Rekombinantní interferony jsou skupinou antivirotik používaných pro terapeutické a profylaktické účely. Tyto biologicky aktivní proteiny jsou přirozeně syntetizovány v lidských buňkách v reakci na pronikání cizích látek. V moderní medicíně jsou tyto léky uznávány jako nejúčinnější a nejbezpečnější pro léčbu virových onemocnění.
Klasifikace
V mikrobiologii existuje více než 20 typů interferonů (IFN), které se liší vlastnostmi a biologickou strukturou. Léky na nich založené jsou klasifikovány takto:
- Podle typu účinné látky: o alfa-interferon (nebo leukocyt); o beta-interferon (fibroblast); o gama-interferon (imunitní); o lambda-interferon.
- Podle způsobu získávání: o přírodní, získané z leukocytů lidské krve; o rekombinantní lidský interferon, vyrobený synteticky (genovým inženýrstvím).
Alfa- a beta-interferony jsou kombinovány do rodiny Itypu kvůli podobnosti jejich funkcí v těle a stejným aminokyselinovým sekvencím. Interferony gama a lambda jsou izolovány do samostatných typů II a III. První generace přírodních proteinů měla velkou nevýhodu – vyžadovala použití vzácných surovin (dárcovské krve) a vysoký stupeň čištění od cizích proteinů. To vedlo k jejich vysoké ceně a nízké účinnosti. Rekombinantní alfa-interferony v současnosti zaujímají přední místo mezi léky tohoto typu co do stupně studia a šíře aplikace v lékařské praxi.
Funkce
Kromě výše uvedené klasifikace se tyto proteiny liší v podtypech. Kategorie rekombinantních interferonů alfa 2 tedy zahrnuje alespoň 24 podtypů, které se od sebe liší ve 24 genech. Nejsou zcela identické v primární struktuře.
Na rozdíl od interferonů alfa je beta modifikace kódována pouze jedním známým genem. Oba typy proteinů jsou aktivovány viry a ve svém mechanismu působení na jiné buňky využívají stejné receptory.
Podtyp lidského rekombinantního interferonu alfa-2b se liší od alfa-2a dvěma aminokyselinovými zbytky ve struktuře. Zbytek (a je jich celkem více než sto) je stejný. Proto jsou nemoci, na které se používají, stejně jako vedlejší účinky stejné, ale reakce těla (tvorba protilátek) je odlišná.
Leukocytární přirozené interferony jsou také klasifikovány podle stupně čištění:
- Původní, vyznačující se mělkým čištěním aco nejblíže původní surovině. Mají největší potenciál pro imunobiologické účinky.
- Koncentrovaný, vysoce čištěný. Používají se nejčastěji v případech, kdy je nutné podat velkou jednotlivou dávku. Homogenita složení těchto přípravků dosahuje 90 %.
- Kombinované. Získávají se šetrnými metodami čištění. Přítomnost dalších cytokinů ztěžuje standardizaci těchto látek. Zároveň díky tomuto faktoru mají vyšší imunomodulační účinek, což přispívá k rozšíření jejich působnosti.
Rekombinantní lidský interferon obsahuje monospecifický protein. Patří do jednoho z podtypů. Typ b1a v přípravcích rekombinantního interferonu alfa je charakterizován glykosylovanou formou (neenzymatická adice cukerných zbytků k organickým proteinovým molekulám) a b1b je neglykolizovaný. Takové interferony jsou z 98 % homogenní ve složení.
Tyto vlastnosti přírodních a uměle syntetizovaných proteinů určují rozdíl v oblasti jejich použití. Rekombinantní interferony mají převládající antivirové a protinádorové účinky. Přirozeně je imunomodulační a má také vyšší aktivitu proti bakteriálním a purulentně-septickým patologiím.
Přípravky rekombinantního interferonu
Nejrozšířenější z této skupiny léků jsou následující:
- interferon alfa 2a: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Interal";
- interferon alfa 2b: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- interferon alfa 2c: "Berofor";
- beta-interferon: "Interferon-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gama-interferon: "Aktimmun", "Gammaferon", "Ingaron", "Imukin".
Nemoci
Rekombinantní interferony jsou aktivní při léčbě nemocí, jako jsou:
- dermatologické patologie: genitální herpes, bradavice, kondylomy, papilomatóza, pásový opar;
- oftalmologická onemocnění: zánět rohovky oka způsobený herpetickou nebo adenovirovou infekcí (zkrácení doby trvání onemocnění, nárůst interrekurentních period);
- akutní infekční onemocnění horních cest dýchacích: chřipka, SARS (nouzová prevence pro ohrožené osoby i pro lékařské účely);
- patologie hepatobiliárního systému: virová hepatitida B, C v akutní a chronické formě (výrazný klinický účinek, snížení mortality až o 60 %);
- AIDS: normalizace imunity, snížení závažnosti onemocnění u více než poloviny pacientů; snížené riziko Kaposiho sarkomu souvisejícího s AIDS;
- jiné patologie: CMVI (cytomegalovirová infekce), která se vyskytuje na pozadí imunodeficitních stavů (k jejímu vzniku se používají interferonyprevence), stejně jako po transplantačních operacích; sklerotizující panencefalitida (zánět mozku).
Tyto přípravky se vyznačují univerzálním spektrem antivirové aktivity. Na rozdíl od chemoterapeutik nevedou ke vzniku rezistentních forem patogenů, ale ovlivňují faktory vrozené, přirozené imunity.
Historie objevů
Interferony byly objeveny téměř před 50 lety. První léky byly získávány z krve dárců. K tomu byly krevní buňky ošetřeny viry, po kterých začaly produkovat proteiny s ochrannými vlastnostmi. Takto získaný interferon byl vysoce účinný, ale jeho produkci ve velkém měřítku bránil nedostatek surovin. Například pro získání množství léku potřebného k léčbě 1 pacienta s rakovinou bylo nutné odebrat krev od 200 dárců.
V polovině 80. let 20. století vznikly první předpoklady pro získání syntetických rekombinantních interferonů. Rychlý rozvoj genetického inženýrství v těchto letech vedl k vytvoření nové technologie – zavedení příslušného genu do kolonií bakteriálních buněk Pseudomonas putida, které se mohou rychle množit. To umožnilo syntézu lidského rekombinantního alfa 2b interferonu v průmyslovém měřítku. První lék vytvořený v SSSR se jmenoval Reaferon.
V následujících letech byly s tímto lékem provedeny důkladné studie na zvířatechteratogenní a toxické vlastnosti. Testy potvrdily jeho bezpečnost pro plod a absenci rozdílů mezi vedlejšími účinky uměle syntetizovaného a přirozeného interferonu.
Později se k získání rekombinantního interferonu začaly používat bakterie E. coli, protože produkují tuto látku rychleji. První lék získaný na jejich základě se nazýval "Reaferon-EC" (ze zkratky latinského názvu tohoto mikroorganismu Escherichia coli). Tyto bakterie se také používají při výrobě nejmodernějších rekombinantních interferonů.
Princip fungování
Interferony jsou jakési biologické mediátory, které aktivují lidský imunitní systém. Přispívají k rozpoznání a potlačení mimozemské genetické informace. Se zavedením virů do buňky se po několika minutách počet patogenů mnohonásobně zvýší. Šíří se dále, ovlivňují zdravé buňky a znovu se množí. Tento proces probíhá zvláště rychle v počáteční fázi onemocnění, protože během tohoto období není lidské tělo schopno produkovat požadované množství interferonu.
Díky těmto proteinům se spouští syntéza řady enzymů, protilátek a dalších složek imunitní obrany. V důsledku toho se buňky stávají imunními vůči virům. Rozlišují se také následující mechanismy, na kterých se podílejí interferony:
- stimulace makrofágů, jejich aktivace k absorpci neživotaschopných, postižených buněk;
- inhibice růstu a destrukce abnormálních buněk(protinádorový účinek);
- vliv na imunocyty (lymfocyty produkované v kostní dřeni) - hlavní buňky imunitního systému: NK buňky, T-lymfocyty, monocyty, makrofágy a granulocyty; stimulace jejich nespecifické cytotoxicity;
- aktivace syntézy proteinů, které zvyšují odolnost buněk vůči cizím činitelům, přenos těchto proteinů do sousedních buněk;
- spuštění kaskády reakcí, které stimulují produkci protizánětlivých faktorů (protizánětlivý účinek);
- aktivace syntézy vlastního IFN, která zkracuje dobu zotavení.
Zvlášť silný antivirový účinek je typický pro rekombinantní interferony alfa 2b, 2a a beta. Blokují produkci virových proteinů a zabraňují reprodukci patogenů. Jednou z důležitých výhod léků na nich založených je minimální toxicita a možnost předepisování v dětství.
Syntéza
Získávání rekombinantních interferonů probíhá ve fázích:
- izolace messenger RNA po aktivaci produkce interferonu v bakteriální kultuře;
- syntéza komplementární DNA na základě RNA;
- zabudování DNA získané v předchozí fázi do plazmidových vektorů - extrachromozomálních molekul DNA schopných nezávislého kopírování uvnitř bakteriálních buněk a zodpovědných za produkci proteinů;
- získání rekombinantní DNA;
- syntéza klonů mikroorganismů, které produkují interferon;
- reprodukce bakteriíkultury na živném médiu;
- izolace bakteriálních buněk centrifugací;
- precipitace interferonových proteinů z roztoku;
- purifikace rekombinantního interferonu afinitní chromatografií nebo jinými metodami.
Propagace klonové kultury probíhá v průmyslových podmínkách v reaktorech a předchozí fáze - v laboratořích. Rekombinantní IFN jsou produkovány mimo lidské tělo, lidský interferonový gen je zabudován v jejich genetickém materiálu.
Existuje několik bakteriálních kultur, ze kterých se tyto proteiny získávají. Níže je uvedeno, z čeho je vyroben rekombinantní interferon alfa 2b:
- Escherichia coli (akumulace produktu probíhá intracelulárně);
- senná bakterie Bacillussubtilis (uvolňující interferony do životního prostředí);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- kvasinkové houby Saccharomycopsis fibuligera.
Poslední typ výrobců má oproti ostatním tyto výhody:
- možnost použití levných kultivačních médií;
- snadné oddělení při oddělování;
- vysoký procesní výkon (více než 10krát ve srovnání s ostatními);
- proces přidávání sacharidových skupin, podobný mechanismu jako v živočišných buňkách.
Formuláře pro vydání
Rekombinantní interferony 2b, 2a a beta jsou dostupné v následujících lékových formách:
- injekční roztoky;
- lyofilizáty;
- kapky a filmy prooko;
- orální řešení;
- svíčky a mikroklyzátory pro rektální a vaginální podání;
- masti;
- gels;
- pills;
- aerosoly;
- kulovité vezikuly (lipozomy).
Rekombinantní IFN alfa
Syntetické alfa-interferony jsou plně v souladu s přírodními proteiny. Hrají důležitou roli při spouštění imunitní reakce v lidském těle, aktivují produkci důležitých cytokinů, zprostředkovávají mezi vrozenou a adaptivní imunitou a poskytují imunologickou „paměť“.
Tabulka níže ukazuje hlavní charakteristiky některých přípravků s rekombinantním interferonem tohoto typu:
| Jméno | Typ | Formulář vydání | Indikace |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Lyofilizát pro injekční roztok a topické použití, ampule a lahvičky |
Dospělí:
Děti starší 1 roku:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | Rektální čípky |
Dospělí a děti:
U novorozenců:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Trubice stříkačky |
Virové patologie:
Poruchy lymfatického systému:
Nádory:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Lyofilizát pro přípravu injekčního roztoku |
Dospělí:
Děti:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Řešení pro intravenózní a subkutánní injekce |
Virová a maligní onemocnění:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | Řešení pro intramuskulární injekci a instilaci do oka | Podobné jako „Interal-P“ |
| "Infagel" | Alpha 2b | Gel v tubách pro vnější použití | Léčba oparu, prevence chřipky a SARS |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | Lyofilizát pro IM a IV podání | Nemoci popsané pro Intron-A, stejně jako klíšťová encefalitida, mycosis fungoides a Cesariho syndrom |
| "Berofor" | Alpha 2c | Oční kapky v kapilárních pipetách | Virové oční infekce |
Nové drogygenerace jsou pegylované (nebo konjugované) alfa-IFN, které se vyznačují prodlouženým účinkem. Vykazují vysokou účinnost při léčbě virové hepatitidy. Patří mezi ně Pegasys (IFN-α-2a) a Pegintron (lidský rekombinantní interferon 2b).
Rekombinantní beta-IFN
Mezi beta-interferony se v současnosti rozlišují 2 podtypy - b1a (glykosylovaný) a b1b (neglykolizovaný). Kromě antivirových a imunomodulačních účinků ovlivňují nervový systém a používají se k léčbě roztroušené sklerózy. Léky se podávají subkutánně nebo intramuskulárně. Bylo klinicky prokázáno, že ke snížení frekvence exacerbací onemocnění dochází téměř o třetinu, ale stále neexistují jasná kritéria pro hodnocení účinnosti.
Mechanismus účinku takových léků je založen na následujících jevech:
- Vazba interferonů na specifické receptory na buněčném povrchu, čímž se aktivuje tvorba proteinů s antivirovými, protinádorovými, protizánětlivými účinky.
- Snížení počtu nových ložisek sklerotických mozkových lézí a atrofických změn v jeho tkáních (potvrzeno údaji z MRI).
- Inhibice dělení leukocytů a jejich migrace do oblasti zánětu snížením produkce proteolytických enzymů.
- Zvýšené odbourávání gama-interferonu, který hraje důležitou roli při rozvoji roztroušené sklerózy.
Rekombinantní gama-IFN
V Rusku se rekombinantní interferon gama nejčastěji vyrábí jako součást léku "Ingaron". Používá se při léčbě nemocí, jako jsou:
- chřipka (včetně prasečí chřipky);
- zánět středního ucha (aerosolová forma léku);
- granulomatózní onemocnění;
- osteopetróza (vrozená familiární osteoskleróza);
- chronická virová hepatitida B, C;
- AIDS;
- plicní tuberkulóza;
- onkologické patologie;
- urogenitální infekce;
- genitální herpes a pásový opar;
- HPV;
- chronická prostatitida.
Aerosolová forma lidského rekombinantního gama interferonu se také používá k prevenci chřipky (výplach nosu a nosohltanu). Tato látka blokuje produkci polypeptidů odpovědných za rozvoj fibrotických změn v jaterní a plicní tkáni.
Nežádoucí účinky
Při léčbě interferony alfa a gama je syndrom podobný chřipce nejčastěji uváděn jako vedlejší účinky. Obsahuje funkce jako:
- zvýšená tělesná teplota;
- bolesti hlavy a svalů;
- chill;
- slabost.
Tyto příznaky se obvykle objevují během prvního nebo druhého týdne léčby. Lze je odstranit snížením dávkování.
Následující nežádoucí účinky jsou méně časté:
- poruchy trávení;
- zhoršení spánku;
- trombocytopenie;
- snížení hladiny leukocytů vkrev;
- intoxikace hormony štítné žlázy.
Při užívání beta-interferonů se také mohou objevit následující negativní jevy:
- hypertenze;
- tachykardie;
- arytmie;
- bolest srdce;
- srdeční selhání;
- pokles inteligence;
- duševní poruchy – deprese, sebevražedné myšlenky, depersonalizace, epileptické záchvaty.
