Rekombinantiniai interferonai – tai grupė antivirusinių vaistų, naudojamų gydymo ir profilaktikos tikslais. Šie biologiškai aktyvūs b altymai natūraliai sintetinami žmogaus ląstelėse reaguojant į svetimkūnių įsiskverbimą. Šiuolaikinėje medicinoje šie vaistai yra pripažinti veiksmingiausiais ir saugiausiais virusinėms ligoms gydyti.
Klasifikacija
Mikrobiologijoje yra daugiau nei 20 interferonų (IFN) tipų, kurie skiriasi savybėmis ir biologine struktūra. Jų pagrindu pagaminti vaistai klasifikuojami taip:
- Pagal veikliosios medžiagos tipą: o alfa-interferonas (arba leukocitai); o beta-interferonas (fibroblastas); o gama-interferonas (imuninis); o lambda-interferonas.
- Pagal gavimo būdą: o natūralus, gaunamas iš žmogaus kraujo leukocitų; o rekombinantinis žmogaus interferonas, pagamintas sintetiniu būdu (genų inžinerijos būdu).
Alfa ir beta interferonai yra sujungti į I šeimątipo dėl jų funkcijų organizme panašumo ir tų pačių aminorūgščių sekų. Gama ir lambda interferonai atitinkamai išskiriami į atskirus II ir III tipus. Pirmosios kartos natūralūs b altymai turėjo didelį trūkumą – jiems reikėjo naudoti menkas žaliavas (donoro kraują) ir aukšto laipsnio apsivalymą nuo pašalinių b altymų. Tai lėmė jų didelę kainą ir mažą efektyvumą. Rekombinantiniai alfa-interferonai šiuo metu užima pirmaujančią vietą tarp šio tipo vaistų pagal tyrimų laipsnį ir taikymo medicinos praktikoje plotį.
Funkcijos
Be aukščiau nurodytos klasifikacijos, šie b altymai skiriasi potipiais. Taigi, rekombinantinių alfa 2 interferonų kategorija apima mažiausiai 24 potipius, kurie skiriasi vienas nuo kito 24 genais. Jų pirminė struktūra nėra visiškai identiška.
Skirtingai nei alfa interferonai, beta modifikaciją koduoja tik vienas žinomas genas. Abiejų tipų b altymus aktyvuoja virusai ir jų veikimo mechanizmas kitoms ląstelėms naudoja tuos pačius receptorius.
Žmogaus rekombinantinio interferono alfa-2b potipis skiriasi nuo alfa-2a dviem aminorūgščių liekanomis struktūroje. Likusios jų (o iš viso daugiau nei šimtas) yra vienodos. Todėl ligos, kurioms jie vartojami, taip pat šalutinis poveikis yra vienodi, tačiau organizmo reakcija (antikūnų gamyba) skiriasi.
Natūralūs leukocitų interferonai taip pat klasifikuojami pagal gryninimo laipsnį:
- Gimtasis, pasižymintis negiliu valymu irkuo arčiau pradinės žaliavos. Jie turi didžiausią imunobiologinio poveikio potencialą.
- Koncentruotas, labai išgrynintas. Jie dažniausiai naudojami tais atvejais, kai reikia skirti didelę vienkartinę dozę. Šių preparatų sudėties homogeniškumas siekia 90%.
- Sujungti. Jie gaunami švelniais valymo būdais. Dėl papildomų citokinų sunku standartizuoti šias medžiagas. Tuo pačiu metu dėl šio veiksnio jie turi didesnį imunomoduliacinį poveikį, o tai prisideda prie jų taikymo srities išplėtimo.
Rekombinantiniame žmogaus interferone yra monospecifinio b altymo. Jis priklauso vienam iš potipių. Rekombinantinio alfa interferono preparatuose b1a tipas pasižymi glikozilinta forma (nefermentinis cukraus likučių pridėjimas prie organinių b altymų molekulių), o b1b yra neglikolizuotas. Tokie interferonai yra 98% homogeniški.
Šios natūralių ir dirbtinai susintetintų b altymų savybės lemia jų taikymo srities skirtumus. Rekombinantiniai interferonai turi vyraujantį antivirusinį ir priešnavikinį poveikį. Natūraliai jis yra imunomoduliuojantis, taip pat didesnis aktyvumas prieš bakterines ir pūlingas-septines patologijas.
Rekombinantiniai interferono preparatai
Šios grupės vaistai yra plačiausiai naudojami:
- alpha 2a interferonas: "Reaferon",„Viferon“, „Roferon“, „Interal“;
- alpha 2b interferonas: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- alpha 2c interferonas: "Berofor";
- beta-interferonas: "Interferonas-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gama-interferonas: „Aktimmun“, „Gammaferon“, „Ingaron“, „Imukin“.
Ligos
Rekombinantiniai interferonai yra aktyvūs gydant tokias ligas kaip:
- dermatologinės patologijos: lytinių organų pūslelinė, karpos, kondilomos, papilomatozė, juostinė pūslelinė;
- oftalmologinės ligos: akies ragenos uždegimas, kurį sukelia herpetinė ar adenovirusinė infekcija (sutrumpėja ligos trukmė, padaugėja pasikartojančių laikotarpių);
- ūmios infekcinės viršutinių kvėpavimo takų ligos: gripas, SŪRS (neatidėliotina profilaktika rizikos grupėms priklausantiems asmenims, taip pat medicininiais tikslais);
- kepenų tulžies sistemos patologijos: virusinis hepatitas B, C ūmine ir lėtine forma (ryškus klinikinis poveikis, mirtingumo sumažėjimas iki 60%);
- AIDS: imuniteto normalizavimas, ligos sunkumo sumažėjimas daugiau nei pusei pacientų; sumažinta su AIDS susijusios Kapoši sarkomos rizika;
- kitos patologijos: CMVI (citomegalovirusinė infekcija), pasireiškianti imunodeficito būsenų fone (jo gydymui naudojami interferonaiprofilaktikai), taip pat po transplantacijos operacijų; sklerozuojantis panencefalitas (smegenų uždegimas).
Šie preparatai pasižymi universaliu antivirusinio aktyvumo spektru. Skirtingai nei chemoterapiniai preparatai, jie nesukelia atsparių patogenų formų atsiradimo, bet veikia įgimto, natūralaus imuniteto veiksnius.
Atradimų istorija
Interferonai buvo atrasti beveik prieš 50 metų. Pirmieji vaistai buvo gauti iš donorų kraujo. Norėdami tai padaryti, kraujo ląstelės buvo apdorotos virusais, po kurių jie pradėjo gaminti b altymus, turinčius apsauginių savybių. Tokiu būdu gautas interferonas buvo labai efektyvus, tačiau jo gamybą stambiu mastu stabdė žaliavų trūkumas. Pavyzdžiui, norint gauti 1 vėžiu sergančiam pacientui gydyti reikalingą vaistų kiekį, reikėjo paimti kraują iš 200 donorų.
XX amžiaus 80-ųjų viduryje atsirado pirmosios prielaidos gauti sintetinius rekombinantinius interferonus. Šiais metais sparčiai vystantis genų inžinerijai, buvo sukurta nauja technologija – atitinkamo geno įvedimas į Pseudomonas putida bakterijų ląstelių kolonijas, kurios gali greitai daugintis. Tai leido pramoniniu mastu sintezuoti žmogaus rekombinantinį alfa 2b interferoną. Pirmasis SSRS sukurtas vaistas buvo pavadintas Reaferon.
Vėlesniais metais buvo atlikti išsamūs šio vaisto tyrimai su gyvūnaisteratogeninių ir toksinių savybių tema. Bandymai patvirtino jo saugumą vaisiui ir tai, kad dirbtinai susintetinto ir natūralaus interferono šalutinis poveikis nesiskiria.
Vėliau E. coli bakterijos buvo pradėtos naudoti rekombinantiniam interferonui gauti, nes jos greičiau gamina šią medžiagą. Pirmasis jų pagrindu gautas vaistas buvo pavadintas „Reaferon-EC“(iš lotyniško šio mikroorganizmo pavadinimo Escherichia coli santrumpos). Šios bakterijos taip pat naudojamos daugumoje šiuolaikinių rekombinantinių interferonų gamybos.
Veikimo principas
Interferonai yra tam tikri biologiniai tarpininkai, kurie aktyvina žmogaus imuninę sistemą. Jie prisideda prie svetimos genetinės informacijos atpažinimo ir slopinimo. Į ląstelę patekus virusams, po kelių minučių patogenų skaičius išauga daug kartų. Jie plinta toliau, paveikdami sveikas ląsteles ir vėl dauginasi. Šis procesas ypač greitai vyksta pradinėje ligos stadijoje, nes šiuo laikotarpiu žmogaus organizmas nepajėgia pagaminti reikiamo interferono kiekio.
Šių b altymų dėka suaktyvinama daugelio fermentų, antikūnų ir kitų imuninės gynybos komponentų sintezė. Dėl to ląstelės tampa atsparios virusams. Taip pat išskiriami šie mechanizmai, kuriuose dalyvauja interferonai:
- makrofagų stimuliavimas, jų aktyvinimas, siekiant absorbuoti negyvybingas, paveiktas ląsteles;
- nenormalių ląstelių augimo slopinimas ir naikinimas(priešnavikinis poveikis);
- poveikis imunocitams (limfocitams, gaminamiems kaulų čiulpuose) – pagrindinėms imuninės sistemos ląstelėms: NK ląstelėms, T-limfocitams, monocitams, makrofagams ir granulocitams; jų nespecifinio citotoksiškumo stimuliavimas;
- b altymų, didinančių ląstelių atsparumą pašaliniams veiksniams, sintezės suaktyvinimas, šių b altymų perkėlimas į kaimynines ląsteles;
- pradeda reakcijų kaskadą, skatinančią priešuždegiminių faktorių gamybą (priešuždegiminį poveikį);
- savo IFN sintezės aktyvinimas, kuris sumažina atkūrimo laiką.
Ypač ryškus antivirusinis poveikis būdingas rekombinantiniams alfa 2b, 2a ir beta interferonams. Jie blokuoja virusinių b altymų gamybą ir neleidžia daugintis patogenams. Vienas iš svarbių jais pagrįstų vaistų privalumų – minimalus toksiškumas ir galimybė išrašyti vaikystėje.
Sintezė
Rekombinantinių interferonų gavimas vyksta etapais:
- RNR pasiuntinio išskyrimas suaktyvinus interferono gamybą bakterijų kultūroje;
- papildomos DNR sintezė RNR pagrindu;
- ankstesniame etape gautos DNR įterpimas į plazmidinius vektorius – ekstrachromosomines DNR molekules, galinčias savarankiškai kopijuoti bakterijų ląstelėse ir atsakingas už b altymų gamybą;
- rekombinantinės DNR gavimas;
- mikroorganizmų, gaminančių interferoną, klonų sintezė;
- bakterijų dauginimasiskultūros maistinėje terpėje;
- bakterijų ląstelių išskyrimas centrifuguojant;
- interferono b altymų nusodinimas iš tirpalo;
- rekombinantinio interferono gryninimas afinine chromatografija ar kitais metodais.
Kloninės kultūros dauginimas vyksta pramoninėmis sąlygomis reaktoriuose, o ankstesni etapai – laboratorijose. Rekombinantiniai IFN gaminami už žmogaus kūno ribų, žmogaus interferono genas yra įterptas į jų genetinę medžiagą.
Yra keletas bakterijų kultūrų, iš kurių gaunami šie b altymai. Toliau pateikiama, iš ko pagamintas rekombinantinis alfa 2b interferonas:
- Escherichia coli (produktas kaupiasi ląstelėje);
- šieno bakterija Bacillussubtilis (išskiria į aplinką interferonus);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- mielių grybai Saccharomycopsis fibuligera.
Paskutinis gamintojų tipas turi šiuos pranašumus prieš kitus:
- galimybė naudoti pigią auginimo terpę;
- lengvas atskyrimas atskiriant;
- didelis proceso našumas (daugiau nei 10 kartų, palyginti su kitais);
- angliavandenių grupių pridėjimo procesas, panašus į gyvūnų ląstelių mechanizmą.
Išdavimo formos
Rekombinantiniai interferonai 2b, 2a ir beta yra prieinami šiomis dozavimo formomis:
- injekciniai tirpalai;
- liofilizuojasi;
- lašai ir filmaiakis;
- geriamieji tirpalai;
- žvakės ir mikroklizteriai, skirti vartoti į tiesiąją žarną ir makštį;
- tepalai;
- geliai;
- tabletės;
- aerozoliai;
- sferinės pūslelės (liposomos).
Rekombinantinis IFN alfa
Sintetiniai alfa interferonai visiškai atitinka natūralius b altymus. Jie atlieka svarbų vaidmenį skatinant imuninį atsaką žmogaus organizme, aktyvina svarbių citokinų gamybą, tarpininkauja tarp įgimto ir adaptyvaus imuniteto bei suteikia imunologinę „atmintį“.
Toliau esančioje lentelėje parodytos pagrindinės kai kurių šio tipo rekombinantinių interferono preparatų charakteristikos:
| Vardas | Tipas | Išdavimo forma | Indikacijos |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Liofilizatas injekciniam tirpalui ir vietiniam vartojimui, ampulės ir buteliukai |
Suaugusieji:
Vaikai, vyresni nei 1 metų:
|
| „Viferon“ | Alpha 2a | Rektalinės žvakutės |
Suaugusieji ir vaikai:
Naujagimiams:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Švirkšto vamzdelis |
Virusinės patologijos:
Limfinės sistemos sutrikimai:
Navikai:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Liofilizatas injekciniam tirpalui |
Suaugusieji:
Vaikai:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Sprendimas į veną ir s/c injekcijoms |
Virusinės ir piktybinės ligos:
|
| "Laifferonas" | Alpha 2b | Tirpalas injekcijai į raumenis ir instiliacijai į akį | Panašus į "Interal-P" |
| "Infagel" | Alpha 2b | Gelis tūbelėse išoriniam naudojimui | Herpes gydymas, gripo ir SARS profilaktika |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | Liofilizatas, skirtas IM ir IV skyrimui | Ligos, aprašytos Intron-A, taip pat erkinis encefalitas, grybelinė mikozė ir Cesario sindromas |
| "Berofor" | Alpha 2c | Akių lašai kapiliarinėse pipetėse | Virusinės akių infekcijos |
Naujas narkotikaikartos yra pegiliuoti (arba konjuguoti) alfa-IFN, kuriems būdingas ilgalaikis veikimas. Jie rodo didelį efektyvumą gydant virusinį hepatitą. Tai apima Pegasys (IFN-α-2a) ir Pegintron (žmogaus rekombinantinis interferonas 2b).
Rekombinantinis beta-IFN
Tarp beta interferonų šiuo metu išskiriami 2 potipiai – b1a (glikozilintas) ir b1b (neglikolizuotas). Be antivirusinio ir imunomoduliacinio poveikio, jie veikia nervų sistemą ir yra naudojami išsėtinei sklerozei gydyti. Vaistai švirkščiami po oda arba į raumenis. Kliniškai įrodyta, kad ligos paūmėjimų dažnis sumažėja beveik trečdaliu, tačiau vis dar nėra aiškių veiksmingumo vertinimo kriterijų.
Tokių vaistų veikimo mechanizmas pagrįstas šiais reiškiniais:
- Interferonų surišimas su specifiniais receptoriais ląstelės paviršiuje, taip suaktyvinant b altymų, turinčių antivirusinį, priešnavikinį, priešuždegiminį poveikį, gamybą.
- Naujų sklerozinių smegenų pažeidimų židinių ir atrofinių pokyčių jos audiniuose mažėjimas (patvirtinta MRT duomenimis).
- Leukocitų dalijimosi ir jų migracijos į uždegimo sritį slopinimas mažinant proteolitinių fermentų gamybą.
- Padidėjęs gama-interferono, kuris vaidina svarbų vaidmenį vystant išsėtinei sklerozei, skilimas.
Rekombinantinė gama-IFN
Rusijoje rekombinantinis gama interferonas plačiausiai gaminamas kaip vaisto "Ingaron" dalis. Jis naudojamas tokioms ligoms gydyti kaip:
- gripas (įskaitant kiaulių gripą);
- vidurinės ausies uždegimas (vaisto aerozolinė forma);
- granulomatinė liga;
- osteopetrozė (įgimta šeiminė osteosklerozė);
- lėtinis virusinis hepatitas B, C;
- AIDS;
- plaučių tuberkuliozė;
- onkologinės patologijos;
- urogenitalinės infekcijos;
- genitalijų pūslelinė ir juostinė pūslelinė;
- ŽPV;
- lėtinis prostatitas.
Žmogaus rekombinantinio gama interferono aerozolinė forma taip pat naudojama gripo profilaktikai (nosies ir nosiaryklės drėkinimui). Ši medžiaga blokuoja polipeptidų, atsakingų už fibrozinių pokyčių kepenyse ir plaučių audinyje, gamybą.
Šalutinis poveikis
Gydant alfa ir gama interferonais, į gripą panašus sindromas dažniausiai pastebimas kaip šalutinis poveikis. Jame yra tokių funkcijų kaip:
- padidėjusi kūno temperatūra;
- galvos ir raumenų skausmas;
- chill;
- silpnumas.
Šie simptomai paprastai pasireiškia pirmąją arba antrąją gydymo savaitę. Juos galima pašalinti sumažinus dozę.
Šis šalutinis poveikis yra mažiau paplitęs:
- virškinimo sutrikimai;
- miego pablogėjimas;
- trombocitopenija;
- sumažėjęs leukocitų kiekiskraujas;
- skydliaukės hormonų intoksikacija.
Vartojant beta interferonus, taip pat gali pasireikšti šie neigiami reiškiniai:
- hipertenzija;
- tachikardija;
- aritmija;
- širdies skausmas;
- širdies nepakankamumas;
- sumažėjęs intelektas;
- psichikos sutrikimai – depresija, mintys apie savižudybę, depersonalizacija, epilepsijos priepuoliai.
