Rekombinantsed interferoonid on rühm viirusevastaseid ravimeid, mida kasutatakse ravi- ja profülaktilistel eesmärkidel. Need bioloogiliselt aktiivsed valgud sünteesitakse looduslikult inimese rakkudes vastusena võõrkehade tungimisele. Kaasaegses meditsiinis peetakse neid ravimeid kõige tõhusamateks ja ohutumateks viirushaiguste raviks.
Klassifikatsioon
Mikrobioloogias on rohkem kui 20 tüüpi interferoone (IFN), mis erinevad omaduste ja bioloogilise struktuuri poolest. Nendel põhinevad ravimid liigitatakse järgmiselt:
- Toimeaine tüübi järgi: o alfa-interferoon (või leukotsüüdid); o beeta-interferoon (fibroblast); o gamma-interferoon (immuunne); o lambda-interferoon.
- Vastav alt saamise meetodile: o looduslik, saadud inimese vere leukotsüütidest; o rekombinantne inimese interferoon, toodetud sünteetiliselt (geenitehnoloogia abil).
Alfa- ja beeta-interferoonid liidetakse I perekondatüüpi nende funktsioonide sarnasuse tõttu kehas ja samade aminohappejärjestuste tõttu. Gamma- ja lambda-interferoonid eraldatakse vastav alt II ja III tüüpideks. Esimesel põlvkonnal looduslikel valkudel oli suur puudus – nad nõudsid nappide toorainete (doonoriverd) kasutamist ja kõrget puhastamist võõrvalkudest. See tõi kaasa nende kõrge hinna ja madala efektiivsuse. Rekombinantsed alfa-interferoonid on praegu seda tüüpi ravimite hulgas juhtival positsioonil nii uurimistaseme kui ka meditsiinipraktikas kasutusala poolest.
Funktsioonid
Lisaks ül altoodud klassifikatsioonile erinevad need valgud alatüüpide poolest. Niisiis sisaldab rekombinantsete alfa 2 interferoonide kategooria vähem alt 24 alatüüpi, mis erinevad üksteisest 24 geeni poolest. Need ei ole algstruktuurilt täiesti identsed.
Erinev alt alfa-interferoonidest kodeerib beeta modifikatsiooni ainult üks teadaolev geen. Mõlemat tüüpi valke aktiveerivad viirused ja need kasutavad samu retseptoreid oma toimemehhanismis teistele rakkudele.
Inimese rekombinantse interferooni alfa-2b alatüüp erineb alfa-2a-st kahe aminohappejäägi poolest. Ülejäänud (ja neid on kokku üle saja) on samad. Seetõttu on haigused, mille puhul neid kasutatakse, ja ka kõrv altoimed samad, kuid organismi reaktsioon (antikehade tootmine) on erinev.
Leukotsüütide looduslikud interferoonid liigitatakse ka puhastusastme järgi:
- Native, mida iseloomustab pinnapealne puhastamine javõimalikult lähedal algsele toorainele. Neil on suurim immunobioloogiliste mõjude potentsiaal.
- Kontsentreeritud, kõrgelt puhastatud. Neid kasutatakse kõige sagedamini juhtudel, kui tuleb manustada suur ühekordne annus. Nende preparaatide koostise homogeensus ulatub 90% -ni.
- Kombineeritud. Need saadakse õrnade puhastusmeetoditega. Täiendavate tsütokiinide olemasolu muudab nende ainete standardimise keeruliseks. Samal ajal on selle teguri tõttu neil suurem immunomoduleeriv toime, mis aitab kaasa nende ulatuse laienemisele.
Rekombinantne inimese interferoon sisaldab monospetsiifilist valku. See kuulub ühte alatüüpidest. Tüüpi b1a rekombinantse alfa-interferooni preparaatides iseloomustab glükosüülitud vorm (suhkrujääkide mitteensümaatiline lisamine orgaanilistele valgu molekulidele) ja b1b on glükoolimata. Sellised interferoonid on koostiselt 98% homogeensed.
Need looduslike ja kunstlikult sünteesitud valkude omadused määravad erinevuse nende kasutusvaldkonnas. Rekombinantsetel interferoonidel on domineeriv viiruse- ja kasvajavastane toime. Looduslikult on see immunomoduleeriv ning sellel on ka suurem aktiivsus bakteriaalsete ja mädane-septiliste patoloogiate vastu.
Rekombinantsed interferoonipreparaadid
Selle ravimite rühma kõige laialdasem alt kasutatavad on järgmised:
- alpha 2a interferoon: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Interal";
- alpha 2b interferoon: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- alpha 2c interferoon: "Berofor";
- beeta-interferoon: "Interferoon-beeta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gamma-interferoon: "Aktimmun", "Gammaferon", "Ingaron", "Imukin".
Haigused
Rekombinantsed interferoonid on aktiivsed selliste haiguste ravis nagu:
- dermatoloogilised patoloogiad: genitaalherpes, tüükad, kondüloomid, papillomatoosid, vöötohatis;
- oftalmilised haigused: silma sarvkesta põletik, mis on põhjustatud herpeetilisest või adenoviiruse infektsioonist (haiguse kestuse lühenemine, korduvate perioodide sagenemine);
- ülemiste hingamisteede ägedad nakkushaigused: gripp, SARS (hädaolukorra ennetamine ohustatud isikutele, samuti meditsiinilistel eesmärkidel);
- hepatobiliaarsüsteemi patoloogiad: viiruslik hepatiit B, C ägedas ja kroonilises vormis (ilmne kliiniline toime, suremuse vähenemine kuni 60%);
- AIDS: immuunsuse normaliseerumine, haiguse raskuse vähenemine enam kui pooltel patsientidest; AIDSiga seotud Kaposi sarkoomi vähenenud risk;
- muud patoloogiad: CMVI (tsütomegaloviiruse infektsioon), mis esineb immuunpuudulikkuse seisundite taustal (selleks kasutatakse interferooneennetamine), samuti pärast siirdamisoperatsioone; skleroseeriv panentsefaliit (ajupõletik).
Neid preparaate iseloomustab universaalne viirusevastase toime spekter. Erinev alt kemoterapeutilistest ainetest ei põhjusta need patogeenide resistentsete vormide teket, vaid mõjutavad kaasasündinud, loomuliku immuunsuse tegureid.
Avastuste ajalugu
Interferoonid avastati peaaegu 50 aastat tagasi. Esimesed ravimid saadi doonorite verest. Selleks töödeldi vererakke viirustega, misjärel nad hakkasid tootma kaitsvate omadustega valke. Sel viisil saadud interferoon oli kõrge efektiivsusega, kuid selle suuremahulist tootmist takistas tooraine nappus. Näiteks 1 vähihaige ravimiseks vajaliku ravimikoguse saamiseks oli vaja koguda verd 200 doonorilt.
XX sajandi 80. aastate keskel tekkisid esimesed eeldused sünteetiliste rekombinantsete interferoonide saamiseks. Geenitehnoloogia kiire areng nendel aastatel viis uue tehnoloogia loomiseni – sobiva geeni sisestamiseni Pseudomonas putida bakterirakkude kolooniatesse, mis suudavad kiiresti paljuneda. See võimaldas sünteesida inimese rekombinantset alfa 2b interferooni tööstuslikus mastaabis. Esimene NSV Liidus loodud ravim sai nimeks Reaferon.
Järgnevatel aastatel viidi selle ravimiga läbi põhjalikud loomkatsedteratogeensete ja toksiliste omaduste teema. Testid on kinnitanud selle ohutust lootele ja erinevuste puudumist kunstlikult sünteesitud ja loodusliku interferooni kõrv altoimete vahel.
Hiljem hakati rekombinantse interferooni saamiseks kasutama E. coli baktereid, kuna need toodavad seda ainet kiiremini. Esimene nende alusel saadud ravim kandis nime "Reaferon-EC" (selle mikroorganismi ladinakeelse nimetuse Escherichia coli lühendist). Neid baktereid kasutatakse ka enamikus kaasaegsetes rekombinantsete interferoonide tootmises.
Tööpõhimõte
Interferoonid on omamoodi bioloogilised vahendajad, mis aktiveerivad inimese immuunsüsteemi. Nad aitavad kaasa tulnukate geneetilise teabe äratundmisele ja mahasurumisele. Viiruste sisenemisel rakku suureneb patogeenide arv mõne minuti pärast mitu korda. Nad levivad edasi, mõjutades terveid rakke ja paljunedes uuesti. See protsess toimub eriti kiiresti haiguse algstaadiumis, kuna sel perioodil ei suuda inimkeha toota vajalikku kogust interferooni.
Tänu nendele valkudele käivitatakse mitmete ensüümide, antikehade ja muude immuunkaitse komponentide süntees. Selle tulemusena muutuvad rakud viiruste suhtes immuunseks. Samuti eristatakse järgmisi mehhanisme, milles osalevad interferoonid:
- makrofaagide stimuleerimine, nende aktiveerimine elujõuliste kahjustatud rakkude neelamiseks;
- ebanormaalsete rakkude kasvu pärssimine ja hävitamine(kasvajavastane toime);
- mõju immunotsüütidele (luuüdis toodetavad lümfotsüüdid) – immuunsüsteemi peamised rakud: NK-rakud, T-lümfotsüüdid, monotsüüdid, makrofaagid ja granulotsüüdid; nende mittespetsiifilise tsütotoksilisuse stimuleerimine;
- valkude sünteesi aktiveerimine, mis suurendavad rakkude resistentsust võõrainete suhtes, nende valkude ülekandmine naaberrakkudesse;
- reaktsioonide kaskaadi käivitamine, mis stimuleerib põletikuvastaste tegurite tootmist (põletikuvastane toime);
- oma IFN-i sünteesi aktiveerimine, mis vähendab taastumisaega.
Eriti tugev viirusevastane toime on tüüpiline rekombinantsetele alfa-2b, 2a ja beeta-interferoonidele. Nad blokeerivad viirusvalkude tootmist ja takistavad patogeenide paljunemist. Nendel põhinevate ravimite üheks oluliseks eeliseks on minimaalne toksilisus ja nende väljakirjutamise võimalus lapsepõlves.
Süntees
Rekombinantsete interferoonide saamine toimub etappidena:
- messenger-RNA eraldamine pärast interferooni tootmise aktiveerimist bakterikultuuris;
- RNA-l põhineva komplementaarse DNA süntees;
- eelmises etapis saadud DNA kinnistamine plasmiidvektoritesse – kromosomaalsetesse DNA molekulidesse, mis on võimelised iseseisv alt kopeerima bakterirakkudes ja vastutavad valkude tootmise eest;
- rekombinantse DNA hankimine;
- interferooni tootvate mikroorganismide kloonide süntees;
- bakterite paljuneminekultuurid toitesöötmel;
- bakterirakkude eraldamine tsentrifuugimisega;
- interferoonvalkude sadestumine lahusest;
- rekombinantse interferooni puhastamine afiinsuskromatograafia või muude meetoditega.
Kloonikultuuri paljundamine toimub tööstuslikes tingimustes reaktorites ja eelnevad etapid - laborites. Rekombinantsed IFN-id toodetakse väljaspool inimkeha, inimese interferooni geen on põimitud nende geneetilisse materjali.
Neid valke saadakse mitmest bakterikultuurist. Allpool on näidatud, millest rekombinantne alfa 2b interferoon koosneb:
- Escherichia coli (toote akumuleerumine toimub intratsellulaarselt);
- heinabakter Bacillussubtilis (eraldab keskkonda interferoone);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- pärmseened Saccharomycopsis fibuligera.
Viimasel tootjatüübil on teiste ees järgmised eelised:
- odava söötme kasutamise võimalus;
- lihtne eraldamine eraldamisel;
- kõrge protsessi jõudlus (üle 10 korra võrreldes teistega);
- süsivesikute rühmade lisamise protsess, mis on oma mehhanismilt sarnane loomarakkude omaga.
Väljaandmise vormid
Rekombinantsed interferoonid 2b, 2a ja beeta on saadaval järgmistes ravimvormides:
- süstitavad lahused;
- lüofiliseerib;
- tilgad ja filmidsilm;
- suukaudsed lahused;
- küünlad ja mikroklüstrid rektaalseks ja vaginaalseks manustamiseks;
- salvid;
- geelid;
- pillid;
- aerosoolid;
- sfäärilised vesiikulid (liposoomid).
Rekombinantne IFN alfa
Sünteetilised alfa-interferoonid on täielikult kooskõlas looduslike valkudega. Nad mängivad olulist rolli immuunvastuse käivitamisel inimkehas, aktiveerivad oluliste tsütokiinide tootmist, vahendavad kaasasündinud ja adaptiivset immuunsust ning pakuvad immunoloogilist "mälu".
Järgnev tabel näitab mõningate seda tüüpi rekombinantsete interferoonipreparaatide põhiomadusi:
| Nimi | Tüüp | Väljaandmise vorm | Näidud |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Lüofilisaat süstelahuse ja paikseks kasutamiseks, ampullid ja viaalid |
Täiskasvanud:
Üle 1-aastased lapsed:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | Rektaalsed ravimküünlad |
Täiskasvanud ja lapsed:
Vastsündinutel:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Süstla toru |
Viiruslikud patoloogiad:
Lümfisüsteemi häired:
Kasvajad:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Lüofilisaat süstelahuse valmistamiseks |
Täiskasvanud:
Lapsed:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Lahendus intravenoosseks ja s/c süstimiseks |
Viiruslikud ja pahaloomulised haigused:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | Lahendus intramuskulaarseks süstimiseks ja silma tilgutamiseks | Sarnane "Interal-P"-ga |
| "Infagel" | Alpha 2b | Geel tuubides välispidiseks kasutamiseks | Herpese ravi, gripi ja SARSi ennetamine |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | Lüofilisaat IM ja IV manustamiseks | Intron-A puhul kirjeldatud haigused, samuti puukentsefaliit, seente mükoos ja Cesari sündroom |
| "Berofor" | Alpha 2c | Silmatilgad kapillaarpipettides | Viruslikud silmainfektsioonid |
Uued ravimidpõlvkonnad on pegüleeritud (või konjugeeritud) alfa-IFN, mida iseloomustab pikaajaline toime. Need näitavad kõrget efektiivsust viirusliku hepatiidi ravis. Nende hulka kuuluvad Pegasys (IFN-α-2a) ja Pegintron (inimese rekombinantne interferoon 2b).
Rekombinantne beeta-IFN
Beeta-interferoonide hulgas eristatakse praegu 2 alatüüpi – b1a (glükosüülitud) ja b1b (glükoolimata). Lisaks viirusevastasele ja immunomoduleerivale toimele mõjutavad need närvisüsteemi ja neid kasutatakse hulgiskleroosi raviks. Ravimeid manustatakse subkutaanselt või intramuskulaarselt. Kliiniliselt on tõestatud, et haiguse ägenemiste sagedus väheneb peaaegu kolmandiku võrra, kuid siiani puuduvad selged kriteeriumid efektiivsuse hindamiseks.
Selliste ravimite toimemehhanism põhineb järgmistel nähtustel:
- Interferoonide seondumine spetsiifiliste retseptoritega rakupinnal, aktiveerides seeläbi viiruse-, kasvaja- ja põletikuvastase toimega valkude tootmist.
- Uute sklerootiliste ajukahjustuste koldete arvu vähenemine ja atroofilised muutused selle kudedes (kinnitatud MRT andmetega).
- Leukotsüütide jagunemise ja nende migreerumise pärssimine põletikupiirkonda, vähendades proteolüütiliste ensüümide tootmist.
- Gamma-interferooni suurenenud lagunemine, mis mängib olulist rolli hulgiskleroosi tekkes.
Rekombinantne gamma-IFN
Venemaal toodetakse rekombinantset gamma-interferooni kõige laialdasem alt osana ravimist "Ingaron". Seda kasutatakse selliste haiguste raviks nagu:
- gripp (sh seagripp);
- keskkõrvapõletik (ravimi aerosoolvorm);
- granulomatoosne haigus;
- osteopetroos (kaasasündinud perekondlik osteoskleroos);
- krooniline viirushepatiit B, C;
- AIDS;
- kopsutuberkuloos;
- onkoloogilised patoloogiad;
- urogenitaalinfektsioonid;
- genitaalherpes ja vöötohatis;
- HPV;
- krooniline prostatiit.
Inimese rekombinantse gamma-interferooni aerosoolvormi kasutatakse ka gripi ennetamiseks (nina ja ninaneelu niisutamiseks). See aine blokeerib polüpeptiidide tootmist, mis vastutavad fibrootiliste muutuste tekke eest maksas ja kopsukoes.
Kõrvalmõjud
Alfa- ja gamma-interferoonidega ravimisel täheldatakse kõige sagedamini kõrv altoimetena gripilaadset sündroomi. See sisaldab selliseid funktsioone nagu:
- kehatemperatuuri tõus;
- pea- ja lihasvalu;
- chill;
- nõrkus.
Need sümptomid ilmnevad tavaliselt esimesel või teisel ravinädalal. Neid saab kõrvaldada, vähendades annust.
Järgmised kõrv altoimed on vähem levinud:
- seedehäired;
- une halvenemine;
- trombotsütopeenia;
- leukotsüütide taseme langusveri;
- kilpnäärmehormoonide mürgistus.
Beeta-interferoonide võtmisel võivad ilmneda ka järgmised negatiivsed nähtused:
- hüpertensioon;
- tahhükardia;
- arütmia;
- südamevalu;
- südamepuudulikkus;
- intelligentsuse langus;
- vaimsed häired – depressioon, enesetapumõtted, depersonalisatsioon, epilepsiahood.
