Рекомбинантный интерферон что это такое
ИНТЕРФЕРОН АЛЬФА-2B (INTERFERON ALFA-2B) ОПИСАНИЕ
Фармакологическое действие
Интерферон. Представляет собой высокоочищенный рекомбинантный протеин с молекулярной массой 19 300 дальтон. Получен из клона Escherichia coli путем гибридизации плазмид бактерий с геном человеческих лейкоцитов, кодирующим синтез интерферона. В отличие от интерферона альфа-2а имеет аргинин в положении 23.
Оказывает противовирусное действие, которое обусловлено взаимодействием со специфическими мембранными рецепторами и индукцией синтеза РНК и, в конечном счете, белков. Последние, в свою очередь, препятствуют нормальной репродукции вируса или его высвобождению.
Иммуномодулирующее действие интерферона альфа-2b проявляется в повышении фагоцитарной активности макрофагов, усилении специфического цитотоксического действия лимфоцитов на клетки-мишени, изменении количественного и качественного состава секретируемых цитокинов; изменении функциональной активности иммунокомпетентных клеток; изменении продукции и секреции внутриклеточных белков.
Оказывает антипролиферативное действие на опухолевые клетки.
Фармакокинетика
Средние концентрации интерферона в плазме были сравнимы после п/к и в/м введения. При этом C max в плазме крови достигалась через 3-12 ч и через 6-8 ч соответственно. Как после в/м, так и после п/к введения T 1/2 составлял приблизительно 2-3 ч. Концентрация интерферона в плазме через 16-24 ч не определялась.
После в/в введения концентрация интерферона в плазме достигала максимальных величин (135-273 МЕ/мл) в конце инфузии, затем снижалась несколько быстрее, чем после п/к или в/м инъекций, и не определялась через 4 ч после окончания инфузии; T 1/2 составлял около 2 ч.
Концентрация интерферона в моче была ниже определяемой величины независимо от пути введения.
Показания активного вещества ИНТЕРФЕРОН АЛЬФА-2b
Острый гепатит B, хронический гепатит B, хронический активный гепатит B и D, хронический гепатит C.
Волосатоклеточный лейкоз, хронический миелолейкоз, почечно-клеточная карцинома, саркома Капоши на фоне СПИД, кожная T-клеточная лимфома (грибовидный микоз и синдром Сезари), злокачественная меланома.
Гистиоцитоз из клеток Лангерганса, сублейкемический миелоз, эссенциальная тромбоцитемия.
Вирусный конъюнктивит, кератоконъюнктивит, кератит, кератоиридоциклит, кератоувеит.
Профилактика и лечение гриппа и других ОРВИ.
Экстренная профилактика клещевого энцефалита в комбинации с противоклещевым иммуноглобулином у взрослых.
В составе комплексной терапии у детей в возрасте от 1 года: острый лимфобластный лейкоз в период ремиссии после окончания индукционной химиотерапии (на 4-5 месяце ремиссии); ювенильный респираторный папилломатоз гортани, начиная со следующего дня удаления папиллом.
Возможность применения у детей зависит от применению, используемого препарата.
Для ректального и вагинального применения: острая и хроническая рецидивирующая инфекция, вызванная вирусом Herpes simplex типа 1 и 2, в т.ч. половых и генерализованных форм. Комплексная терапия заболеваний половой сферы: хламидиоз, гарднереллез, микоплазмоз, уреаплазмоз.
Открыть список кодов МКБ-10
| Код МКБ-10 | Показание |
| A56.0 | Хламидийные инфекции нижних отделов мочеполового тракта |
| A56.1 | Хламидийные инфекции органов малого таза и других мочеполовых органов |
| A60 | Аногенитальная герпетическая вирусная инфекция [herpes simplex] |
| A84 | Клещевой вирусный энцефалит |
| B00 | Инфекции, вызванные вирусом простого герпеса [herpes simplex] |
| B16 | Острый гепатит В |
| B18.0 | Хронический вирусный гепатит В с дельта-агентом |
| B18.1 | Хронический вирусный гепатит B без дельта-агента |
| B18.2 | Хронический вирусный гепатит С |
| B18.8 | Другой хронический вирусный гепатит |
| B21.0 | Болезнь, вызванная ВИЧ, проявляющаяся в виде саркомы Капоши |
| B30 | Вирусный конъюнктивит |
| C43 | Злокачественная меланома кожи |
| C64 | Злокачественное новообразование почки, кроме почечной лоханки |
| C84.0 | Грибовидный микоз |
| C84.1 | Болезнь Сезари |
| C91.0 | Острый лимфобластный лейкоз [ALL] |
| C91.4 | Волосатоклеточный лейкоз |
| C92.1 | Хронический миелоидный лейкоз [CML], BCR/ABL-положительный |
| C96.0 | Мультифокальный и мультисистемный (диссеминированный) гистиоцитоз из клеток Лангерганса [Болезнь Леттерера-Сиве] |
| C96.5 | Мультифокальный и унисистемный гистиоцитоз из клеток Лангерганса |
| C96.6 | Унифокальный гистиоцитоз из клеток Лангерганса |
| D14.1 | Доброкачественное новообразование гортани |
| D47.1 | Хроническая миелопролиферативная болезнь |
| D47.3 | Эссенциальная (геморрагическая) тромбоцитемия |
| G35 | Рассеянный склероз |
| H13.2 | Конъюнктивит при болезнях, классифицированных в других рубриках |
| H19.1 | Кератит, обусловленный вирусом простого герпеса, и кератоконъюнктивит |
| J06.9 | Острая инфекция верхних отделов дыхательных путей неуточненная |
| J10 | Грипп, вызванный идентифицированным вирусом сезонного гриппа |
| N34 | Уретрит и уретральный синдром |
| N37.0 | Уретрит при болезнях, классифицированных в других рубриках |
| N77.1 | Вагинит, вульвит и вульвовагинит при инфекционных и паразитарных болезнях, классифицированных в других рубриках |
| N89.8 | Другие невоспалительные болезни влагалища |
| Z29.8 | Другие уточненные профилактические меры |
Режим дозирования
В зависимости от показаний, возраста, лекарственной формы препарата применяют в/м, в/в, п/к, в очаг поражения, под очаг поражения, ректально, вагинально, местно, субконъюнктивально, интраназально.
Побочное действие
Со стороны пищеварительной системы: возможно уменьшение аппетита, тошнота, рвота, диарея, запор, нарушение вкусовых ощущений, сухость во рту, уменьшение массы тела, слабо выраженные боли в животе, небольшие изменения показателей функции печени (обычно нормализуются после окончания лечения).
Со стороны системы кроветворения: возможна незначительная лейкопения, тромбоцитопения, гранулоцитопения.
Дерматологические реакции: возможны зуд, обратимая алопеция.
Противопоказания к применению
Тяжелые заболевания сердечно-сосудистой системы (в т.ч. сердечная недостаточность в стадии декомпенсации, недавно перенесенный инфаркт миокарда, тяжелые аритмии); выраженные нарушения функции печени (в т.ч. вызванные метастазами); хронический гепатит с циррозом печени в стадии декомпенсации; хронический гепатит у пациентов, получавших или получающих иммунодепрессанты (за исключением кратковременного курса терапии ГКС); аутоиммунный гепатит; эпилепсия и другие нарушения функции ЦНС, психические заболевания и расстройства у детей и подростков; аутоиммунные заболевания в анамнезе; применение иммунодепрессантов после трансплантации; заболевание щитовидной железы в случае, если оно не контролируется соответствующей терапией; КК С осторожностью
Выраженная депрессия, суицидальные мысли и попытки, в т.ч. по данным анамнеза (только для взрослых), декомпенсированные заболевания легких (в т.ч. ХОБЛ), сахарный диабет (при склонности к кетоацидозу), гиперкоагуляция, выраженная миелосупрессия, заболевание сердечно-сосудистой системы в анамнезе (инфаркт миокарда, хроническая сердечная недостаточность, аритмии), заболевание щитовидной железы, если оно контролируется соотвествующей терапией; псориаз и саркоидоз; репродуктивный возраст у мужчин и женщин; пересадка почки и печени; сопутствующая химиотерапия.
Применение при беременности и кормлении грудью
Не рекомендуется применение при беременности и в период грудного вскармливания.
Некоторые лекарственные препараты, содержащие интерферон альфа-2b, противопоказаны при беременности, в период грудного вскармливания; для назначения мужчинам, партнерши которых беременны.
Применение при нарушениях функции печени
Противопоказан при декомпенсированном циррозе печени. С осторожностью применять у пациентов с нарушениями функций печени.
Применение при нарушениях функции почек
С осторожностью применять у пациентов с нарушениями функции почек.
Особые указания
При парентеральном применении препаратов, содержащих интерферон альфа-2b, пациентам необходим строгий клинический контроль, особенно у пациентов с нарушениями функций почек, печени, костномозгового кроветворения, при склонности к суицидальным попыткам, при аритмии, у пациентов, склонных к аутоиммунным заболеваниям, из-за повышения риска аутоиммунных реакций.
Влияние на способность к управлению транспортными средствами и механизмами
Пациента следует предупредить в возможности развития слабости, сонливости, нарушений сознания на фоне терапии и рекомендовать избегать управления транспортными средствами и механизмами.
Лекарственное взаимодействие
Интерферон альфа-2b ингибирует метаболизм теофиллина и снижает его клиренс.
Интерферон альфа-2b способен снижать активность изоферментов системы цитохрома P450 и, следовательно, влиять на метаболизм циметидина, фенитоина, дипиридамола, теофиллина, диазепама, пропранолола, варфарина, некоторых цитостатиков.
Может усиливать нейротоксическое, миелотоксическое или кардиотоксическое действие препаратов, назначавшихся ранее или одновременно с ним.
Следует избегать совместного назначения с препаратами, оказывающими угнетающее влияние на ЦНС, иммуносупрессивными препаратами (включая пероральное и парентеральные формы).
Интерферон человеческий лейкоцитарный : инструкция по применению
Состав
Препарат представляет собой группу белков (интерфероны альфа), синтезированных лейкоцитами здоровых доноров, в ответ на воздействие вируса-индуктора интерферона (вирус болезни Ньюкасла или вирус Сендай). Препарат не содержит консервантов и антибиотиков. Поверхностный антиген вируса гепатита В и антитела к ВИЧ 1, ВИЧ 2, вирусу гепатита С отсутствуют.
Описание
Пористая аморфная масса или порошок белого или от светло-желтого до розового цвета, гигроскопичен.
Фармакотерапевтическая группа
Интерфероны. Интерферон альфа естественный. Код ATX: [L03AB01].
Интерферон альфа обладает способностью стимулировать фагоцитарную активность макрофагов, а также цитотоксическую активность Т-клеток и NK-клеток, оказывает непрямое противовирусное действие, индуцируя в клетках состояние резистентности к вирусным инфекциям и модулируя ответную реакцию иммунной системы, направленную на нейтрализацию вирусов или уничтожение инфицированных ими клеток.
Интерферон быстро всасывается через слизистые оболочки. Из организма выводится в виде естественных метаболитов.
Показания к применению
Профилактика и лечение гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций.
Противопоказания
Повышенная чувствительность к препаратам белкового происхождения.
Способ применения и дозы
Препарат применяют путем закапывания (с помощью медицинской пипетки или шприца без иглы) или распыления. Распыление производится распылителями любой системы или с помощью прилагаемой насадки-распылителя.
Для профилактики введение препарата следует начинать при непосредственной угрозе заражения и продолжать до тех пор, пока опасность заражения сохраняется. Препарат применяют интраназально путем закапывания по 5 капель или распыления по 0,25 мл в каждый носовой ход 2 раза в сутки с интервалом не менее 6 часов.
Для лечения препарат применяют на ранней стадии заболевания при появлении первых клинических симптомов интраназально по 0,25 мл (5 капель) в каждый носовой ход через 1-2 ч не менее 5 раз в сутки. Эффективность препарата тем выше, чем раньше начато его применение.
Правила применения насадки-распылителя:
Надеть иглу на шприц, наполнить его растворенным препаратом в объеме 0,25 мл (отметка 10 по шкале 40 ед. или отметка 25 по шкале 100 ед.).
Снять иглу и плотно надеть насадку-распылитель.
Поднести вплотную к носовому ходу насадку-распылитель и резким нажатием на поршень шприца впрыснуть препарат в носовой ход.
Снять насадку-распылитель, надеть иглу и набрать в шприц 0,25 мл препарата из ампулы.
Снять иглу, снова плотно надеть насадку-распылитель и ввести препарат в другой носовой ход в соответствии с пунктом 3.
Насадку-распылитель вводят на глубину 0,5 см в носовые ходы, предварительно очищенные от слизи. Пациент при этом должен находиться в сидячем положении со слегка запрокинутой головой и оставаться в этом положении в течение 1 минуты после введения препарата. Допускается использование одной насадки только у одного пациента.
Введение препарата путем инъекций категорически запрещается.
Применять с осторожностью лицам с аллергическими заболеваниями.
Применение в педиатрии
Детям с неонатального периода (с рождения) препарат применяется путем распыления и закапывания.
Применение в период беременности и лактации
Данных по опыту применения у беременных нет. Поэтому препарат применяют по назначению врача с учетом соотношения ожидаемой пользы для матери и возможного риска для плода и ребенка.
В период лактации ограничений по применению нет.
Особенности влияния лекарственного средства на способность управлять транспортным средством и потенциально опасными механизмами
Особенности влияния лекарственного средства у лиц с нарушением функции печени и почек и в геронтологической практике
Не выявлено особенностей применения лекарственного препарата у лиц с нарушением функции печени и почек. Не выявлено особенностей применения в геронтологической практике
Побочное действие
Аллергические реакции. Если Вы заметили любые побочные эффекты, не указанные в инструкции, сообщите об этом врачу. При аллергических реакциях немедленного типа проводить симптоматическую терапию.
Передозировка
Случаи передозировки не описаны.
Взаимодействие с другими лекарственными средствами
Применяют в комплексной терапии с другими лекарственными средствами. Допускается использовать одновременно с другими противовирусными и сосудосуживающими средствами для местного применения.
Условия хранения
Хранить при температуре от 2 до 8 °C в защищенном от света и недоступном для детей месте.
Срок годности
2 года. Не использовать по истечении срока годности, указанного на упаковке.
Условия отпуска
Отпускается без рецепта.
ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава России
Россия, 450014, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Новороссийская, д. 105, тел.: (347) 229-92-01.
Обзор фармакологических особенностей интерфероновых препаратов в условиях потенциального риска 3-й волны пандемии инфекции COVID-19
Известно, что в процессе биологической эволюции природа наградила организм человека великолепным механизмом противостояния вирусным атакам, который реализован в системе цитокиновых белков – интерферонов…
Эра интерферонов началась в 1957 году, когда англичанин Айзекс и швейцарец Линдеман во время экспериментальных опытов открыли явление вирусной интерференции: зараженные вирусами клетки производили особый белок, который ингибировал рост этих вирусов и защищал интактные клетки от вирусной агрессии. С этого времени человечество вступило в эру интерферона, иными словами приобрело мощное естественное средство в борьбе с вирусными инфекциями. Уже в 1961 году английский вирусолог Тирелл впервые испытал на себе и своих сотрудниках интраназальный интерферон. И что поразительно, предварительное закапывание в нос раствора интерферона и последующее заражение вирусом Коксаки вызвало лишь легкое недомогание, но никак не заболевание, без всяких побочных явлений 3.
Уже через 5 лет после открытия, ВОЗ определила интерферон как «белок, способный препятствовать заражению здоровых/незараженных клеток». В международной классификации лекарственных средств интерферону альфа-2b, который используется в большинстве препаратов на основе интерферона присвоен код L03AB05 [5].
В настоящее время в мировой научной медико-биологической литературе наблюдается настоящий «бум» публикаций, посвященных терапевтическим возможностям интерферонов при лечении инфекции COVID-19. Так, например китайские авторы лечили COVID-19 либо распыленным препаратом интерферона-а2в, либо комбинацией его в сочетании с умифеновиром (Арбидол). Данная терапия значительно сокращала продолжительность обнаруживаемого вируса в верхних дыхательных путях и параллельно снижала продолжительность повышенного уровня в крови маркеров воспаления, в частности IL-6 [6].
Также в Китае, авторы, на основе национальных рекомендаций по лечению COVID-19 рекомендуют вводить пациентам вводить 5 млн. МЕ интерферона-α путем вдыхания паров два раза в день в комбинации с рибавирином [7].
Американские исследователи доказали, что EC50 (полумаксимальная эффективная концентрация) при лечении вирусной инфекции, вызываемой вирусом SARS-CoV-2 интерфероном-α составляет 1,35 МЕ/мл [8].
Комбинация препарата интерферона I типа с лопинавиром/ритонавиром, рибавирином или ремдесивиром может повысить его эффективность, поскольку эффективность таких комбинаций наблюдается in vitro и у других коронавирусов [10].
В ряде обзорных и проблемных статей 2020 года, иностранные авторы приводят убедительные доказательства необходимости и целесообразности применения препаратов интерферона при терапии COVID-19.
Таким образом, на сегодняшний день можно с уверенностью сказать, что интерферонотерапия новой коронавирусной инфекции заняла прочное место в арсенале клиницистов многих стран мира [11,12].
Более того, Временные методические рекомендации Минздрава России «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции COVID-19» (Версия 10 от 08.02.2021) рекомендуют использовать препараты интерферона- α в свечах, особенно с антиоксидантами.
Важно иметь ввиду, что в инструкциях всех рассматриваемых противовирусных препаратов есть показания – ОРВИ. Как известно, инфекция COVID-19 также является по сути ОРВИ, поэтому применение данных препаратов против коронавирусных агентов этио-патогенетически оправдано.
Препарат обладает иммуномодулирующим, противовоспалительным и противовирусным действием, применяется в схемах лечении ОРВИ и COVID-19 [15].
Препарат ВИФЕРОН обладает выраженными противовирусными и иммуномодулирующими свойствами, а витамины С и Е в его составе обеспечивают антиоксидантный, противовоспалительный, мембраностимулирующий и регенеративный эффекты. Препарат в указанных лекарственных формах практически лишен побочных эффектов и может применятся у детей с первых дней жизни, беременных и пациентов различных возрастных категорий [17].
Анализируя эффективность тех или иных интерфероновых препаратов, следует отметить, что выбор лекарственной формы имеет важное значение. Так, исследованиями, проведенными учеными МГУ было доказано, что действующее вещество в гелевых субстанциях и композициях фармакологических препаратов, легко преодолевают эпителиальные барьеры слизистых оболочек, поскольку обладая гидрофильными свойствами, гелевая лекарственная форма выделяет действующее вещество из своей композиции в течение 5 часов [18].
Учитывая риск наступления 3-й волны пандемии, представляется целесообразным применение препаратов интерферонового ряда в качестве средств активной профилактики инфекции COVID-19.
Интерфероны
Цитокины.
Структура и механизм действия большинства цитокинов охарактеризованы достаточно полно. Благодаря использованию методов генной инженерии и современной биотехнологии многие цитокины в настоящее время производятся в виде рекомбинантных препаратов, идентичных эндогенным молекулам, в количестве достаточном для их клинического применения.
Многие микроорганизмы – бактерии, дрожжи, вирусы – используются в качестве реципиентов чужеродного генетического материала с целью получения рекомбинантных штаммов – продуцентов биотехнологической продукции. Так получены рекомбинантные штаммы Е. coli, продуцирующие интерфероны, инсулин, гормоны роста, разнообразные антигены; штаммы В.subtilis, вырабатывающие интерферон; дрожжи, продуцирующие интерлейкины и др.
Использование рекомбинантных цитокинов, обеспечивающих адекватную и целенаправленную медикаментозную коррекцию иммунных дисфункций, повышает эффективность иммунотерапии и лечения в целом. Вводимые в организм цитокины восполняют дефицит эндогенных регуляторных молекул и полностью воспроизводят их эффекты. Это особенно важно в условиях тяжелой или хронической патологии, когда применение традиционных иммуномодуляторов или индукторов синтеза цитокинов бесполезно из-за истощения компенсаторных возможностей иммунной системы. В настоящее время терапия рекомбинантными цитокинами является одним из наиболее перспективных и постоянно расширяющихся направлений иммунофармакологии.
Особое место в свете современных представлений о молекулярных механизмах иммунных реакций принадлежит интерферону гамма (далее – интерферон-y, IFN-y) – регуляторному цитокину иммунного ответа.
На основе рекомбинантного IFN-y создан препарат РЕКОФЕРОН® ГАММА. Рекомбинантный IFN-y в организме животных и человека при терапии и профилактике заболеваний различной этиологии обеспечивает адекватную и целенаправленную медикаментозную коррекцию иммунных дисфункций, восполняя дефицит эндогенных регуляторных молекул и полностью воспроизводя их эффекты. Высокая иммунокорригирующая эффективность, прогнозируемость и селективность его действия обусловлены наличием на клетках специфических рецепторов, и существованием природных механизмов его элиминации. Лекарственные препараты на основе рекомбинантного IFN-y являются мощными средствами патогенетической иммуно-ориентированной терапии и обладают как прямым замещающим действием, так и оказывают различные индуктивные эффекты. В настоящее время они находят широкое применение в лечении инфекционных, онкологических и некоторых других заболеваний животных.
КЛАССИФИКАЦИЯ И РОЛЬ ИНТЕРФЕРОНОВ
В настоящее время известно более 20 интерферонов, различающихся по структуре, биологическим свойствам и преобладающему механизму действия. IFN подразделяют на три типа:
Вирусные интерфероны индуцируются в процессе вирусной инфекции, а синтез интерферонов II типа (IFN-y) индуцируется митогенными или антигенными стимулами. Большинство типов вирусоинфицированных клеток способно синтезировать IFN-a/b в клеточной культуре. В противоположность этому IFN-y синтезируется только некоторыми клетками иммунной системы, включая естественные киллерные (NK) клетки, CD4 Т-клетки и CDS цитотоксические супрессорные клетки.
| Характеристика | IFN-a | IFN-b | IFN-y |
|---|---|---|---|
| Химическое строение | Протеин | Гликопротеин | Гликопротеин |
| Молекулярный вес, кДа | 17,5-23,0 | 23,0 | 20,0-23,0 |
| Число кодирующих генов | более 20 | 1 | 1 |
| Количество подтипов | По крайней мере, 22 у человека, еще несколько определены у животных | 1 | 1 |
| Функциональная форма | Мономер | Димер | Димер |
| Кислотоустойчивость | Есть | Есть | Нет |
| Индукторы | Вирусы (РНК > ДНК), В-митогены | Вирусы (РНК > ДНК), В-митогены | Антигены, Т-митогены |
| Основные источники | Моноциты, В-лимфоциты | Эпителиоциты, моноциты | Т-лимфоциты, NK-клетки |
| Механизм действия | Угнетает синтез белка | Угнетает синтез белка | Усиливает антигены МНС, активизирует цитотоксические Т-клетки, макрофаги и NK-клетки |
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ИНТЕРФЕРОНОВ
Противовирусное действие
Блокада транскрипции генов, кодирующих IFN, осуществляется за счет выработки клеткой белка-супрессора, связывающего на цепи нуклеиновых кислот область, контролирующую транскрипцию данных генов. Кроме того, для запуска транскрипции необходим белок-активатор, разблокирующий и активирующий эту зону. Индукторы IFN могут влиять как на угнетение вы-работки белка-супрессора, так и на активацию синтеза белка-активатора. Активация генов приводит в действие синтезирующую белок систему клетки, в результате чего осуществляется синтез и секреция IFN.
Таким образом, под воздействием IFN в клетке синтезируется два фермента, один из которых расщепляет вирусную РНК, а другой тормозит синтез вирусных белков. В результате новые вирусные частицы либо вовсе не формируются, либо их число уменьшается в десятки или сотни раз.
Под влиянием IFN повреждается и синтезирующая белок система клетки, что может привести к ее гибели. Однако это касается только клеток, инфицированных вирусом. Неинфицированные клетки индифферентны к воздействию IFN, поскольку оба вышеуказанных белка активируются лишь в присутствии вирусной РНК. Некоторые вирусы способны блокировать противовирусное действие IFN. Так, например, аденовирусы продуцируют специфическую РНК, которая предотвращает активацию протеинкиназы.
Противовирусный эффект интерферонов обобщен и представлен на схеме ниже.
Эти механизмы интегрально реализуют противовирусный эффект, приводя к подавлению репликации вируса.
Иммуномодулирующее действие
IFN обладают не только противовирусным, но и иммуномодулирующим действием за счет влияния на экспрессию рецепторов главного комплекса гистосовместимости (МНС). IFN увеличивают экспрессию молекул 1-го класса МНС на всех видах клеток, тем самым улучшая распознавание инфицированных клеток цитотоксическими Т-лимфоцитами (CTL). Кроме того, IFN-y усиливает экспрессию молекул 2-го класса МНС на антигенпрезентирующих клетках, в результате чего улучшается презентация вирусных антигенов CD4+ лимфоцитам и активируются натуральные киллеры (NK-клетки). IFN также стимулируют фагоцитоз.
Регуляция иммунного ответа цитокинами (см. рисунок ниже), в том числе интерферонами, происходит по эстафетному принципу, воздействие цитокина на клетку вызывает образование ею других цитокинов – цитокиновый каскад.
Антипролиферативное и противоопухолевое действие
Антипролиферативный и противоопухолевый эффекты IFN объясняются следующими механизмами:
Антибактериальное действие
В последние годы показано, что IFN обладают также антибактериальным эффектом, в основе которого лежит способность IFN индуцировать активность некоторых ферментов в пораженной клетке:
Кроме того, антибактериальная роль IFN-y заключается в активации макрофагов, которые продуцируют провоспалительные цитокины, а также активные формы кислорода и азота, простагландины. Эти факторы способствуют развитию воспалительного процесса, ведущего к гибели бактерий.
ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЭНДОГЕННОГО ИНТЕРФЕРОНА ГАММА
Индуцировать выработку IFN-y способны интерфероногенные вещества, антигены, Т-митогены и некоторые цитокины. Продукция IFN-y находится под контролем цитокинов. IL-12 и IL-18 усиливают его экспрессию, а IL-2 способствует реализации функции CD4+ лимфоцитов, активируя выработку IFN-y.
Синтез IFN-y подавляется IL-4, IL-10, дексаметазоном, циклоспорином А, вирусными белками-супрессорами, раковыми клетками.
Фоновое количество IFN-y всегда есть в организме, даже если нет ин-фекции, например, анализ на интерфероновый статус показывает у здоровых людей и животных всегда определяемое количество IFN в крови, оно при стимуляции или инфекции многократно возрастает. Однако при герпе-свирусной инфекции и на последних стадиях опухолевого процесса, количество IFN-y стремиться к нулю, так как вирус герпеса и раковые клетки продуцируют белки, блокирующие синтез IFN-y. Поэтому при герпесвирус-ной инфекции и раке индукторы интерферонов бессмысленны, их нужно вводить в организм извне.
IFN-y обладает сходным с другими IFN биологическим действием (подавление репликации вирусов, антипролиферативное действие, иммуномодулирующий эффект), но IFN-y теснее связан с системой цитокинов и вносит более существенный вклад в иммунорегуляцию.
Биологическая активность IFN-y реализуется через специфические клеточные рецепторы и внутриклеточный сигнальный протеинкиназный каскад, приводящий к активации соответствующих транскрипционных факторов и транскрипции целого семейства генов, кодирующих факторы резистентности к инфекционным агентам и комплементарные цитокины.
Т-лимфоциты и макрофаги. Важнейшей функцией IFN-y является его участие в опосредовании взаимосвязей между лимфоцитами и макрофагами и в регуляции соотношения клеточной и гуморальной составляющих адаптивного иммунного ответа (рис. 1). IFN-y служит стимулятором макрофагов, способствуя проявлению различных функций этих клеток, включая процессинг и презентацию антигенов, выработку цитокинов, генерацию активных форм кислорода и азота. К цитокинам, продукция которых усиливается под влиянием IFN-y, относятся ИЛ-1 и ИЛ-12 (этот цитокин усиливает синтез IFN-y и диффренцировку Т-хелперов в сторону Тх1).
IFN-y повышает экспрессию антигенов МНС I класса, которые играют важную роль в распознавании чужеродных клеток (вирусинфицированные, опухолевые) CD8+ цитотоксическими Т-лимфоцитами и повышает экспрессию антигенов МНС II класса на антигенпредставляющих клетках.
IFN-y снижает секреторную активность Th2, подавляя синтез IgE, IgG(2,4) и IgA. Одновременно IFN-y усиливает развитие Th1-зависимого адаптивного иммунного ответа. IFN-y вместе со своим антагонистом IL-4 поддерживает баланс Th1/Th2.
Цитотоксические Т-лимфоциты и NK-клетки с помощью IFN-y участвуют в реализации цитотоксического эффекта (противоопухолевая и противовирусная активность). При введении в организм IFN-y активность NK-клеток повышается уже через несколько часов.
Моноциты. IFN-y стимулируют экспрессию высокоаффинного рецептора IL-2 (IL-2R) на мембране моноцитов, повышая их восприимчивость к IL-2. В свою очередь IL-2 при воздействии на моноциты стимулирует их способность уничтожать опухолевые клетки и бактерии. В результате стимуляции IFN-y и IL-2 моноциты вырабатывают большое количество биологически активных веществ и медиаторов воспаления: свободные формы кислорода, H2O2, простагландин Е2, тромбоксан В2, TNF-a (фактор некроза опухоли a).
IFN-y активирует продукцию белков острой фазы воспаления, усиливает экспрессию генов С2 и С4 компонентов системы комплемента.
В-лимфоциты. IFN-y ингибирует В-клеточный ответ на IL-4, подавляет продукцию IgE и экспрессию CD23-антигена. Так, при синдроме гиперпродукции IgE и диффузном нейродермите у человека применяется IFN-y, он угнетает синтез IL-4 и IL-5 T-хелперами. IFN-y является индуктором апоптоза дифференцированных В-клеток, дающих начало аутореактивным клонам. Отменяет супрессивный эффект IL-4 на IL-2-зависимую пролиферацию и генерацию лимфокин-активированных киллеров.
Таким образом, играя важную роль в иммунорегуляции, IFN-y является ключевым цитокином клеточного и ингибитором гуморального адаптивного иммунного ответа.
IFN-y имеет решающее значение для врожденного и адаптивного иммунитета против вирусных, бактериальных и некоторых протозойных инфекций.
Противовирусное действие IFN-y заключается в том, что он блокирует репликацию вирусных ДНК и РНК, синтез вирусных белков и сборку зрелых вирусных частиц (схема).
IFN-y влияет на клеточный иммунный ответ, активируя Th1-клетки, NK-клетки, макрофаги, цитотоксические Т-лимфоциты. Он повышает как неспецифическую резистентность, так и антиген-специфический иммунный ответ. При этом IFN-y вызывает цитотоксическое действие на вирус-инфицированные клетки (рис. 3, 4).
Антибактериальное действие IFN-y заключается в его способности индуцировать активность некоторых ферментов в пораженной клетке, что приводит к нарушению метаболизма и разрушению бактериальной клетки. Кроме того, активированные IFN-y цитотоксические Т-лимфоциты и NK-клети реализуют цитотоксический эффект, а активированные макрофаги продуцируют провоспалительные цитокины, активные формы кислорода и азота, простагландины. Эти факторы способствуют развитию воспалительного процесса, ведущего к гибели бактерий.
Антипролиферативный эффект IFN-y заключается в подавлении роста опухолевых клеток за счет подавления синтеза РНК и протеинов, ингибирования опухолевых ростовых факторов, стимулирующих пролиферацию клеток, замедлении клеточного цикла с переходом в фазу «покоя», восстановлении сдерживающего контроля за пролиферацией, а также за счет активации цитотоксических Т-лимфоцитов и NK-клеток, которые участвуют в реализации цитотоксического эффекта.
Таким образом, все интерфероны представляют собой группу полифункциональных белковых факторов с выраженным противовирусным и противоопухолевым эффектом разной степени. IFN-a обладает самой сильной противовирусной активностью среди всех интерферонов, а IFN-y имеет более выраженную антипролиферативную активность. Все интерфероны обладают иммунорегуляторным действием разной степени выраженности (мак-симальной обладает IFN-y) – повышает активность макрофагов, Т-лимфоцитов и NK-клеток.
ПРОИЗВОДСТВО РЕКОМБИНАНТНЫХ ИНТЕРФЕРОНОВ
Генетическая инженерия является сердцевиной биотехнологии. Она по существу сводится к генетической рекомбинации, т.е. обмену генами между двумя хромосомами. Метод рекомбинации in vitro или генетической инженерии заключается в выделении или синтезе ДНК из отличающихся друг от друга организмов или клеток, получении гибридных молекул ДНК, введении рекомбинантных (гибридных) молекул в живые клетки, создании условий для экспрессии и секреции продуктов, кодируемых генами.
Гены, кодирующие те или иные структуры, или выделяют (клонируют) как таковые (хромосомы, плазмиды), или прицельно выщепляют из этих генетических образований с помощью ферментов рестрикции. Эти ферменты, а их уже известно более тысячи, способны резать ДНК по многим определенным связям, что является важным инструментом генной инженерии. В последнее время обнаружены ферменты, расщепляющие по определенным связям РНК, наподобие рестриктаз ДНК. Эти ферменты названы рибозимами.
Сравнительно небольшие гены могут быть получены с помощью химического синтеза. Для этого вначале расшифровывают число и последовательность аминокислот в белковой молекуле вещества, а затем по этим данным узнают очередность нуклеотидов в гене, поскольку каждой аминокислоте соответствуют три нуклеотида (кодон). С помощью синтезатора создают химическим путем ген, аналогичный природному гену.
Полученный одним из способов целевой ген с помощью ферментов лигаз сшивают с другим геном, который используется в качестве вектора, для встраивания гибридного гена в клетку. Вектором могут служить плазмиды, бактериофаги, вирусы человека, животных и растений.
Экспрессируемый ген (например, ген IFN-y) в виде рекомбинатной ДНК встраивается в бактериальную клетку Е. coli, которая приобретает новое свойство — продуцировать несвойственное этой клетке вещество (IFN-y), кодируемое экспрессируемым геном (рис. ниже).
В качестве реципиентов экспрессируемого гена чаще всего используют Е. coli, В. subtilis, псевдомонады, нетифоидные серовары сальмонелл, дрожжи, вирусы.
Методом генной инженерии созданы сотни препаратов медицинского и ветеринарного назначения, получены рекомбинантные штаммы-суперпродуценты, многие из которых нашли практическое применение. Уже используются в медицине полученные методом генной инженерии вакцины против гепатита В, интерлейкины-1, 2, 3, 6, инсулин, гормоны роста, интерфероны a, b, у, фактор некроза опухолей, пептиды тимуса, миелолептиды, тканевый активатор плазминогена, эритропоэтин, антигены ВИЧ, фактор свертывания крови, моноклональные антитела и многие антигены для диагностических целей.
Одними из ключевых компонентов иммунного ответа являются Интерлейкин-2 (IL-2), Интерферон гамма (IFN-y) и Интерферон альфа (IFN-a). На их основе были созданы различные цитокиновые рекомбинантные препараты, которые нашли широкое применение в гуманной и ветеринарной медицине, в том числе:
ПРЕПАРАТЫ ИНТЕРФЕРОНОВ
Препараты интерферонов составляют отдельную группу противовирусных средств. Они были созданы на основе расшифровки биохимического строения природных IFN, которые вырабатываются многими клетками крови. IFN представляют собой группу низкомолекулярных пептидов, обладающих противовирусной, иммуномоделирующей и антипролиферативной активностью.
РЕКОФЕРОН® ГАММА – рекомбинантный интерферон гамма (IFN-y), обладает выраженной противовирусной эффективностью, относится к иммуномодуляторам.
IFN-y является регуляторным цитокином, продуцентом которого являются естественные киллерные клетки, CD4, Th1 клетки и CD8 цитотоксические супрессорные клетки. Рецепторы к интерферону гамма имеют макрофаги, нейтрофилы, естественные киллерные клетки, цитотоксические Т-лимфоциты. IFN-y активирует эффекторные функции этих клеток, в частности их микробицидностъ, цитотоксичность, продукцию цитокинов, супероксидных и нитрооксидных радикалов. IFN-y блокирует репликацию вирусных ДНК и РНК, синтез вирусных белков и сборку зрелых вирусных частиц. При этом вызывает цитотоксическое действие на вирус-инфицированные клетки.
Ингибирует В-клеточный ответ на интерлейкин-4, подавляет продукцию IgE и экспрессию CD23-антигена. Является индуктором апоптоза дифференцированных В-клеток, дающих начало аутореактивным клонам. Отменяет супрессивный эффект интерлейкина-4 на интерлейкин-2-зависимую пролиферацию и генерацию лимфокин активированных киллеров. Активирует продукцию белков острой фазы воспаления, усиливает экспрессию генов С2 и С4 компонентов системы комплемента.
Антипролиферативный эффект IFN-y заключается в подавлении роста клеток за счет подавления синтеза РНК и протеинов, а также ингибирования ростовых факторов стимулирующих пролиферацию клеток.