Recombinante interferonen zijn een groep antivirale geneesmiddelen die worden gebruikt voor therapeutische en profylactische doeleinden. Deze biologisch actieve eiwitten worden op natuurlijke wijze in menselijke cellen gesynthetiseerd als reactie op de penetratie van vreemde stoffen. In de moderne geneeskunde worden deze medicijnen erkend als de meest effectieve en veilige voor de behandeling van virale ziekten.
Classificatie
In de microbiologie zijn er meer dan 20 soorten interferonen (IFN), die verschillen in eigenschappen en biologische structuur. Geneesmiddelen die hierop zijn gebaseerd, worden als volgt geclassificeerd:
- Op type actief ingrediënt: o alfa-interferon (of leukocyt); o bèta-interferon (fibroblast); o gamma-interferon (immuun); o lambda-interferon.
- Volgens de methode voor het verkrijgen: o natuurlijk, verkregen uit leukocyten van menselijk bloed; o recombinant humaan interferon, synthetisch geproduceerd (door genetische manipulatie).
Alfa- en bèta-interferonen worden gecombineerd tot familie Itype vanwege de gelijkenis van hun functies in het lichaam en dezelfde aminozuursequenties. Gamma- en lambda-interferonen worden respectievelijk geïsoleerd in afzonderlijke typen II en III. De eerste generatie natuurlijke eiwitten had een groot nadeel: ze vereisten het gebruik van schaarse grondstoffen (donorbloed) en een hoge mate van zuivering van vreemde eiwitten. Dit leidde tot hun hoge kosten en lage efficiëntie. Recombinante alfa-interferonen nemen momenteel een leidende positie in onder dit soort geneesmiddelen wat betreft de mate van studie en de reikwijdte van toepassing in de medische praktijk.
Kenmerken
Naast de bovenstaande classificatie verschillen deze eiwitten in subtypes. De categorie van recombinante alfa-2-interferonen omvat dus minstens 24 subtypes die in 24 genen van elkaar verschillen. Ze zijn niet volledig identiek in de primaire structuur.
In tegenstelling tot alfa-interferonen wordt bèta-modificatie gecodeerd door slechts één bekend gen. Beide soorten eiwitten worden geactiveerd door virussen en gebruiken dezelfde receptoren in hun werkingsmechanisme op andere cellen.
Het subtype van menselijk recombinant interferon alfa-2b verschilt van alfa-2a door twee aminozuurresiduen in de structuur. De rest (en er zijn er meer dan honderd in totaal) zijn hetzelfde. Daarom zijn de ziekten waarvoor ze worden gebruikt, evenals de bijwerkingen, hetzelfde, maar de reactie van het lichaam (productie van antilichamen) is anders.
Natuurlijke interferonen van leukocyten worden ook geclassificeerd volgens de mate van zuivering:
- Native, gekenmerkt door oppervlakkige reiniging enzo dicht mogelijk bij de oorspronkelijke grondstof. Ze hebben het grootste potentieel voor immunobiologische effecten.
- Geconcentreerd, sterk gezuiverd. Ze worden het vaakst gebruikt in gevallen waarin een grote enkele dosis moet worden toegediend. De homogeniteit van de samenstelling van deze preparaten bereikt 90%.
- Gecombineerd. Ze worden verkregen met zachte reinigingsmethoden. Door de aanwezigheid van extra cytokinen is het moeilijk om deze stoffen te standaardiseren. Tegelijkertijd hebben ze vanwege deze factor een hoger immunomodulerend effect, wat bijdraagt aan de uitbreiding van hun reikwijdte.
Recombinant humaan interferon bevat een monospecifiek eiwit. Het behoort tot een van de subtypen. Type b1a in preparaten van recombinant alfa-interferon wordt gekenmerkt door een geglycosyleerde vorm (niet-enzymatische toevoeging van suikerresiduen aan organische eiwitmoleculen) en b1b is niet-geglycoliseerd. Dergelijke interferonen zijn voor 98% homogeen van samenstelling.
Deze kenmerken van natuurlijke en kunstmatig gesynthetiseerde eiwitten bepalen het verschil in hun toepassingsgebied. Recombinante interferonen hebben overwegend antivirale en antitumorale effecten. In de natuur is het immunomodulerend en er is ook een hogere activiteit tegen bacteriële en purulent-septische pathologieën.
Recombinante interferonpreparaten
De meest gebruikte medicijnen van deze groep zijn de volgende:
- alpha 2a interferon: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Intern";
- alpha 2b interferon: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- alpha 2c interferon: "Berofor";
- beta-interferon: "Interferon-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gamma-interferon: "Aktimmun", "Gammaferon", "Ingaron", "Imukin".
Ziekten
Recombinante interferonen zijn actief bij de behandeling van ziekten zoals:
- dermatologische pathologieën: genitale herpes, wratten, condylomen, papillomatose, gordelroos;
- oogheelkundige aandoeningen: ontsteking van het hoornvlies van het oog veroorzaakt door herpes- of adenovirusinfectie (vermindering van de duur van de ziekte, een toename van periodieke perioden);
- acute infectieziekten van de bovenste luchtwegen: griep, SARS (noodpreventie voor personen die risico lopen, maar ook voor medische doeleinden);
- pathologieën van het hepatobiliaire systeem: virale hepatitis B, C in acute en chronische vorm (uitgesproken klinisch effect, sterftereductie tot 60%);
- AIDS: normalisering van de immuniteit, vermindering van de ernst van de ziekte bij meer dan de helft van de patiënten; verminderd risico op AIDS-gerelateerd Kaposi-sarcoom;
- andere pathologieën: CMVI (cytomegalovirusinfectie), die optreedt tegen de achtergrond van immunodeficiëntietoestanden (interferonen worden gebruikt voor zijnpreventie), evenals na transplantatieoperaties; scleroserende panencefalitis (ontsteking van de hersenen).
Deze preparaten worden gekenmerkt door een universeel spectrum van antivirale activiteit. In tegenstelling tot chemotherapeutische middelen leiden ze niet tot het ontstaan van resistente vormen van pathogenen, maar beïnvloeden ze de factoren van aangeboren, natuurlijke immuniteit.
Ontdekkingsgeschiedenis
Interferonen werden bijna 50 jaar geleden ontdekt. De eerste medicijnen werden verkregen uit het bloed van donoren. Om dit te doen, werden bloedcellen behandeld met virussen, waarna ze eiwitten met beschermende eigenschappen begonnen te produceren. Het zo verkregen interferon was zeer effectief, maar de productie op grote schaal werd bemoeilijkt door de schaarste aan grondstoffen. Om bijvoorbeeld de hoeveelheid medicijn te verkrijgen die nodig is om 1 kankerpatiënt te behandelen, was het nodig om bloed te verzamelen van 200 donoren.
Halverwege de jaren 80 van de twintigste eeuw ontstonden de eerste voorwaarden voor het verkrijgen van synthetische recombinante interferonen. De snelle ontwikkeling van genetische manipulatie in deze jaren leidde tot de creatie van een nieuwe technologie - de introductie van het juiste gen in kolonies van bacteriecellen van Pseudomonas putida die zich snel kunnen vermenigvuldigen. Dit maakte de synthese van menselijk recombinant alfa-2b-interferon op industriële schaal mogelijk. Het eerste medicijn dat in de USSR werd gemaakt, heette Reaferon.
In de daaropvolgende jaren zijn er grondige dierstudies uitgevoerd op dit medicijnhet onderwerp van teratogene en toxische eigenschappen. Tests hebben de veiligheid voor de foetus bevestigd en de afwezigheid van verschillen tussen de bijwerkingen van kunstmatig gesynthetiseerd en natuurlijk interferon.
Later werden E. coli-bacteriën gebruikt om recombinant interferon te verkrijgen, omdat ze deze stof sneller produceren. Het eerste medicijn dat op hun basis werd verkregen, heette "Reaferon-EC" (van de afkorting van de Latijnse naam van dit micro-organisme Escherichia coli). Deze bacteriën worden ook gebruikt bij de meeste moderne productie van recombinante interferonen.
Werkingsprincipe
Interferonen zijn een soort biologische mediatoren die het menselijke immuunsysteem activeren. Ze dragen bij aan de herkenning en onderdrukking van buitenaardse genetische informatie. Met de introductie van virussen in de cel neemt na enkele minuten het aantal ziekteverwekkers vele malen toe. Ze verspreiden zich verder, tasten gezonde cellen aan en vermenigvuldigen zich weer. Dit proces vindt vooral snel plaats in het beginstadium van de ziekte, omdat het menselijk lichaam in deze periode niet in staat is om de vereiste hoeveelheid interferon te produceren.
Dankzij deze eiwitten wordt de synthese van een aantal enzymen, antilichamen en andere componenten van de immuunafweer geactiveerd. Als gevolg hiervan worden cellen immuun voor virussen. Verder worden de volgende mechanismen onderscheiden, waarbij interferonen betrokken zijn:
- stimulatie van macrofagen, hun activering om niet-levensvatbare, aangetaste cellen te absorberen;
- groeiremming en vernietiging van abnormale cellen(antitumoreffect);
- impact op immunocyten (lymfocyten geproduceerd in het beenmerg) - de belangrijkste cellen van het immuunsysteem: NK-cellen, T-lymfocyten, monocyten, macrofagen en granulocyten; stimulatie van hun niet-specifieke cytotoxiciteit;
- activering van de synthese van eiwitten die de weerstand van cellen tegen vreemde stoffen verhogen, de overdracht van deze eiwitten naar naburige cellen;
- het starten van een cascade van reacties die de aanmaak van ontstekingsremmende factoren stimuleren (ontstekingsremmend effect);
- activering van de synthese van eigen IFN, wat de hersteltijd verkort.
Vooral heldere antivirale werking is typerend voor recombinante interferonen alfa 2b, 2a en bèta. Ze blokkeren de productie van virale eiwitten en voorkomen de reproductie van ziekteverwekkers. Een van de belangrijke voordelen van geneesmiddelen die erop zijn gebaseerd, is de minimale toxiciteit en de mogelijkheid om deze in de kindertijd voor te schrijven.
Synthese
Het verkrijgen van recombinante interferonen gebeurt in fasen:
- isolatie van boodschapper-RNA na activering van interferonproductie in bacteriecultuur;
- synthese van complementair DNA op basis van RNA;
- inbedding van het DNA dat in de vorige fase is verkregen in plasmidevectoren - extrachromosomale DNA-moleculen die onafhankelijk kunnen kopiëren in bacteriële cellen en verantwoordelijk zijn voor de productie van eiwitten;
- het verkrijgen van recombinant DNA;
- synthese van klonen van micro-organismen die interferon produceren;
- reproductie van bacteriënculturen op een voedingsbodem;
- isolatie van bacteriële cellen door centrifugeren;
- precipitatie van interferon-eiwitten uit oplossing;
- zuivering van recombinant interferon door affiniteitschromatografie of andere methoden.
Voortplanting van klooncultuur vindt plaats in industriële omstandigheden in reactoren en de vorige stadia - in laboratoria. Recombinante IFN's worden buiten het menselijk lichaam geproduceerd, het menselijke interferon-gen is ingebed in hun genetisch materiaal.
Er zijn verschillende bacterieculturen waaruit deze eiwitten worden verkregen. Hieronder ziet u waar recombinant alfa-2b-interferon van is gemaakt:
- Escherichia coli (ophoping van het product vindt intracellulair plaats);
- hooibacterie Bacillussubtilis (laat interferonen vrij in het milieu);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- gistzwam Saccharomycopsis fibuligera.
Het laatste type producenten heeft de volgende voordelen ten opzichte van andere:
- mogelijkheid om goedkope cultuurmedia te gebruiken;
- gemakkelijk scheiden bij het scheiden;
- hoge procesprestaties (meer dan 10 keer vergeleken met andere);
- het proces van het toevoegen van koolhydraatgroepen, qua mechanisme vergelijkbaar met dat in dierlijke cellen.
Uitgifteformulieren
Recombinante interferonen 2b, 2a en bèta zijn verkrijgbaar in de volgende doseringsvormen:
- injecteerbare oplossingen;
- lyofiliseert;
- drops en films vooroog;
- orale oplossingen;
- kaarsen en microclysters voor rectale en vaginale toediening;
- zalven;
- gels;
- pillen;
- spuitbussen;
- bolvormige blaasjes (liposomen).
Recombinant IFN alpha
Synthetische alfa-interferonen zijn volledig consistent met natuurlijke eiwitten. Ze spelen een belangrijke rol bij het op gang brengen van de immuunrespons in het menselijk lichaam, activeren de productie van belangrijke cytokines, bemiddelen tussen aangeboren en adaptieve immuniteit en zorgen voor immunologisch "geheugen".
De onderstaande tabel toont de belangrijkste kenmerken van sommige recombinante interferonpreparaten van dit type:
| Naam | Type | Uitgifteformulier | Indicaties |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | Lyofilisaat voor oplossing voor injectie en plaatselijk gebruik, ampullen en injectieflacons |
Volwassenen:
Kinderen ouder dan 1 jaar:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | Rectale zetpillen |
Volwassenen en kinderen:
Bij pasgeborenen:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | Spuitbuis |
Virale pathologieën:
Aandoeningen van het lymfestelsel:
Tumoren:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | Lyofilisaat voor oplossing voor injectie |
Volwassenen:
Kinderen:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | Oplossing voor intraveneuze en s/c-injecties |
Virale en kwaadaardige ziekten:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | Oplossing voor intramusculaire injectie en instillatie in het oog | Vergelijkbaar met "Interal-P" |
| "Infagel" | Alpha 2b | Gel in tubes voor uitwendig gebruik | Behandeling van herpes, preventie van griep en SARS |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | Lyofilisaat voor IM en IV toediening | Ziekten beschreven voor Intron-A, evenals door teken overgedragen encefalitis, mycosis fungoides en Cesari-syndroom |
| "Berofor" | Alpha 2c | Oogdruppels in capillaire pipetten | Virale ooginfecties |
Drugs van het nieuwegeneraties zijn gepegyleerd (of geconjugeerd) alfa-IFN, die worden gekenmerkt door een langdurige werking. Ze vertonen een hoge efficiëntie bij de behandeling van virale hepatitis. Deze omvatten Pegasys (IFN-α-2a) en Pegintron (humaan recombinant interferon 2b).
Recombinant bèta-IFN
Onder bèta-interferonen worden momenteel 2 subtypes onderscheiden - b1a (geglycosyleerd) en b1b (niet-geglycoliseerd). Naast antivirale en immunomodulerende effecten beïnvloeden ze het zenuwstelsel en worden ze gebruikt voor de behandeling van multiple sclerose. De medicijnen worden subcutaan of intramusculair toegediend. Het is klinisch bewezen dat de frequentie van exacerbaties van de ziekte met bijna een derde wordt verminderd, maar er zijn nog steeds geen duidelijke criteria voor het evalueren van de effectiviteit.
Het werkingsmechanisme van dergelijke medicijnen is gebaseerd op de volgende verschijnselen:
- Binding van interferonen met specifieke receptoren op het celoppervlak, waardoor de productie van eiwitten wordt geactiveerd met antivirale, antitumorale en ontstekingsremmende effecten.
- Afname van het aantal nieuwe foci van sclerotische hersenlaesies en atrofische veranderingen in de weefsels (bevestigd door MRI-gegevens).
- Remming van de deling van leukocyten en hun migratie naar het ontstekingsgebied door de productie van proteolytische enzymen te verminderen.
- Verhoogde afbraak van gamma-interferon, dat een belangrijke rol speelt bij de ontwikkeling van multiple sclerose.
Recombinant gamma-IFN
In Rusland wordt recombinant gamma-interferon het meest geproduceerd als onderdeel van het medicijn "Ingaron". Het wordt gebruikt bij de behandeling van ziekten zoals:
- griep (inclusief Mexicaanse griep);
- otitis media (aërosolvorm van het medicijn);
- granulomateuze ziekte;
- osteopetrose (aangeboren familiale osteosclerose);
- chronische virale hepatitis B, C;
- AIDS;
- longtuberculose;
- oncologische pathologieën;
- urogenitale infecties;
- genitale herpes en gordelroos;
- HPV;
- chronische prostatitis.
De aerosolvorm van humaan recombinant gamma-interferon wordt ook gebruikt voor de preventie van griep (irrigatie van de neus en nasopharynx). Deze stof blokkeert de productie van polypeptiden die verantwoordelijk zijn voor de ontwikkeling van fibrotische veranderingen in de lever en het longweefsel.
Bijwerkingen
Bij behandeling met alfa- en gamma-interferonen wordt griepachtig syndroom het vaakst opgemerkt als bijwerkingen. Het bevat functies zoals:
- verhoogde lichaamstemperatuur;
- hoofdpijn en spierpijn;
- chill;
- zwakte.
Deze symptomen treden meestal op tijdens de eerste of tweede week van de behandeling. Ze kunnen worden geëlimineerd door de dosering te verlagen.
De volgende bijwerkingen komen minder vaak voor:
- indigestie;
- verslechtering van de slaap;
- trombocytopenie;
- verlaging van het niveau van leukocyten inbloed;
- schildklierhormoon intoxicatie.
Bij inname van bèta-interferonen kunnen ook de volgende negatieve verschijnselen optreden:
- hypertensie;
- tachycardie;
- aritmie;
- hartzeer;
- hartfalen;
- afname in intelligentie;
- mentale stoornissen - depressie, zelfmoordgedachten, depersonalisatie, epileptische aanvallen.
