Rekombinantni interferoni su grupa 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 savremenoj medicini ovi lijekovi su prepoznati kao najefikasniji 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 njihovoj osnovi 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 dobijanja: o prirodno, dobijeno iz leukocita ljudske krvi; o rekombinantni ljudski interferon, proizveden sintetički (genetskim inženjeringom).
Alfa- i beta-interferoni su kombinovani u porodicu Itipa zbog sličnosti njihovih funkcija u tijelu i istih sekvenci aminokiselina. Gama i lambda interferoni su izolovani u zasebne tipove II i III, respektivno. 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 efikasnosti. Rekombinantni alfa-interferoni trenutno zauzimaju vodeću poziciju među lijekovima ove vrste po stepenu proučavanja i širini primjene u medicinskoj praksi.
Karakteristike
Pored gore navedene 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 ima ih više od stotinu) su isti. Dakle, bolesti za koje se koriste, kao i nuspojave su iste, ali je reakcija organizma (proizvodnja antitela) drugačija.
Leukocitni prirodni interferoni se takođe klasifikuju prema stepenu prečišćavanja:
- Native, karakterizirano plitkim čišćenjem išto je moguće bliže originalnoj sirovini. Imaju najveći potencijal za imunobiološka dejstva.
- Koncentrisano, visoko prečišćeno. Najčešće se koriste u slučajevima kada se mora primijeniti velika pojedinačna doza. Homogenost sastava ovih preparata dostiže 90%.
- Kombinirano. Dobijaju se nježnim metodama čišćenja. Prisustvo dodatnih citokina otežava standardizaciju ovih supstanci. Istovremeno, zbog ovog faktora imaju veći imunomodulatorni efekat, što doprinosi proširenju njihovog obima.
Rekombinantni humani interferon sadrži monospecifični protein. Pripada jednom od podtipova. Tip b1a u preparatima rekombinantnog alfa interferona karakteriše glikozilovana forma (neenzimsko dodavanje ostataka šećera u organske proteinske molekule), a b1b je neglikolizovan. Takvi interferoni su 98% homogeni po sastavu.
Ova svojstva prirodnih i umjetno sintetiziranih proteina određuju razliku u njihovom području primjene. Rekombinantni interferoni imaju dominantno antivirusno i antitumorsko djelovanje. U prirodi je imunomodulator, a postoji i veća aktivnost protiv bakterijskih i gnojno-septičkih patologija.
Rekombinantni interferonski preparati
Najviše korišćeni od ove grupe lekova su sledeći:
- alfa 2a interferon: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Interal";
- alpha 2b interferon: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- alpha 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 rožnjače oka uzrokovana herpetičnom ili adenovirusnom infekcijom (smanjenje trajanja bolesti, povećanje interrekurentnih perioda);
- akutne zarazne bolesti gornjih disajnih puteva: gripa, SARS (hitna prevencija za osobe pod rizikom, kao iu medicinske svrhe);
- patologije hepatobilijarnog sistema: virusni hepatitis B, C u akutnom i hroničnom obliku (izražen klinički efekat, smanjenje mortaliteta do 60%);
- AIDS: normalizacija imuniteta, smanjenje težine bolesti kod više od polovine pacijenata; smanjen rizik od Kaposijevog sarkoma povezanog sa AIDS-om;
- druge patologije: CMVI (infekcija citomegalovirusom), koja se javlja u pozadini stanja imunodeficijencije (interferoni se koriste zaprevencija), kao i nakon operacija transplantacije; sklerozirajući panencefalitis (upala mozga).
Ove preparate karakteriše univerzalni spektar antivirusnog delovanja. Za razliku od hemoterapeutskih sredstava, oni ne dovode do pojave rezistentnih oblika patogena, već utiču na faktore urođenog, prirodnog imuniteta.
Historija otkrića
Interferoni su otkriveni prije skoro 50 godina. Prvi lijekovi dobiveni su iz krvi davalaca. Da bi se to postiglo, krvne stanice su tretirane virusima, nakon čega su počele proizvoditi proteine sa zaštitnim svojstvima. Interferon dobijen na ovaj način bio je veoma efikasan, ali je njegova proizvodnja u velikim razmerama 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 davalaca.
Sredinom 80-ih godina XX veka pojavili su se prvi preduslovi za dobijanje sintetičkih rekombinantnih interferona. Brzi razvoj genetskog inženjeringa ovih godina doveo je do stvaranja nove tehnologije – uvođenja odgovarajućeg gena u kolonije bakterijskih ćelija Pseudomonas putida koje se mogu brzo razmnožavati. To je omogućilo sintezu humanog rekombinantnog alfa 2b interferona u industrijskoj mjeri. Prvi lijek stvoren u SSSR-u zvao se Reaferon.
U narednim godinama provedena su temeljita istraživanja na životinjama na ovom lijekupredmet teratogenih i toksičnih svojstava. Testovi su potvrdili njegovu sigurnost za fetus i odsustvo razlika između nuspojava umjetno sintetiziranog i prirodnog interferona.
Kasnije su se bakterije E. coli počele koristiti za dobijanje rekombinantnog interferona, jer brže proizvode ovu supstancu. Prvi lijek dobiven na njihovoj osnovi nazvan je "Reaferon-EC" (od skraćenice latinskog naziva ovog mikroorganizma Escherichia coli). Ove bakterije se također koriste u najsavremenijoj proizvodnji rekombinantnih interferona.
Princip rada
Interferoni su vrsta bioloških medijatora koji aktiviraju ljudski imuni sistem. Oni doprinose prepoznavanju i potiskivanju vanzemaljskih genetskih informacija. Unošenjem virusa u ćeliju, nakon nekoliko minuta, broj patogena se višestruko povećava. Šire se dalje, utičući na zdrave ćelije i ponovo se razmnožavaju. Ovaj proces se posebno brzo dešava u početnoj fazi bolesti, jer u tom periodu ljudski organizam nije u stanju da proizvede potrebnu količinu interferona.
Zahvaljujući ovim proteinima, pokreće se sinteza brojnih enzima, antitijela i drugih komponenti imunološke odbrane. Kao rezultat, stanice postaju imune na viruse. Također se razlikuju sljedeći mehanizmi u kojima su uključeni interferoni:
- stimulacija makrofaga, njihova aktivacija da apsorbuju neodržive, zahvaćene ćelije;
- inhibicija rasta i uništavanje abnormalnih ćelija(antitumorski efekat);
- uticaj na imunocite (limfocite proizvedene u koštanoj srži) - glavne ćelije imunog sistema: NK ćelije, T-limfociti, monociti, makrofagi i granulociti; stimulacija njihove nespecifične citotoksičnosti;
- aktivacija sinteze proteina koji povećavaju otpornost ćelija na strane agense, prenos ovih proteina u susedne ćelije;
- pokretanje kaskade reakcija koje stimulišu proizvodnju antiinflamatornih faktora (protuupalno dejstvo);
- aktivacija sinteze vlastitog IFN-a, što skraćuje vrijeme oporavka.
Posebno snažno antivirusno djelovanje je tipično za rekombinantne interferone alfa 2b, 2a i beta. Blokiraju proizvodnju virusnih proteina i sprječavaju razmnožavanje patogena. Jedna od bitnih prednosti lijekova na njihovoj osnovi je minimalna toksičnost i mogućnost propisivanja u djetinjstvu.
Sinteza
Dobijanje rekombinantnih interferona odvija se u fazama:
- izolacija glasničke RNK nakon aktivacije proizvodnje interferona u bakterijskoj kulturi;
- sinteza komplementarne DNK zasnovane na RNK;
- ugrađivanje DNK dobijene u prethodnoj fazi u plazmidne vektore - ekstrahromozomske DNK molekule sposobne za nezavisno kopiranje unutar bakterijskih ćelija i odgovorne za proizvodnju proteina;
- dobivanje rekombinantne DNK;
- sinteza klonova mikroorganizama koji proizvode interferon;
- razmnožavanje bakterijakulture na hranljivoj podlozi;
- izolacija bakterijskih ćelija centrifugiranjem;
- precipitacija proteina interferona iz otopine;
- pročišćavanje rekombinantnog interferona afinitetnom hromatografijom ili drugim metodama.
Razmnožavanje klonske kulture odvija se u industrijskim uslovima u reaktorima, a prethodne faze - u laboratorijama. Rekombinantni IFN se proizvode izvan ljudskog tijela, ljudski interferon gen je ugrađen u njihov genetski materijal.
Postoji nekoliko bakterijskih kultura iz kojih se dobijaju ovi proteini. Ispod je od čega je napravljen rekombinantni alfa 2b interferon:
- Escherichia coli (akumulacija proizvoda se događa intracelularno);
- hay bacterium Bacillussubtilis (oslobađanje interferona u okolinu);
- 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;
- visoke performanse procesa (više od 10 puta u poređenju sa ostalima);
- proces dodavanja grupa ugljikohidrata, sličan mehanizmu onom u životinjskim stanicama.
Obrasci za izdavanje
Rekombinantni interferoni 2b, 2a i beta dostupni su u sljedećim oblicima doze:
- otopine za injekcije;
- liofilizuje;
- kapi i filmovi zaoko;
- oralna rješenja;
- svijeće i mikroklistere za rektalnu i vaginalnu primjenu;
- masti;
- gelovi;
- pilule;
- aerosoli;
- sferične vezikule (liposomi).
Rekombinantni IFN alfa
Sintetski alfa-interferoni su u potpunosti konzistentni sa prirodnim proteinima. Oni igraju važnu ulogu u pokretanju imunološkog odgovora u ljudskom tijelu, aktiviraju proizvodnju važnih citokina, posreduju između urođenog i adaptivnog imuniteta i obezbjeđuju imunološko "pamćenje".
Tabela ispod pokazuje glavne karakteristike nekih rekombinantnih interferonskih preparata ovog tipa:
| Ime | Vrsta | Obrazac za izdavanje | Indikacije |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Liofilizat za rastvor za injekcije i lokalnu upotrebu, ampule i bočice |
Odrasli:
Djeca starija od 1 godine:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | Rektalne supozitorije |
Odrasli i djeca:
Kod novorođenčadi:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Cijev za špric |
Virusne patologije:
Poremećaji limfnog sistema:
Tumori:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Liofilizat za rastvor za injekcije |
Odrasli:
Djeca:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Rješenje za intravenske i s/c injekcije |
Virusne i maligne bolesti:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | Rješenje za intramuskularnu injekciju i instilaciju 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 administraciju | 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 |
Drogovi novoggeneracije su pegilirani (ili konjugirani) alfa-IFN, koji se odlikuju produženim djelovanjem. Pokazuju visoku efikasnost u liječenju virusnog hepatitisa. To uključuje Pegasys (IFN-α-2a) i Pegintron (humani rekombinantni interferon 2b).
Rekombinantni beta-IFN
Među beta-interferonima, trenutno se razlikuju 2 podtipa - b1a (glikozilirani) i b1b (neglikolizirani). Osim antivirusnog i imunomodulatornog djelovanja, djeluju na nervni sistem i koriste se za liječenje multiple skleroze. Lijekovi se primjenjuju supkutano ili intramuskularno. Klinički je dokazano da se smanjenje učestalosti egzacerbacija bolesti dešava za gotovo trećinu, ali još uvijek nema jasnih kriterija za procjenu efikasnosti.
Mehanizam djelovanja ovakvih lijekova zasniva se na sljedećim fenomenima:
- Vezivanje interferona sa specifičnim receptorima na površini ćelije, čime se aktivira proizvodnja proteina sa antivirusnim, antitumorskim, antiinflamatornim efektima.
- 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.
- Pojačana 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 srednjeg uha (aerosolni oblik lijeka);
- granulomatozna bolest;
- osteopetroza (kongenitalna porodična osteoskleroza);
- hronični virusni hepatitis B, C;
- AIDS;
- plućna tuberkuloza;
- onkološke patologije;
- urogenitalne infekcije;
- genitalni herpes i šindre;
- HPV;
- hronični prostatitis.
Aerosolni oblik humanog rekombinantnog gama interferona se takođe koristi za prevenciju gripa (ispiranje nosa i nazofarinksa). Ova supstanca blokira proizvodnju polipeptida odgovornih za razvoj fibroznih promjena u jetri i plućnom tkivu.
Neželjeni efekti
Kada se liječi alfa i gama interferonima, sindrom sličan gripi najčešće se bilježi kao nuspojava. Uključuje funkcije kao što su:
- povišena tjelesna temperatura;
- glavobolje i bolovi u mišićima;
- chill;
- slabost.
Ovi simptomi se obično javljaju tokom prve ili druge sedmice liječenja. Mogu se eliminisati smanjenjem doze.
Sljedeće nuspojave su manje uobičajene:
- probavne smetnje;
- pogoršanje sna;
- trombocitopenija;
- smanjenje nivoa leukocita ukrv;
- otrovanje hormonima štitnjače.
Prilikom uzimanja beta-interferona mogu se javiti i sljedeći negativni fenomeni:
- hipertenzija;
- tahikardija;
- aritmija;
- heartache;
- srčana insuficijencija;
- smanjenje inteligencije;
- mentalni poremećaji - depresija, suicidalne ideje, depersonalizacija, epileptični napadi.
