnejšie na liečbu vírusových ochorení.
Klasifikácia
V mikrobiológii existuje viac ako 20 typov interferónov (IFN), ktoré sa líšia vlastnosťami a biologickou štruktúrou. Lieky založené na nich sú klasifikované takto:
- Podľa typu účinnej látky: o alfa-interferón (alebo leukocyt); o beta-interferón (fibroblast); o gama-interferón (imunitný); o lambda-interferón.
- Podľa spôsobu získavania: o prírodné, získané z leukocytov ľudskej krvi; o rekombinantný ľudský interferón vyrobený synteticky (genetickým inžinierstvom).
Alfa- a beta-interferóny sú kombinované do rodiny Itypu vzhľadom na podobnosť ich funkcií v organizme a rovnaké sekvencie aminokyselín. Interferóny gama a lambda sa izolujú do samostatných typov II a III. Prvá generácia prírodných proteínov mala veľkú nevýhodu – vyžadovala použitie vzácnych surovín (darcovská krv) a vysoký stupeň čistenia od cudzích proteínov. To viedlo k ich vysokej cene a nízkej účinnosti. Rekombinantné alfa-interferóny v súčasnosti zaujímajú popredné miesto medzi liekmi tohto typu z hľadiska stupňa štúdia a šírky aplikácie v lekárskej praxi.
Funkcie
Okrem vyššie uvedenej klasifikácie sa tieto proteíny líšia v podtypoch. Takže kategória rekombinantných interferónov alfa 2 zahŕňa najmenej 24 podtypov, ktoré sa navzájom líšia v 24 génoch. Nie sú úplne identické v primárnej štruktúre.
Na rozdiel od interferónov alfa je modifikácia beta kódovaná iba jedným známym génom. Oba typy proteínov sú aktivované vírusmi a v mechanizme účinku na iné bunky využívajú rovnaké receptory.
Podtyp ľudského rekombinantného interferónu alfa-2b sa líši od alfa-2a dvoma aminokyselinovými zvyškami v štruktúre. Ostatné (a celkovo ich je viac ako sto) sú rovnaké. Preto sú choroby, na ktoré sa používajú, ako aj vedľajšie účinky rovnaké, ale reakcia tela (tvorba protilátok) je iná.
Leukocytové prírodné interferóny sa tiež klasifikujú podľa stupňa čistenia:
- Pôvodný, charakterizovaný plytkým čistením ačo najbližšie k pôvodnej surovine. Majú najväčší potenciál pre imunobiologické účinky.
- Koncentrovaný, vysoko čistený. Používajú sa najčastejšie v prípadoch, keď sa musí podať veľká jednorazová dávka. Homogenita zloženia týchto prípravkov dosahuje 90%.
- Kombinované. Získavajú sa šetrnými metódami čistenia. Prítomnosť ďalších cytokínov sťažuje štandardizáciu týchto látok. Zároveň vďaka tomuto faktoru majú vyšší imunomodulačný účinok, čo prispieva k rozšíreniu ich pôsobnosti.
Rekombinantný ľudský interferón obsahuje monošpecifický proteín. Patrí do jedného z podtypov. Typ b1a v prípravkoch rekombinantného interferónu alfa je charakterizovaný glykozylovanou formou (neenzymatická adícia cukrových zvyškov k organickým proteínovým molekulám) a blb je neglykolizovaný. Takéto interferóny sú z 98 % homogénne v zložení.
Tieto vlastnosti prírodných a umelo syntetizovaných proteínov určujú rozdiel v oblasti ich použitia. Rekombinantné interferóny majú prevládajúce antivírusové a protinádorové účinky. Prirodzene pôsobí imunomodulačne a má aj vyššiu aktivitu proti bakteriálnym a hnisavo-septickým chorobám.
Prípravky rekombinantného interferónu
Najpoužívanejšie z tejto skupiny liekov sú tieto:
- interferón alfa 2a: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Interal";
- interferón alfa 2b: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferón", "Infagel", Inrek;
- interferón alfa 2c: "Berofor";
- beta-interferón: "Interferón-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gama-interferón: "Aktimmun", "Gammaferon", "Ingaron", "Imukin".
Choroby
Rekombinantné interferóny sú aktívne pri liečbe chorôb, ako sú:
- dermatologické patológie: genitálny herpes, bradavice, kondylómy, papilomatóza, pásový opar;
- oftalmologické ochorenia: zápal očnej rohovky spôsobený herpetickou alebo adenovírusovou infekciou (skrátenie trvania ochorenia, zvýšenie interrecidivujúcich periód);
- akútne infekčné ochorenia horných dýchacích ciest: chrípka, SARS (urgentná prevencia pre ohrozené osoby, ako aj na lekárske účely);
- patológie hepatobiliárneho systému: vírusová hepatitída B, C v akútnej a chronickej forme (výrazný klinický účinok, zníženie úmrtnosti až o 60 %);
- AIDS: normalizácia imunity, zníženie závažnosti ochorenia u viac ako polovice pacientov; znížené riziko Kaposiho sarkómu súvisiaceho s AIDS;
- iné patológie: CMVI (cytomegalovírusová infekcia), ktorá sa vyskytuje na pozadí stavov imunodeficiencie (na jej vznik sa používajú interferónyprevencia), ako aj po transplantáciách; sklerotizujúca panencefalitída (zápal mozgu).
Tieto prípravky sa vyznačujú univerzálnym spektrom antivírusovej aktivity. Na rozdiel od chemoterapeutických látok nevedú k vzniku rezistentných foriem patogénov, ale ovplyvňujú faktory vrodenej, prirodzenej imunity.
História objavov
Interferóny boli objavené takmer pred 50 rokmi. Prvé lieky sa získavali z krvi darcov. Za týmto účelom boli krvinky ošetrené vírusmi, po ktorých začali produkovať proteíny s ochrannými vlastnosťami. Takto získaný interferón bol vysoko účinný, ale jeho produkciu vo veľkom meradle brzdil nedostatok surovín. Napríklad na získanie množstva lieku potrebného na liečbu 1 pacienta s rakovinou bolo potrebné odobrať krv od 200 darcov.
V polovici 80. rokov 20. storočia vznikli prvé predpoklady na získanie syntetických rekombinantných interferónov. Rýchly rozvoj genetického inžinierstva v týchto rokoch viedol k vytvoreniu novej technológie – zavedeniu príslušného génu do kolónií bakteriálnych buniek Pseudomonas putida, ktoré sa dokážu rýchlo množiť. To umožnilo syntézu ľudského rekombinantného alfa 2b interferónu v priemyselnom meradle. Prvý liek vytvorený v ZSSR bol pomenovaný Reaferon.
V nasledujúcich rokoch boli s týmto liekom vykonané dôkladné štúdie na zvieratáchteratogénne a toxické vlastnosti. Testy potvrdili jeho bezpečnosť pre plod a absenciu rozdielov medzi vedľajšími účinkami umelo syntetizovaného a prirodzeného interferónu.
Neskôr sa baktérie E. coli začali využívať na získanie rekombinantného interferónu, keďže túto látku produkujú rýchlejšie. Prvý liek získaný na ich základe sa nazýval "Reaferon-EC" (zo skratky latinského názvu tohto mikroorganizmu Escherichia coli). Tieto baktérie sa používajú aj pri najmodernejšej výrobe rekombinantných interferónov.
Princíp fungovania
Interferóny sú akési biologické mediátory, ktoré aktivujú ľudský imunitný systém. Prispievajú k rozpoznaniu a potlačeniu mimozemskej genetickej informácie. So zavedením vírusov do bunky sa po niekoľkých minútach počet patogénov mnohonásobne zvýši. Šíria sa ďalej, ovplyvňujú zdravé bunky a opäť sa množia. Tento proces prebieha obzvlášť rýchlo v počiatočnom štádiu ochorenia, pretože počas tohto obdobia ľudské telo nie je schopné produkovať požadované množstvo interferónu.
Vďaka týmto proteínom sa spúšťa syntéza množstva enzýmov, protilátok a ďalších zložiek imunitnej obrany. V dôsledku toho sa bunky stávajú imúnnymi voči vírusom. Rozlišujú sa aj nasledujúce mechanizmy, na ktorých sa podieľajú interferóny:
- stimulácia makrofágov, ich aktivácia absorbovať neživotaschopné, postihnuté bunky;
- inhibícia rastu a deštrukcia abnormálnych buniek(protinádorový účinok);
- vplyv na imunocyty (lymfocyty produkované v kostnej dreni) - hlavné bunky imunitného systému: NK bunky, T-lymfocyty, monocyty, makrofágy a granulocyty; stimulácia ich nešpecifickej cytotoxicity;
- aktivácia syntézy proteínov, ktoré zvyšujú odolnosť buniek voči cudzím látkam, prenos týchto proteínov do susedných buniek;
- spustenie kaskády reakcií, ktoré stimulujú produkciu protizápalových faktorov (protizápalový účinok);
- aktivácia syntézy vlastného IFN, ktorá skracuje čas obnovy.
Pre rekombinantné interferóny alfa 2b, 2a a beta je typický najmä silný antivírusový účinok. Blokujú produkciu vírusových proteínov a zabraňujú reprodukcii patogénov. Jednou z dôležitých výhod liekov na nich založených je minimálna toxicita a možnosť predpisovania v detstve.
Syntéza
Získanie rekombinantných interferónov prebieha v etapách:
- izolácia mediátorovej RNA po aktivácii produkcie interferónu v bakteriálnej kultúre;
- syntéza komplementárnej DNA na základe RNA;
- vloženie DNA získanej v predchádzajúcej fáze do plazmidových vektorov - extrachromozomálnych molekúl DNA schopných nezávislého kopírovania vo vnútri bakteriálnych buniek a zodpovedných za produkciu proteínov;
- získanie rekombinantnej DNA;
- syntéza klonov mikroorganizmov, ktoré produkujú interferón;
- rozmnožovanie baktériíkultúry na živnom médiu;
- izolácia bakteriálnych buniek centrifugáciou;
- precipitácia interferónových proteínov z roztoku;
- purifikácia rekombinantného interferónu afinitnou chromatografiou alebo inými metódami.
Propagácia klonovej kultúry prebieha v priemyselných podmienkach v reaktoroch av predchádzajúcich fázach - v laboratóriách. Rekombinantné IFN sú produkované mimo ľudského tela, ľudský interferónový gén je zabudovaný v ich genetickom materiáli.
Existuje niekoľko bakteriálnych kultúr, z ktorých sa tieto proteíny získavajú. Nižšie uvádzame, z čoho je vyrobený rekombinantný interferón alfa 2b:
- Escherichia coli (akumulácia produktu prebieha intracelulárne);
- senná baktéria Bacillussubtilis (uvoľňujúca interferóny do životného prostredia);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- kvasinkové huby Saccharomycopsis fibuligera.
Posledný typ výrobcov má oproti ostatným tieto výhody:
- možnosť použitia lacných kultivačných médií;
- jednoduché oddelenie pri oddeľovaní;
- vysoký procesný výkon (viac ako 10-krát v porovnaní s ostatnými);
- proces pridávania sacharidových skupín, podobný mechanizmom ako v živočíšnych bunkách.
Formuláre na vydanie
Rekombinantné interferóny 2b, 2a a beta sú dostupné v nasledujúcich dávkových formách:
- injekčné roztoky;
- lyofilizáty;
- kvapky a filmy preoko;
- orálne roztoky;
- sviečky a mikroklyzéry na rektálne a vaginálne podanie;
- masti;
- gels;
- pills;
- aerosóly;
- sférické vezikuly (lipozómy).
Rekombinantný IFN alfa
Syntetické alfa-interferóny sú plne v súlade s prírodnými proteínmi. Zohrávajú dôležitú úlohu pri spúšťaní imunitnej odpovede v ľudskom tele, aktivujú produkciu dôležitých cytokínov, sprostredkúvajú medzi vrodenou a adaptívnou imunitou a poskytujú imunologickú „pamäť“.
Tabuľka uvedená nižšie ukazuje hlavné charakteristiky niektorých prípravkov s rekombinantným interferónom tohto typu:
| Meno | Typ | Formulár vydania | Indikácie |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Lyofilizát na injekčný roztok a lokálne použitie, ampulky a liekovky |
Dospelí:
Deti staršie ako 1 rok:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | Rektálne čapíky |
Dospelí a deti:
U novorodencov:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Trubička striekačky |
Vírusové patológie:
Poruchy lymfatického systému:
Nádory:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Lyofilizát na injekčný roztok |
Dospelí:
Deti:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Riešenie pre intravenózne a s/c injekcie |
Vírusové a malígne ochorenia:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | Riešenie na intramuskulárnu injekciu a instiláciu do oka | Podobné ako „Interal-P“ |
| "Infagel" | Alpha 2b | Gél v tubách na vonkajšie použitie | Liečba herpesu, prevencia chrípky a SARS |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | Lyofilizát na im a IV podanie | Ochorenia opísané pre Intron-A, ako aj kliešťová encefalitída, mycosis fungoides a Cesariho syndróm |
| "Berofor" | Alpha 2c | Očné kvapky v kapilárnych pipetách | Vírusové očné infekcie |
Drogy novéhogenerácie sú pegylované (alebo konjugované) alfa-IFN, ktoré sa vyznačujú predĺženým účinkom. Vykazujú vysokú účinnosť pri liečbe vírusovej hepatitídy. Patria sem Pegasys (IFN-α-2a) a Pegintron (ľudský rekombinantný interferón 2b).
Rekombinantný beta-IFN
Medzi beta-interferónmi sa v súčasnosti rozlišujú 2 podtypy - b1a (glykozylované) a b1b (neglykolizované). Okrem antivírusových a imunomodulačných účinkov ovplyvňujú nervový systém a používajú sa pri liečbe sklerózy multiplex. Lieky sa podávajú subkutánne alebo intramuskulárne. Bolo klinicky dokázané, že k zníženiu frekvencie exacerbácií ochorenia dochádza takmer o tretinu, ale stále neexistujú jasné kritériá na hodnotenie účinnosti.
Mechanizmus účinku takýchto liekov je založený na nasledujúcich javoch:
- Väzba interferónov na špecifické receptory na povrchu buniek, čím sa aktivuje tvorba proteínov s antivírusovými, protinádorovými, protizápalovými účinkami.
- Pokles počtu nových ložísk sklerotických lézií mozgu a atrofických zmien v jeho tkanivách (potvrdené údajmi MRI).
- Inhibícia delenia leukocytov a ich migrácie do oblasti zápalu znížením produkcie proteolytických enzýmov.
- Zvýšené odbúravanie gama-interferónu, ktorý hrá dôležitú úlohu pri rozvoji roztrúsenej sklerózy.
Rekombinantná gama-IFN
V Rusku sa rekombinantný interferón gama najčastejšie vyrába ako súčasť lieku "Ingaron". Používa sa pri liečbe chorôb ako:
- chrípka (vrátane prasacej chrípky);
- zápal stredného ucha (aerosólová forma lieku);
- granulomatózna choroba;
- osteopetróza (vrodená familiárna osteoskleróza);
- chronická vírusová hepatitída B,C;
- AIDS;
- pľúcna tuberkulóza;
- onkologické patológie;
- urogenitálne infekcie;
- genitálny herpes a pásový opar;
- HPV;
- chronická prostatitída.
Aerosolová forma ľudského rekombinantného gama interferónu sa používa aj na prevenciu chrípky (výplach nosa a nosohltanu). Táto látka blokuje tvorbu polypeptidov zodpovedných za rozvoj fibrotických zmien v tkanive pečene a pľúc.
Vedľajšie účinky
Pri liečbe interferónmi alfa a gama je syndróm podobný chrípke najčastejšie zaznamenaný ako vedľajšie účinky. Obsahuje funkcie ako:
- zvýšená telesná teplota;
- bolesti hlavy a svalov;
- chill;
- slabosť.
Tieto symptómy sa zvyčajne objavia počas prvého alebo druhého týždňa liečby. Môžu byť odstránené znížením dávky.
Nasledujúce vedľajšie účinky sú menej časté:
- porucha trávenia;
- zhoršenie spánku;
- trombocytopénia;
- zníženie hladiny leukocytov vkrv;
- intoxikácia hormónom štítnej žľazy.
Pri užívaní beta-interferónov sa môžu vyskytnúť aj tieto negatívne javy:
- hypertenzia;
- tachykardia;
- arytmia;
- bolesť srdca;
- zlyhanie srdca;
- zníženie inteligencie;
- duševné poruchy – depresia, samovražedné myšlienky, depersonalizácia, epileptické záchvaty.
