Rekombinantie interferoni ir pretvīrusu zāļu grupa, ko lieto ārstniecības un profilakses nolūkos. Šīs bioloģiski aktīvās olb altumvielas dabiski tiek sintezētas cilvēka šūnās, reaģējot uz svešķermeņu iekļūšanu. Mūsdienu medicīnā šīs zāles ir atzītas par visefektīvākajām un drošākajām vīrusu slimību ārstēšanā.
Klasifikācija
Mikrobioloģijā ir vairāk nekā 20 veidu interferonu (IFN), kas atšķiras pēc īpašībām un bioloģiskās struktūras. Uz tiem balstītās zāles klasificē šādi:
- Pēc aktīvās sastāvdaļas veida: o alfa-interferons (vai leikocīti); o beta-interferons (fibroblasts); o gamma-interferons (imūns); o lambda-interferons.
- Pēc iegūšanas metodes: o dabīgs, iegūts no cilvēka asins leikocītiem; o rekombinants cilvēka interferons, kas iegūts sintētiski (ar gēnu inženierijas palīdzību).
Alfa un beta interferoni ir apvienoti I saimēveidu, jo to funkcijas ir līdzīgas organismā un vienādas aminoskābju secības. Gamma un lambda interferoni ir attiecīgi izolēti atsevišķos II un III tipos. Pirmās paaudzes dabiskajām olb altumvielām bija liels trūkums - tās prasīja ierobežotu izejvielu (donoru asiņu) izmantošanu un augstu attīrīšanas pakāpi no svešām olb altumvielām. Tas izraisīja to augstās izmaksas un zemu efektivitāti. Rekombinantie alfa-interferoni pašlaik ieņem vadošo vietu starp šāda veida zālēm pēc izpētes pakāpes un pielietojuma plašuma medicīnas praksē.
Funkcijas
Papildus iepriekš minētajai klasifikācijai šie proteīni atšķiras pēc apakštipiem. Tātad rekombinanto alfa 2 interferonu kategorijā ir vismaz 24 apakštipi, kas atšķiras viens no otra 24 gēnos. Tie nav pilnīgi identiski primārajā struktūrā.
Atšķirībā no alfa interferoniem beta modifikāciju kodē tikai viens zināms gēns. Abu veidu proteīnus aktivizē vīrusi, un to darbības mehānismā uz citām šūnām tiek izmantoti tie paši receptori.
Cilvēka rekombinantā interferona alfa-2b apakštips atšķiras no alfa-2a ar diviem aminoskābju atlikumiem struktūrā. Pārējie (un kopā ir vairāk nekā simts) ir vienādi. Tāpēc slimības, kurām tos lieto, kā arī blakusparādības ir vienādas, bet organisma reakcija (antivielu veidošanās) ir atšķirīga.
Leikocītu dabīgie interferoni tiek klasificēti arī pēc attīrīšanas pakāpes:
- Dzimtā, ko raksturo sekla tīrīšana unpēc iespējas tuvāk oriģinālajam izejmateriālam. Tiem ir vislielākais imūnbioloģiskās iedarbības potenciāls.
- Koncentrēts, ļoti attīrīts. Visbiežāk tos lieto gadījumos, kad jāievada liela vienreizēja deva. Šo preparātu sastāva viendabīgums sasniedz 90%.
- Kombinēti. Tie tiek iegūti ar saudzīgām tīrīšanas metodēm. Papildu citokīnu klātbūtne apgrūtina šo vielu standartizāciju. Tajā pašā laikā šī faktora dēļ tiem ir augstāka imūnmodulējošā iedarbība, kas veicina to darbības jomas paplašināšanos.
Rekombinantais cilvēka interferons satur monospecifisku proteīnu. Tas pieder vienam no apakštipiem. B1a tipu rekombinantā alfa interferona preparātos raksturo glikozilēta forma (cukura atlikumu neenzimatiska pievienošana organisko olb altumvielu molekulām), un b1b nav glikolizēts. Šādi interferoni pēc sastāva ir par 98% viendabīgi.
Šīs dabisko un mākslīgi sintezēto proteīnu īpašības nosaka atšķirību to pielietojuma jomā. Rekombinantajiem interferoniem dominē pretvīrusu un pretvēža iedarbība. Dabiski tas ir imūnmodulējošs, un tam ir arī lielāka aktivitāte pret bakteriālām un strutojošām-septiskām patoloģijām.
Rekombinantie interferona preparāti
Šīs zāļu grupas visplašāk lietotās ir šādas:
- alpha 2a interferons: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Interal";
- alpha 2b interferons: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- alpha 2c interferons: "Berofor";
- beta-interferons: "Interferon-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gamma-interferons: "Aktimmun", "Gammaferon", "Ingaron", "Imukin".
Slimības
Rekombinantie interferoni ir aktīvi tādu slimību ārstēšanā kā:
- dermatoloģiskas patoloģijas: dzimumorgānu herpes, kārpas, kondilomas, papilomatoze, jostas roze;
- oftalmoloģiskas slimības: acs radzenes iekaisums, ko izraisa herpetiska vai adenovīrusa infekcija (slimības ilguma samazināšanās, periodisku periodu palielināšanās);
- akūtas augšējo elpceļu infekcijas slimības: gripa, SARS (ārkārtas profilakse riska personām, kā arī medicīniskiem nolūkiem);
- hepatobiliārās sistēmas patoloģijas: vīrusu hepatīts B, C akūtā un hroniskā formā (izteikts klīniskais efekts, mirstības samazināšanās līdz 60%);
- AIDS: imunitātes normalizēšana, slimības smaguma samazināšanās vairāk nekā pusei pacientu; samazināts ar AIDS saistītas Kapoši sarkomas risks;
- citas patoloģijas: CMVI (citomegalovīrusa infekcija), kas rodas imūndeficīta stāvokļu fona apstākļos (tā ārstēšanai tiek izmantoti interferoniprofilaksei), kā arī pēc transplantācijas operācijām; sklerozējošais panencefalīts (smadzeņu iekaisums).
Šiem preparātiem raksturīgs universāls pretvīrusu darbības spektrs. Atšķirībā no ķīmijterapijas līdzekļiem tie neizraisa rezistentu patogēnu formu rašanos, bet ietekmē iedzimtas, dabiskās imunitātes faktorus.
Atklājumu vēsture
Interferoni tika atklāti gandrīz pirms 50 gadiem. Pirmās zāles tika iegūtas no donoru asinīm. Lai to izdarītu, asins šūnas tika apstrādātas ar vīrusiem, pēc tam tās sāka ražot proteīnus ar aizsargājošām īpašībām. Šādā veidā iegūtais interferons bija ļoti efektīvs, taču tā ražošanu plašā mērogā apgrūtināja izejvielu trūkums. Piemēram, lai iegūtu 1 vēža pacienta ārstēšanai nepieciešamo zāļu daudzumu, bija nepieciešams savākt asinis no 200 donoriem.
XX gadsimta 80. gadu vidū radās pirmie priekšnoteikumi sintētisko rekombinanto interferonu iegūšanai. Straujā gēnu inženierijas attīstība šajos gados noveda pie jaunas tehnoloģijas radīšanas - atbilstoša gēna ievadīšanas Pseudomonas putida baktēriju šūnu kolonijās, kas spēj ātri vairoties. Tas ļāva rūpnieciskā mērogā sintezēt cilvēka rekombinanto alfa 2b interferonu. Pirmās PSRS radītās zāles sauca par Reaferon.
Nākamajos gados ar šīm zālēm tika veikti rūpīgi pētījumi ar dzīvniekiemteratogēno un toksisko īpašību priekšmets. Pārbaudes ir apstiprinājušas tā drošību auglim un atšķirību neesamību starp mākslīgi sintezētā un dabiskā interferona blakusparādībām.
Vēlāk rekombinantā interferona iegūšanai sāka izmantot E. coli baktērijas, jo tās šo vielu ražo ātrāk. Pirmās zāles, kas iegūtas uz to pamata, sauca par "Reaferon-EC" (no šī mikroorganisma Escherichia coli latīņu nosaukuma saīsinājuma). Šīs baktērijas tiek izmantotas arī lielākajā daļā mūsdienu rekombinanto interferonu ražošanā.
Darbības princips
Interferoni ir sava veida bioloģiskie mediatori, kas aktivizē cilvēka imūnsistēmu. Tie veicina svešzemju ģenētiskās informācijas atpazīšanu un apspiešanu. Ievadot vīrusus šūnā, pēc dažām minūtēm patogēnu skaits daudzkārt palielinās. Tie izplatās tālāk, ietekmējot veselās šūnas un atkal vairojoties. Īpaši ātri šis process notiek slimības sākuma stadijā, jo šajā periodā cilvēka organisms nespēj saražot nepieciešamo interferona daudzumu.
Pateicoties šiem proteīniem, tiek aktivizēta vairāku enzīmu, antivielu un citu imūnās aizsardzības komponentu sintēze. Tā rezultātā šūnas kļūst imūnas pret vīrusiem. Izšķir arī šādus mehānismus, kuros ir iesaistīti interferoni:
- makrofāgu stimulēšana, to aktivizēšana, lai absorbētu dzīvotnespējīgas, skartās šūnas;
- augšanas kavēšana un patoloģisku šūnu iznīcināšana(pretaudzēju efekts);
- ietekme uz imunocītiem (limfocītiem, kas ražoti kaulu smadzenēs) - imūnsistēmas galvenajām šūnām: NK šūnām, T-limfocītiem, monocītiem, makrofāgiem un granulocītiem; to nespecifiskās citotoksicitātes stimulēšana;
- proteīnu sintēzes aktivizēšana, kas palielina šūnu izturību pret svešķermeņiem, šo proteīnu pārnese uz blakus šūnām;
- sākot reakciju kaskādi, kas stimulē pretiekaisuma faktoru veidošanos (pretiekaisuma efekts);
- paša IFN sintēzes aktivizēšana, kas samazina atkopšanas laiku.
Īpaši spilgta pretvīrusu darbība ir raksturīga rekombinantajiem alfa 2b, 2a un beta interferoniem. Tie bloķē vīrusu proteīnu veidošanos un novērš patogēnu vairošanos. Viena no svarīgām uz tām balstīto zāļu priekšrocībām ir minimāla toksicitāte un iespēja izrakstīt zāles bērnībā.
Sintēze
Rekombinanto interferonu iegūšana notiek posmos:
- Ziņneša RNS izolēšana pēc interferona ražošanas aktivācijas baktēriju kultūrā;
- komplementāras DNS sintēze, kuras pamatā ir RNS;
- iepriekšējā posmā iegūtās DNS iegulšana plazmīdu vektoros - ekstrahromosomu DNS molekulās, kas spēj patstāvīgi kopēt baktēriju šūnās un ir atbildīgas par proteīnu ražošanu;
- rekombinantās DNS iegūšana;
- interferonu ražojošo mikroorganismu klonu sintēze;
- baktēriju pavairošanakultūras uz barotnes;
- baktēriju šūnu izolēšana ar centrifugēšanu;
- interferona proteīnu nogulsnēšanās no šķīduma;
- rekombinantā interferona attīrīšana ar afinitātes hromatogrāfiju vai citām metodēm.
Klonu kultūras pavairošana notiek rūpnieciskos apstākļos reaktoros, bet iepriekšējās stadijas - laboratorijās. Rekombinantie IFN tiek ražoti ārpus cilvēka ķermeņa, cilvēka interferona gēns ir iegults to ģenētiskajā materiālā.
Ir vairākas baktēriju kultūras, no kurām iegūst šīs olb altumvielas. Tālāk ir norādīts, no kā sastāv rekombinantais alfa 2b interferons:
- Escherichia coli (produkta uzkrāšanās notiek intracelulāri);
- siena baktērija Bacillussubtilis (izdala interferonus vidē);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- rauga sēnes Saccharomycopsis fibuligera.
Pēdējam ražotāju veidam ir šādas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem:
- iespēja izmantot lētu barotni;
- viegla atdalīšana atdalot;
- augsta procesa veiktspēja (vairāk nekā 10 reizes salīdzinājumā ar citiem);
- ogļhidrātu grupu pievienošanas process, kas pēc mehānisma ir līdzīgs dzīvnieku šūnām.
Izdošanas veidlapas
Rekombinantie interferoni 2b, 2a un beta ir pieejami šādās zāļu formās:
- injicējamie šķīdumi;
- liofilizē;
- pilieni un filmas priekšacs;
- orālie šķīdumi;
- sveces un mikroklisteri rektālai un vaginālai ievadīšanai;
- ziedes;
- želejas;
- tabletes;
- aerosoli;
- sfēriskas pūslīši (liposomas).
Rekombinantais IFN alfa
Sintētiskie alfa-interferoni pilnībā atbilst dabiskajiem proteīniem. Tiem ir svarīga loma imūnreakcijas izraisīšanā cilvēka organismā, tie aktivizē svarīgu citokīnu ražošanu, ir starpnieks starp iedzimto un adaptīvo imunitāti un nodrošina imunoloģisko "atmiņu".
Tālāk esošajā tabulā parādītas dažu šāda veida rekombinanto interferona preparātu galvenās īpašības:
| Vārds | Tips | Izdošanas veidlapa | Indikācijas |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Liofilizāts injekciju šķīduma pagatavošanai un lokālai lietošanai, ampulas un flakoni |
Pieaugušie:
Bērni, kas vecāki par 1 gadu:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | Taisnās zarnas svecītes |
Pieaugušie un bērni:
Jaundzimušajiem:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Šļirces caurule |
Vīrusu patoloģijas:
Limfātiskās sistēmas traucējumi:
Audzēji:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Liofilizāts injekciju šķīduma pagatavošanai |
Pieaugušie:
Bērni:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Risinājums intravenozām un s/c injekcijām |
Vīrusu un ļaundabīgas slimības:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | Risinājums intramuskulārai injekcijai un instilācijai acī | Līdzīgs "Interal-P" |
| "Infagel" | Alpha 2b | Gels tūbiņās ārējai lietošanai | Herpes ārstēšana, gripas un SARS profilakse |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | Liofilizāts IM un IV ievadīšanai | Slimības, kas aprakstītas Intron-A, kā arī ērču encefalīts, sēnīšu mikoze un Cēzari sindroms |
| "Berofor" | Alpha 2c | Acu pilieni kapilārās pipetēs | Vīrusu acu infekcijas |
Drugs of newpaaudzes ir pegilēti (vai konjugēti) alfa-IFN, kam raksturīga ilgstoša darbība. Tie parāda augstu efektivitāti vīrusu hepatīta ārstēšanā. Tajos ietilpst Pegasys (IFN-α-2a) un Pegintron (cilvēka rekombinantais interferons 2b).
Rekombinantā beta-IFN
Starp beta-interferoniem pašlaik izšķir 2 apakštipus - b1a (glikozilēts) un b1b (neglikolizēts). Papildus pretvīrusu un imūnmodulējošai iedarbībai tie ietekmē nervu sistēmu un tiek izmantoti multiplās sklerozes ārstēšanai. Zāles ievada subkutāni vai intramuskulāri. Ir klīniski pierādīts, ka slimības paasinājumu biežuma samazināšanās notiek gandrīz par trešdaļu, taču joprojām nav skaidru kritēriju efektivitātes novērtēšanai.
Šādu zāļu darbības mehānisms ir balstīts uz šādām parādībām:
- Interferonu saistīšanās ar specifiskiem receptoriem uz šūnas virsmas, tādējādi aktivizējot proteīnu ražošanu ar pretvīrusu, pretaudzēju, pretiekaisuma iedarbību.
- Smadzeņu sklerozes bojājumu jaunu perēkļu skaita samazināšanās un atrofiskas izmaiņas to audos (apstiprina MRI dati).
- Leikocītu dalīšanās kavēšana un to migrācija uz iekaisuma zonu, samazinot proteolītisko enzīmu veidošanos.
- Pastiprināta gamma-interferona sadalīšanās, kam ir svarīga loma multiplās sklerozes attīstībā.
Rekombinantā gamma-IFN
Krievijā rekombinanto gamma interferonu visplašāk ražo kā daļu no zāļu "Ingaron". To lieto tādu slimību ārstēšanai kā:
- gripa (tostarp cūku gripa);
- vidusauss iekaisums (zāļu aerosola forma);
- granulomatoza slimība;
- osteopetroze (iedzimta ģimenes osteoskleroze);
- hronisks vīrusu hepatīts B, C;
- AIDS;
- plaušu tuberkuloze;
- onkoloģiskās patoloģijas;
- uroģenitālās infekcijas;
- dzimumorgānu herpes un jostas roze;
- HPV;
- hronisks prostatīts.
Cilvēka rekombinantā gamma interferona aerosola formu izmanto arī gripas profilaksei (deguna un nazofarneksa apūdeņošanai). Šī viela bloķē polipeptīdu veidošanos, kas ir atbildīgi par fibrotisku izmaiņu attīstību aknās un plaušu audos.
Blakusparādības
Ārstējot ar alfa un gamma interferoniem, gripai līdzīgs sindroms visbiežāk tiek atzīmēts kā blakusparādības. Tas ietver tādas funkcijas kā:
- paaugstināta ķermeņa temperatūra;
- galvassāpes un muskuļu sāpes;
- chill;
- vājums.
Šie simptomi parasti parādās pirmajā vai otrajā ārstēšanas nedēļā. Tos var novērst, samazinot devu.
Šīs blakusparādības ir retāk sastopamas:
- gremošanas traucējumi;
- miega pasliktināšanās;
- trombocitopēnija;
- leikocītu līmeņa pazemināšanāsasinis;
- vairogdziedzera hormonu intoksikācija.
Lietojot beta-interferonus, var rasties arī šādas negatīvas parādības:
- hipertensija;
- tahikardija;
- aritmija;
- sirdssāpes;
- sirds mazspēja;
- intelekta samazināšanās;
- garīgi traucējumi - depresija, domas par pašnāvību, depersonalizācija, epilepsijas lēkmes.
