Rekombináns interferon: típusok, osztályozás és hatásmechanizmus

A rekombináns interferonok a vírusellenes gyógyszerek egy csoportja, amelyet terápiás és megelőző célokra használnak. Ezeket a biológiailag aktív fehérjéket természetes módon szintetizálják az emberi sejtekben, válaszul az idegen szerek behatolására. A modern orvostudományban ezek a gyógyszerek a leghatékonyabbak és biztonságosabbak a vírusos betegségek kezelésében.

Besorolás

A mikrobiológiában több mint 20 típusú interferon (IFN) létezik, amelyek tulajdonságai és biológiai szerkezete különböznek egymástól. Gyógyszerek ezek alapján a következőképpen osztályozzák:

• Az aktív komponens típusa szerint: o alfa-interferon (vagy leukocita); o béta-interferon (fibroblaszt); o gamma-interferon( immun); o lambda-interferon.
• A gyártási módszer szerint: o természetes, humán leukocitákból nyert; o humán rekombináns interferon, szintetikusan (géntechnológiával)előállítva.

Az alfa-és béta-interferonok egy I-es típusú családba kerülnek, mivel hasonlóságuk van funkciók a testben és ugyanazok az aminosav-szekvenciák. A Gamma-és lambda-interferonokat külön II-es, illetve III-as típusra osztják szét. A természetes fehérjék első generációjának nagy hátránya volt – szűkös nyersanyagok (donorvér) használatát és az idegen fehérjék magas fokú tisztítását igényelték. Ez okozta a magas költségeket és az alacsony hatékonyságot. A rekombináns alfa-interferonok jelenleg vezető szerepet töltenek be az ilyen típusú gyógyszerek között az orvosi gyakorlatban alkalmazott tanulmányi fok és alkalmazási terület tekintetében.

Jellemzők

A fenti osztályozás mellett ezek a fehérjék altípusokban különböznek egymástól. Így a rekombináns alfa-2 interferonok kategóriája legalább 24 altípust tartalmaz, amelyek 24 génben különböznek egymástól. Az elsődleges struktúrában nem teljesen azonosak.

Az alfa-interferonokkal ellentétben a béta-módosítást csak egy ismert gén kódolja. Mindkét típusú fehérjét aktiválják a vírusok, és ugyanazokat a receptorokat használják más sejtekre gyakorolt hatásmechanizmusukban.

A humán rekombináns alfa-2b interferon altípusa az alfa-2a-tól két aminosavmaradékkal különbözik a szerkezetben. A többiek (és összesen több mint százan vannak) ugyanazok. Ezért a betegségek, amelyben ezeket használják, , valamint a mellékhatások ugyanazok, de a test reakciója (az antitestek termelése) eltérő.

A leukocita természetes interferonokat a tisztítás mértéke szerint is osztályozzák:

• Natív, sekély tisztítás jellemzi, és a lehető legközelebb áll az eredeti nyersanyagokhoz. A legnagyobb potenciállal rendelkeznek az immunobiológiai hatásokra.
• Koncentrált, nagyfokú tisztítással. Leggyakrabban olyan esetekben alkalmazzák őket, amikor nagy egyszeri adagot kell bevezetni. Ezen gyógyszerek összetételének egységessége eléri a 90% - ot%.
• Kombinált. Gyengéd tisztítási módszerekkel nyerik őket. További citokinek jelenléte megnehezíti ezen anyagok szabványosítását. Ugyanakkor ennek a tényezőnek köszönhetően nagyobb immunmoduláló hatásuk van, mi járul hozzá alkalmazási körük bővítéséhez.

A rekombináns humán interferon összetételében monospecifikus fehérje van. Az egyik altípushoz tartozik. A rekombináns alfa-interferon készítményekben a b1a típust glikolizált forma jellemzi (a cukormaradványok nem enzimatikus kötődése a szerves fehérjemolekulákhoz), a b1b pedig nem glikolizált. Az ilyen interferonok összetétele 98 homogén%.

A természetes és mesterségesen szintetizált fehérjék ezen tulajdonságai különbséget okoznak alkalmazási körükben. Vírusellenes és tumorellenes hatások érvényesülnek a rekombináns interferonokban. A természetes-immunmoduláló, és van egy nagyobb aktivitás ellen bakteriális és gennyes-szeptikus betegségek.

Rekombináns interferonok készítményei

A legszélesebb körben használt gyógyszercsoport a következő:

• alfa-2a interferon: "Reaferon", "Viferont", "Roferon", "Interal";
• alfa-2b interferon: "Intron-A", "Layfferont", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
• alfa-2C interferon: "Berofor";
• béta-interferon: "Béta-1a Interferon", "Phron", "Rebif", "Avonex", "Betaceron", "Betaferon";
• gamma-interferon: "Aktimmun", "Gammapheron", "Ingaron", "Imukint".

Betegségek

A rekombináns interferonok aktívak olyan betegségek kezelésében, mint például:

• dermatológiai patológiák: genitális herpesz, szemölcsök, condillomák, papillomatosis, övsömör;
• szemészeti betegségek: a szem szaruhártyájának gyulladása, amelyet herpeszes vagy adenovírus fertőzés okoz (a betegség időtartamának lerövidítése, a visszatérő időszakok növekedése);
• akut fertőző betegségek a felső légutak: influenza, ARVI (sürgősségi megelőzés a veszélyeztetett emberek számára, valamint terápiás célokra);
• a hepatobiliáris rendszer patológiája: vírusos hepatitis B, C akut és krónikus formában (kifejezett klinikai hatás, a mortalitás csökkenése 60% - ig);
• AIDS: az immunitás normalizálása, a betegség súlyosságának csökkentése a betegek több mint felében; csökkenti az AIDS-hez kapcsolódó Kaposi-szarkóma kialakulásának kockázatát;
• egyéb patológiák: CMVI (citomegalovírus fertőzés), amely immunhiányos állapotok hátterében fordul elő (interferonokat használnak megelőzésére), valamint transzplantációs műveletek után; szklerotizáló panencephalitis (gyulladás az agy).

Ezeket a gyógyszereket az antivirális aktivitás univerzális spektruma jellemzi. A kemoterápiás szerekkel ellentétben nem vezetnek a kórokozók rezisztens formáinak megjelenéséhez, hanem befolyásolják a veleszületett, természetes immunitás tényezőit.

A felfedezés története

Az interferonokat csaknem 50 évvel ezelőtt fedezték fel. Az első gyógyszereket a donorok véréből nyerték. Ehhez a vérsejteket vírusokkal kezelték, majd védő tulajdonságokkal rendelkező fehérjéket kezdtek termelni. Az így kapott interferon nagyon hatékony volt, de nagy mennyiségű termelése nehéz volt a nyersanyagok hiánya miatt. Például a gyógyszer térfogatának megszerzéséhez, szükséges 1 rákos beteg kezeléséből 200 donortól kellett vért gyűjteni.

Század 80-as évek közepén felmerültek a szintetikus rekombináns interferonok előállításának első előfeltételei. A géntechnológia gyors fejlődése ezekben az években új technológia létrehozásához vezetett – a megfelelő gén bevezetése a Pseudomonas putida baktériumsejtek kolóniáiba, amelyek gyorsan szaporodhatnak. Ez lehetővé tette az emberi rekombináns alfa-2b interferon szintetizálását ipari méretekben. A Szovjetunióban létrehozott első gyógyszert hívták "Reaferon".

A következő években alaposan tanulmányozták ezt a gyógyszert állatokon teratogén és toxikus tulajdonságokkal. A tesztek megerősítették biztonságát a magzat számára és a mesterségesen szintetizált és a természetes interferon mellékhatásai közötti különbségek hiánya.

Később E. coli baktériumokat használtunk rekombináns interferon előállítására, mivel gyorsabban termelik ezt az anyagot. Az első, ezek alapján kapott gyógyszert hívták "Reaferon-EU" (az Escherichia coli mikroorganizmus Latin nevének rövidítéséből). Ezeket a baktériumokat a rekombináns interferonok legmodernebb termelésében is használják.

Működési elv

Az interferonok egyfajta biológiai mediátorok, amelyek aktiválják az emberi immunrendszert. Hozzájárulnak a külföldi genetikai információk felismeréséhez és elnyomásához. Amikor vírusokat vezetnek be a sejtbe, a kórokozók száma néhány perc alatt sokszor növekszik. Tovább terjednek, befolyásolva egészséges sejtek és ismét szaporodnak. Ez a folyamat különösen gyorsan megy végbe a betegség kezdeti szakaszában, mivel ebben az időszakban az emberi test nem képes előállítani a szükséges mennyiségű interferont.

Ezeknek a fehérjéknek köszönhetően számos enzim, antitest és az immunvédelem egyéb komponenseinek szintézise elindul. Ennek eredményeként a sejtek immunissá válnak a vírusokkal szemben. Az interferonok a következő mechanizmusokban is részt vesznek:

• a makrofágok stimulálása, aktiválása a nem életképes, érintett sejtek felszívására;
• az atípusos sejtek növekedésének és pusztulásának elnyomása (tumorellenes hatás);
• az immunocitákra (a csontvelőben termelt limfociták) gyakorolt hatások – az immunrendszer fő sejtjei: NK-sejtek, T-limfociták, monociták, makrofágok és granulociták; nem specifikus citotoxicitásuk stimulálása;
• a fehérjék szintézisének aktiválása, amelyek növelik a sejtek idegen ágensekkel szembeni rezisztenciáját, ezeknek a fehérjéknek a szomszédos sejtekbe történő átvitelét;
• olyan reakciók kaszkádjának kiváltása, amelyek stimulálják a gyulladásgátló faktorok termelését (gyulladáscsökkentő hatás);
• a saját IFN szintézisének aktiválása, ami csökkenti a helyreállítási időt.

Különösen élénk antivirális hatás jellemző a rekombináns interferonok alfa-2b, 2a és béta. Blokkolják a vírusfehérjék termelését és megakadályozzák a kórokozók szaporodását. Az ezeken alapuló gyógyszerek egyik fontos előnye a minimális toxicitás és a gyermekkori felírási lehetőség.

Szintézis

A rekombináns interferonok termelése szakaszokban történik:

• az információs RNS felszabadulása az interferon termelés aktiválása után baktériumtenyészetben;
• az RNS-en alapuló komplementer DNS szintézise;
• az előző szakaszban kapott DNS plazmidvektorokba történő beágyazásával-a baktériumsejteken belüli független másolásra képes extra-kromoszómális DNS-molekulákba, amelyek felelősek a fehérjék előállításáért;
• rekombináns DNS előállítása;
• interferont termelő mikroorganizmusok klónjainak szintézise;
• a baktériumkultúra reprodukciója tápközegben;
• a baktériumsejtek izolálása centrifugálással;
• interferon fehérjék kicsapódása az oldatból;
• rekombináns interferon tisztítása affinitáskromatográfiával vagy más módszerrel.

A klónkultúra reprodukálása ipari körülmények között történik reaktorokban, az előző szakaszokban pedig laboratóriumokban. A rekombináns IFN-eket az emberi testen kívül állítják elő, az emberi interferon gén be van ágyazva genetikai anyagukba.

Számos baktériumkultúra létezik, amelyek alapján ezeket a fehérjéket kapjuk. A következőkből készül a rekombináns alfa-2b interferon:

• Escherichia coli Escherichia coli (a termék felhalmozódása intracellulárisan történik);
• Széna bacilli Bacillussubtilis (interferonokat bocsát ki a környezet);
• Pseudomonas aeruginosa;
• élesztő gombák saccharomycopsis fibuligera.

Az utóbbi típusú gyártóknak a következő előnyei vannak másokkal szemben:

• az olcsó tápközegek használatának lehetősége;
• könnyű elválasztás az elválasztás során;
• magas folyamatteljesítmény (több mint 10-szer másokhoz képest);
• a szénhidrátcsoportok összekapcsolásának folyamata, hasonló mechanizmussal, mint az állati sejtekben.

Kiadási formák

A rekombináns interferonok 2B, 2a és béta a következő adagolási formákban állnak rendelkezésre:

• oldatos injekció;
• liofilizátumok;
• szemcseppek és filmek;
• oldatok orális beadásra;
• Gyertyák és mikroklizmák rektális és hüvelyi beadásra;
• kenőcsök;
• gélek;
• tabletták;
• aeroszolok;
• gömb alakú vezikulák (liposzómák).

Rekombináns alfa-IFN

A szintetikus alfa-interferonok teljes mértékben megfelelnek a természetes fehérjéknek. Fontos szerepet játszanak az immunválasz kiváltásában az emberi szervezetben, aktiválják a fontos citokinek termelését, közvetítik a veleszületett és szerzett immunitás és immunológiai "memória"biztosítása.

Az alábbi táblázat néhány ilyen típusú rekombináns interferon készítmény fő jellemzőit mutatja:

A gyógyszerek új generációja pegilált (vagy konjugált) alfa-IFN, amelyet hosszan tartó hatás jellemez. Nagy hatékonyságot mutatnak a vírusos kezelés hepatitis. Ezek a következők "Pegazus" (IFN - ++ - 2a) és "Pegintron" (humán rekombináns interferon 2B).

Rekombináns béta-IFN

Jelenleg 2 altípusa van a béta interferonoknak : B1A (glikolizált) és b1b (nem glikolizált). A vírusellenes és immunmoduláló hatások mellett hatással vannak a következőkre az idegrendszer szklerózis multiplex kezelésére használják. A gyógyszereket szubkután vagy intramuszkulárisan adják be. Klinikailag bebizonyosodott, hogy a betegség súlyosbodásának gyakorisága csaknem egyharmaddal csökken, de a hatékonyság értékelésére még nincsenek egyértelmű kritériumok.

Az ilyen gyógyszerek hatásmechanizmusa a következő jelenségeken alapul:

• Az interferonok kötődése a sejtfelszínen lévő specifikus receptorokhoz, a vírusellenes, daganatellenes gyulladáscsökkentő hatású fehérjék termelésének aktiválása.
• Számának csökkentése az új gócok szklerotikus agykárosodás és atrófiás változások a szövetekben (megerősítette MRI adatok).
• A leukocita-osztódás gátlása és a gyulladás területére történő migrációja a proteolitikus enzimek termelésének csökkentésével.
• A gamma-interferon fokozott bomlása, amely fontos szerepet játszik a sclerosis multiplex kialakulásában.

Rekombináns gamma-IFN

Oroszországban a legszélesebb körben előállított rekombináns gamma-interferon a gyógyszer összetételében "Ingaron". Olyan betegségek kezelésére használják, mint például:

• influenza (beleértve a "sertést");
• otitis media (a gyógyszer aeroszol formája);
• granulomatózus betegség;
• osteopetrosis (veleszületett familiáris osteosclerosis);
• krónikus vírusos hepatitis B, C;
• AIDS;
• a tüdő tuberkulózisa;
• onkológiai patológiák;
• urogenitális fertőzések;
• genitális herpesz és övsömör;
• HPV;
• krónikus prosztatagyulladás.

A humán rekombináns gamma interferon aeroszol formáját az influenza megelőzésére is használják (az orr és a nasopharynx öntözése). Ez az anyag blokkolja a polipeptidek termelését, amelyek felelősek a máj és a tüdőszövet fibrotikus változásainak kialakulásáért.

Mellékhatások

Alfa - és gamma-interferonokkal történő kezelés esetén az influenza-szerű hipertónia szindróma leggyakrabban mellékhatásként jelentkezik. Olyan jeleket tartalmaz, mint:

• a testhőmérséklet emelkedése;
• fejfájás és izomfájdalom;
• hidegrázás;
• gyengeség.

Ezek a tünetek általában a kezelés első vagy második hetében jelentkeznek. Az adagolás csökkentésével kiküszöbölhetők.

A következő mellékhatások kevésbé gyakoriak:

• emésztési zavarok;
• alvásromlás;
• thrombocytopenia;
• a fehérvérsejtek szintjének csökkenése a vérben;
• mérgezés pajzsmirigyhormonokkal.

Béta-interferonok szedésekor a következő negatív jelenségek is előfordulhatnak:

• ;
• tachycardia;
• arrhythmia;
• fájdalom a szívben;
• szívelégtelenség;
• csökkent intelligencia;
• mentális zavarok-depresszió, öngyilkossági gondolatok, deperszonalizáció, epilepsziás rohamok.