Rekombinantni interferoni su skupina antivirusnih lijekova koji se koriste u terapeutske i profilaktičke svrhe. Ovi biološki aktivni proteini se prirodno sintetiziraju u ljudskim stanicama kao odgovor na prodor stranih agenasa. U modernoj medicini ovi lijekovi su prepoznati kao najučinkovitiji i najsigurniji za liječenje virusnih bolesti.
Klasifikacija
U mikrobiologiji postoji više od 20 vrsta interferona (IFN), koji se razlikuju po svojstvima i biološkoj strukturi. Lijekovi na temelju njih klasificirani su na sljedeći način:
- Po vrsti aktivnog sastojka: o alfa-interferon (ili leukocit); o beta-interferon (fibroblast); o gama-interferon (imuni); o lambda-interferon.
- Prema načinu dobivanja: o prirodni, dobiven iz leukocita ljudske krvi; o rekombinantni ljudski interferon, proizveden sintetički (genskim inženjeringom).
Alfa- i beta-interferoni su kombinirani u obitelj Itipa zbog sličnosti njihovih funkcija u tijelu i istih sekvenci aminokiselina. Gama i lambda interferoni su izolirani u zasebne tipove II i III. Prva generacija prirodnih proteina imala je veliki nedostatak - zahtijevala je korištenje oskudnih sirovina (donatorske krvi) i visok stupanj pročišćavanja od stranih proteina. To je dovelo do njihove visoke cijene i niske učinkovitosti. Rekombinantni alfa-interferoni trenutno zauzimaju vodeće mjesto među lijekovima ove vrste po stupnju proučavanja i širini primjene u medicinskoj praksi.
Značajke
Osim gornje klasifikacije, ovi proteini se razlikuju po podtipovima. Dakle, kategorija rekombinantnih alfa 2 interferona uključuje najmanje 24 podtipa koji se međusobno razlikuju u 24 gena. Nisu potpuno identične u primarnoj strukturi.
Za razliku od alfa interferona, beta modifikacija je kodirana samo jednim poznatim genom. Obje vrste proteina aktiviraju virusi i koriste iste receptore u svom mehanizmu djelovanja na druge stanice.
Podtip humanog rekombinantnog interferona alfa-2b razlikuje se od alfa-2a po dva aminokiselinska ostatka u strukturi. Ostali (a ukupno ih je više od sto) su isti. Dakle, bolesti za koje se koriste, kao i nuspojave su iste, ali je reakcija tijela (proizvodnja antitijela) drugačija.
Leukocitni prirodni interferoni također se klasificiraju prema stupnju pročišćavanja:
- Native, karakterizirano plitkim čišćenjem išto bliže izvornoj sirovini. Imaju najveći potencijal za imunobiološke učinke.
- Koncentrirano, visoko pročišćeno. Najčešće se koriste u slučajevima kada se mora primijeniti velika pojedinačna doza. Homogenost sastava ovih preparata doseže 90%.
- Kombinirano. Dobivaju se nježnim metodama čišćenja. Prisutnost dodatnih citokina otežava standardizaciju ovih tvari. Istovremeno, zbog ovog čimbenika imaju veći imunomodulatorni učinak, što doprinosi proširenju njihovog opsega.
Rekombinantni ljudski interferon sadrži monospecifični protein. Pripada jednom od podtipova. Tip b1a u pripravcima rekombinantnog alfa interferona karakterizira glikoziliran oblik (neenzimsko dodavanje ostataka šećera organskim proteinskim molekulama), a b1b je neglikoliziran. Takvi interferoni su 98% homogeni u sastavu.
Ova svojstva prirodnih i umjetno sintetiziranih proteina određuju razliku u njihovu području primjene. Rekombinantni interferoni imaju dominantno antivirusno i antitumorsko djelovanje. U prirodi djeluje imunomodulatorno, a postoji i veća aktivnost protiv bakterijskih i gnojno-septičkih patologija.
Preparati rekombinantnog interferona
Najviše korišteni lijekovi iz ove skupine su sljedeći:
- alfa 2a interferon: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Interal";
- alfa 2b interferon: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- alfa 2c interferon: "Berofor";
- beta-interferon: "Interferon-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gama-interferon: "Aktimmun", "Gammaferon", "Ingaron", "Imukin".
Bolesti
Rekombinantni interferoni su aktivni u liječenju bolesti kao što su:
- dermatološke patologije: genitalni herpes, bradavice, kondilomi, papilomatoza, šindre;
- oftalmološke bolesti: upala rožnice oka uzrokovana herpetičnom ili adenovirusnom infekcijom (smanjenje trajanja bolesti, povećanje interrekurentnih razdoblja);
- akutne zarazne bolesti gornjih dišnih puteva: gripa, SARS (hitna prevencija za rizične osobe, kao i u medicinske svrhe);
- patologije hepatobilijarnog sustava: virusni hepatitis B, C u akutnom i kroničnom obliku (izražen klinički učinak, smanjenje smrtnosti do 60%);
- AIDS: normalizacija imuniteta, smanjenje težine bolesti u više od polovice bolesnika; smanjen rizik od Kaposijevog sarkoma povezanog sa AIDS-om;
- druge patologije: CMVI (infekcija citomegalovirusom), koja se javlja u pozadini stanja imunodeficijencije (interferoni se koriste za njegovuprevencija), kao i nakon transplantacijskih operacija; sklerozirajući panencefalitis (upala mozga).
Ove pripravke karakterizira univerzalni spektar antivirusnog djelovanja. Za razliku od kemoterapijskih sredstava, oni ne dovode do pojave rezistentnih oblika patogena, već utječu na čimbenike urođene, prirodne imunosti.
Povijest otkrića
Interferoni su otkriveni prije gotovo 50 godina. Prvi lijekovi dobiveni su iz krvi darivatelja. Da bi to učinili, krvne stanice su tretirane virusima, nakon čega su počele proizvoditi proteine sa zaštitnim svojstvima. Interferon dobiven na ovaj način bio je vrlo učinkovit, ali je njegova proizvodnja u velikim razmjerima bila otežana nedostatkom sirovina. Na primjer, da bi se dobila količina lijeka potrebna za liječenje 1 oboljelog od raka, bilo je potrebno prikupiti krv od 200 darivatelja.
Sredinom 80-ih godina XX. stoljeća pojavili su se prvi preduvjeti za dobivanje sintetskih rekombinantnih interferona. Brzi razvoj genetskog inženjeringa ovih godina doveo je do stvaranja nove tehnologije – uvođenja odgovarajućeg gena u kolonije bakterijskih stanica Pseudomonas putida koje se mogu brzo razmnožavati. To je omogućilo sintezu ljudskog rekombinantnog alfa 2b interferona u industrijskim razmjerima. Prvi lijek stvoren u SSSR-u zvao se Reaferon.
Sljedećih godina provedena su temeljita istraživanja na životinjama na ovom lijekupredmet teratogenih i toksičnih svojstava. Testovi su potvrdili njegovu sigurnost za fetus i odsutnost razlika između nuspojava umjetno sintetiziranog i prirodnog interferona.
Kasnije su se bakterije E. coli počele koristiti za dobivanje rekombinantnog interferona, jer brže proizvode ovu tvar. Prvi lijek dobiven na njihovoj osnovi nazvan je "Reaferon-EC" (od kratice latinskog naziva ovog mikroorganizma Escherichia coli). Ove se bakterije također koriste u najsuvremenijoj proizvodnji rekombinantnih interferona.
Princip rada
Interferoni su vrsta bioloških medijatora koji aktiviraju ljudski imunološki sustav. Oni doprinose prepoznavanju i potiskivanju vanzemaljskih genetskih informacija. Unošenjem virusa u stanicu, nakon nekoliko minuta, broj patogena se višestruko povećava. Oni se šire dalje, utječu na zdrave stanice i ponovno se množe. Ovaj proces se posebno brzo događa u početnoj fazi bolesti, jer u tom razdoblju ljudsko tijelo nije u stanju proizvesti potrebnu količinu interferona.
Zahvaljujući ovim proteinima pokreće se sinteza niza enzima, antitijela i drugih komponenti imunološke obrane. Kao rezultat, stanice postaju imune na viruse. Također se razlikuju sljedeći mehanizmi u kojima su uključeni interferoni:
- stimulacija makrofaga, njihova aktivacija za apsorpciju neodrživih, zahvaćenih stanica;
- inhibicija rasta i uništavanje abnormalnih stanica(antitumorski učinak);
- utjecaj na imunocite (limfocite proizvedene u koštanoj srži) - glavne stanice imunološkog sustava: NK stanice, T-limfociti, monociti, makrofagi i granulociti; stimulacija njihove nespecifične citotoksičnosti;
- aktivacija sinteze proteina koji povećavaju otpornost stanica na strane agense, prijenos tih proteina u susjedne stanice;
- pokretanje kaskade reakcija koje stimuliraju proizvodnju protuupalnih čimbenika (protuupalni učinak);
- aktivacija sinteze vlastitog IFN-a, što skraćuje vrijeme oporavka.
Posebno snažno antivirusno djelovanje tipično je za rekombinantne interferone alfa 2b, 2a i beta. Blokiraju proizvodnju virusnih proteina i sprječavaju razmnožavanje patogena. Jedna od važnih prednosti lijekova na njihovoj osnovi je minimalna toksičnost i mogućnost propisivanja u djetinjstvu.
Sinteza
Dobivanje rekombinantnih interferona odvija se u fazama:
- izolacija glasničke RNA nakon aktivacije proizvodnje interferona u bakterijskoj kulturi;
- sinteza komplementarne DNK na temelju RNA;
- ugradnja DNK dobivene u prethodnoj fazi u plazmidne vektore - ekstrakromosomske molekule DNA sposobne za neovisno kopiranje unutar bakterijskih stanica i odgovorne za proizvodnju proteina;
- dobivanje rekombinantne DNK;
- sinteza klonova mikroorganizama koji proizvode interferon;
- razmnožavanje bakterijakulture na hranjivom mediju;
- izolacija bakterijskih stanica centrifugiranjem;
- precipitacija proteina interferona iz otopine;
- pročišćavanje rekombinantnog interferona afinitetnom kromatografijom ili drugim metodama.
Razmnožavanje klonske kulture odvija se u industrijskim uvjetima u reaktorima, a prethodne faze - u laboratorijima. Rekombinantni IFN se proizvode izvan ljudskog tijela, ljudski interferonski gen je ugrađen u njihov genetski materijal.
Postoji nekoliko bakterijskih kultura iz kojih se dobivaju ovi proteini. Ispod je od čega je napravljen rekombinantni alfa 2b interferon:
- Escherichia coli (akumulacija proizvoda se događa intracelularno);
- bakterija sijena Bacillussubtilis (oslobađanje interferona u okoliš);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- kvasne gljive Saccharomycopsis fibuligera.
Posljednja vrsta proizvođača ima sljedeće prednosti u odnosu na ostale:
- mogućnost korištenja jeftinih medija za kulturu;
- lako odvajanje prilikom odvajanja;
- visoka izvedba procesa (više od 10 puta u usporedbi s ostalima);
- proces dodavanja ugljikohidratnih skupina, sličan mehanizmu onom u životinjskim stanicama.
Obrasci za izdavanje
Rekombinantni interferoni 2b, 2a i beta dostupni su u sljedećim oblicima doziranja:
- otopine za injekcije;
- liofilizira;
- kapi i filmovi zaoko;
- oralne otopine;
- svijeće i mikroklistere za rektalnu i vaginalnu primjenu;
- masti;
- gelovi;
- pilule;
- aerosoli;
- sferične vezikule (liposomi).
Rekombinantni IFN alfa
Sintetski alfa-interferoni u potpunosti su konzistentni s prirodnim proteinima. Oni igraju važnu ulogu u pokretanju imunološkog odgovora u ljudskom tijelu, aktiviraju proizvodnju važnih citokina, posreduju između urođene i adaptivne imunosti i osiguravaju imunološko "pamćenje".
Tablica u nastavku prikazuje glavne karakteristike nekih rekombinantnih interferonskih pripravaka ove vrste:
| ime | Vrsta | Obrazac za izdavanje | Indikacije |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Liofilizat za otopinu za injekcije i lokalnu upotrebu, ampule i bočice |
odrasli:
Djeca starija od 1 godine:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | Rektalni čepići |
Odrasli i djeca:
Kod novorođenčadi:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Cijev za špricu |
Virusne patologije:
Poremećaji limfnog sustava:
Tumori:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Liofilizat za otopinu za injekcije |
odrasli:
Djeca:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Rješenje za intravenske i s/c injekcije |
Virusne i maligne bolesti:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | Otopina za intramuskularnu injekciju i ukapavanje u oko | Slično kao "Interal-P" |
| "Infagel" | Alpha 2b | Gel u tubama za vanjsku upotrebu | Liječenje herpesa, prevencija gripe i SARS-a |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | Liofilizat za IM i IV primjenu | Bolesti opisane za Intron-A, kao i krpeljni encefalitis, mikoza fungoides i Cesarijev sindrom |
| "Berofor" | Alpha 2c | Kapi za oči u kapilarnim pipetama | Virusne infekcije oka |
Droge novoggeneracije su pegilirani (ili konjugirani) alfa-IFN, koje karakterizira produljeno djelovanje. Pokazuju visoku učinkovitost u liječenju virusnog hepatitisa. To uključuje Pegasys (IFN-α-2a) i Pegintron (ljudski rekombinantni interferon 2b).
Rekombinantni beta-IFN
Među beta-interferonima, trenutno se razlikuju 2 podtipa - b1a (glikozilirani) i b1b (neglikolizirani). Osim antivirusnog i imunomodulatornog djelovanja, utječu na živčani sustav te se koriste za liječenje multiple skleroze. Lijekovi se daju supkutano ili intramuskularno. Klinički je dokazano da se smanjenje učestalosti egzacerbacija bolesti događa za gotovo trećinu, ali još uvijek nema jasnih kriterija za ocjenu učinkovitosti.
Mehanizam djelovanja takvih lijekova temelji se na sljedećim pojavama:
- Vezivanje interferona sa specifičnim receptorima na površini stanice, čime se aktivira proizvodnja proteina s antivirusnim, antitumorskim, protuupalnim djelovanjem.
- Smanjenje broja novih žarišta sklerotičnih lezija mozga i atrofičnih promjena u njegovim tkivima (potvrđeno MRI podacima).
- Inhibicija diobe leukocita i njihove migracije u područje upale smanjenjem proizvodnje proteolitičkih enzima.
- Povećana razgradnja gama-interferona, koji igra važnu ulogu u razvoju multiple skleroze.
Rekombinantna gama-IFN
U Rusiji se rekombinantni gama interferon najviše proizvodi kao dio lijeka "Ingaron". Koristi se u liječenju bolesti kao što su:
- gripa (uključujući svinjsku gripu);
- otitis media (aerosolni oblik lijeka);
- granulomatozna bolest;
- osteopetroza (kongenitalna obiteljska osteoskleroza);
- kronični virusni hepatitis B, C;
- AIDS;
- plućna tuberkuloza;
- onkološke patologije;
- urogenitalne infekcije;
- genitalni herpes i šindre;
- HPV;
- kronični prostatitis.
Aerosolni oblik humanog rekombinantnog gama interferona također se koristi za prevenciju gripe (ispiranje nosa i nazofarinksa). Ova tvar blokira proizvodnju polipeptida odgovornih za razvoj fibroznih promjena u jetri i plućnom tkivu.
Nuspojave
Kada se liječi alfa i gama interferonima, sindrom sličan gripi najčešće se bilježi kao nuspojava. Uključuje značajke kao što su:
- povišena tjelesna temperatura;
- glavobolje i bolovi u mišićima;
- chill;
- slabost.
Ovi se simptomi obično pojavljuju tijekom prvog ili drugog tjedna liječenja. Mogu se eliminirati smanjenjem doze.
Sljedeće nuspojave su rjeđe:
- probavne smetnje;
- pogoršanje sna;
- trombocitopenija;
- smanjenje razine leukocita ukrv;
- opijanje hormonima štitnjače.
Prilikom uzimanja beta-interferona mogu se pojaviti i sljedeće negativne pojave:
- hipertenzija;
- tahikardija;
- aritmija;
- srce;
- zatajenje srca;
- smanjenje inteligencije;
- mentalni poremećaji - depresija, suicidalne ideje, depersonalizacija, epileptički napadaji.
