Interferonok | |
---|---|
| |
Azonosítók | |
Szimbólum | Interferonok |
Pfam | PF00143 |
InterPro | IPR000471 |
PROZIT | PDOC00225 |
SCOP | 1au1 |
SZUPERCSALÁD | 1au1 |
Elérhető fehérjeszerkezetek | |
Pfam | szerkezetek |
EKT | RCSB EKT ; PDBe ; EKTj |
EKT-összeg | 3D modell |
Az interferonok ( röv. IFN [1] ) számos hasonló tulajdonságú fehérje általános elnevezése, amelyeket a szervezet sejtjei választanak ki a vírus inváziójára , egyes bakteriális anyagokra és kis molekulatömegű kémiai vegyületekre . 2] [3] . Az interferonok bizonyos sejtfehérjéket indukálnak vagy aktiválnak, amelyek blokkolják a vírus replikációját [3] . Az interferonok antivirális hatása nagyrészt az általuk stimulált több mint 300 gén indukciójának köszönhető, amelyek különböző vírusellenes funkciókért felelősek [4] . „Az interferonként definiált faktornak fehérje természetűnek kell lennie, antivirális aktivitással kell rendelkeznie különböző vírusokkal szemben, legalábbis homológ sejtekben , sejtmetabolikus folyamatok által közvetítve, beleértve az RNS-t és a fehérjeszintézist” [5] .
A névben "-feron"-t tartalmazó készítmények nem mindig tartalmaznak interferonokat. Például az ergoferon és az anaferon homeopátiás szerek , és nem gyógyszerek [6] [7] .
1957-ben a London National Institute for Medical Research tagjaivirológusok angol Alik Isaacsés a svájci Jean Lindemannvéletlenül felfedezett interferont a kísérletek során. A kutatók érthetetlen jelenséggel szembesültek: bizonyos vírusokkal fertőzött egerek nem betegedtek meg. A jelenség okainak felkutatása azt mutatta, hogy azok az egerek, amelyek nem adták át magukat a vírusfertőzésnek, már a fertőzés időpontjában egy másik vírusfertőzésben szenvedtek. Így kiderült, hogy az egerek szervezetében az egyik vírus megakadályozza a másik szaporodását. A vírusantagonizmusnak ezt a jelenségét interferenciának nevezik . akadály, akadály), ez a jelenség akkor fordul elő, ha két vírus egyszerre vagy legfeljebb 24 órás időközönként kerül a szervezetbe.
Miután felfedezték az interferonokat, embereken végzett klinikai kísérleteik csalódást okoztak egészen az 1970-es évekig, amikor is az emberi interferont meg lehetett tisztítani, ami után bizonyos betegségek ellen kezdett bizonyítani hatékonyságát nagy dózisokban [8] . Sok éven át a humán interferon fő szállítója világszerte egy finnországi kutatólaboratórium volt, amely leukocita-interferont, főként interferon-alfát állított elő, vér leukociták felhasználásával a Sendai vírussal való stimulációjuk révén . Aztán a Wellcome Research Laboratoriesmegtanulták, hogyan lehet nagy mennyiségű interferont nyerni limfoblasztokból , amelyeket már ipari méretekben szuszpenzióban termesztettek [9] .
Az 1980-as években áttörés következett be az interferon gyártásában, a svájci Biogen és az USA-ban a Genentech megtanulta, hogyan lehet rekombináns interferont előállítani Escherichia coli segítségével , az interferon gént bele klónozni, ami lehetővé tette a termelés fokozását és interferonok termelését. bármilyen típusú, és a gyártási költséget körülbelül 100-szorosára kellett volna csökkenteni. 2016-ig legalább egy tucat alfa-interferon, egy béta-interferon és egy gamma-interferon altípust azonosítottak a rekombináns humán interferonok között [9] .
Az emberi interferonokat csoportokra osztják attól függően, hogy milyen sejtekben képződnek: α, β és γ. Az α-interferonok több típusú fehérjét foglalnak magukban , amelyek molekulatömege körülbelül 20 kDa . Különösen fontosak az alfa-2b interferonok (súlyos vírusos betegségek, különösen a hepatitis kezelésére) és a béta-1a ( szklerózis multiplex kezelésére ).
Az endogén interferonokat típus szerint osztályozzák, a specifikus sejtmembránreceptorok jelenléte alapján [10] :
A gamma-1b-interferont az USA-ban krónikus granulomatosus betegség 11] és [12] kezelésére használják .
A pegilált interferonok olyan fehérjék, amelyek kémiailag kötődnek polietilénglikolhoz (PEG, angol PEG ).
Humán interferon-α
Humán interferon-β
Humán interferon-γ
Az interferon készítmények különféle formában kaphatók - porok, oldatok, cseppek stb.
Az interferon leginkább tanulmányozott tulajdonsága a vírusok szaporodásának megakadályozása . Vírusfertőzésre válaszul emlős- és madársejtekben termelődik .
Amikor egy sejt megfertőződik, a vírus szaporodni kezd. A gazdasejt ezzel egyidejűleg interferont kezd termelni, amely elhagyja a sejtet és érintkezésbe kerül a szomszédos sejtekkel. Bár az interferonnak nincs közvetlen vírusellenes hatása, képes olyan változásokat okozni a sejtekben, amelyek megakadályozzák a vírus szaporodását, a vírusrészecskék képződését és további terjedését. Az interferon több irányba hat. Először is, a fertőzött sejtekkel szomszédos sejteket érinti, olyan események láncolatát indítva el bennük, amelyek a vírusfehérjék szintézisének elnyomásához , és bizonyos esetekben a vírusrészecskék összeállításához és felszabadulásához vezetnek (az oligoadenilát-cikláz aktiválásával ). Az interferon hatásának hatására a sejtek nagy mennyiségű protein-kináz R -t termelnek. Ez az enzim az eIF-2 transzlációs iniciációs faktort foszforilezi , a foszforilált eIF-2 pedig inaktív komplexet képez egy másik faktorral, az eIF-2B-vel. Ennek eredményeként csökken a fehérjeszintézis szintje a sejtben. A protein kináz R után aktiválódik a ribonukleáz L szintézise , amely hasítja a sejt RNS -t és tovább csökkenti a fehérjeszintézis szintjét. Általánosságban elmondható, hogy az interferon-függő transzláció-szuppresszió mind a vírusra, mind a gazdasejtre nézve káros. A transzláció befolyásolása mellett az interferonok több száz egyéb gént is képesek aktiválni (interferon-stimulált gének), amelyek szerepet játszanak a sejtek vírusokkal szembeni védelmében [13] [14] . Ezenkívül az interferon korlátozza a vírusrészecskék terjedését a p53 fehérje aktiválásával , ami a fertőzött sejt apoptotikus halálához vezet [15] [16] .
Az interferonok második hatásiránya az immunrendszer serkentése a vírusok elleni küzdelemre. Az interferon fokozza az I. és II . osztályba tartozó fő hisztokompatibilitási komplex molekuláinak szintézisét, és aktiválja az immunproteaszómát . Az I. osztályba tartozó fő hisztokompatibilitási komplex molekuláinak magas szintje biztosítja a víruspeptidek hatékony prezentációját a citotoxikus T-limfociták és a természetes ölősejtek számára , és az immunproteaszóma feldolgozza a víruspeptideket a prezentáció előtt. A II. osztályú fő hisztokompatibilitási komplex molekulák magas szintje biztosítja a vírusantigének bemutatását a T-helpereknek . A segítő T-sejtek viszont citokineket szabadítanak fel , amelyek koordinálják az immunrendszer más sejtjeinek aktivitását. Bizonyos típusú interferonok, mint például az interferon-γ, közvetlenül stimulálhatják az immunrendszer sejtjeit, például a makrofágokat és a természetes gyilkos sejteket .
Az interferontermelést nem csak érintetlen vírusok serkenthetik , hanem számos egyéb ágens is, például egyes inaktivált vírusok, kétszálú RNS -ek , szintetikus kétszálú oligonukleotidok és bakteriális endotoxinok.
Az interferon biológiai aktivitása nagyon magas. Az egér interferonban ez 2⋅10 9 egység/mg, és egy egység körülbelül 50%-kal csökkenti a vírusok képződését. Ez azt jelenti, hogy egy interferonmolekula elegendő ahhoz, hogy egy sejt ellenállóvá váljon a vírusfertőzéssel szemben . Kimutatták, hogy az interferonmolekuláknak legalább négy órán keresztül kell hatniuk a sejtre ahhoz, hogy a sejt elkezdjen harcolni a vírussal, ezért sok szakértő nem tartja hatékonynak az interferon intranazális alkalmazását az akut légúti vírus megelőzésében. fertőzések [17] . A legújabb egereken végzett vizsgálatok azonban azt mutatják, hogy a nyálkahártyára felvitt interferon immunológiai adjuvánsként hathat az influenzavírus ellen, fokozva az immunrendszer specifikus válaszát [18] . Egy interferont adjuvánsként használó influenza elleni vakcinát klinikailag tesztelnek az Egyesült Államokban [19] .
Az interferon számos más biológiai hatást is okoz, beleértve a sejtreprodukció gátlását.
Az orvostudományban az interferonokat a vírusfertőzések megelőzésére és kezelésére használják. A kezelés azonban korlátozott, és jelentős mellékhatásokkal jár, amelyek magukban foglalják az influenzaszerű tünetek, például láz, izom- és fejfájás kialakulását. Valójában hasonló tünetek akkor is előfordulnak, amikor a szervezet maga termeli az endogén interferont egy vírusfertőzésre adott válaszként. Az interferonnal végzett terápiás kezelés leukopéniához és thrombocytopeniához is vezet , és a központi idegrendszernek való kitettség depressziót okoz [20] . Ugyanakkor az alfa-interferonokat tartalmazó készítmények általában figyelmeztetéseket tartalmaznak, hogy halálos vagy életveszélyes neuropszichiátriai, autoimmun, ischaemiás vagy fertőző betegségeket okozhatnak vagy súlyosbíthatnak [21] .
Az interferon alfa-t általában intramuszkulárisan adják be napi 3⋅10 6-8⋅10 7 NE dózisban , ami lehetővé teszi, hogy a vérben 50-500 NE/ml interferonkoncentrációt érjünk el . A béta-interferont intravénásan adják be, mivel intramuszkuláris beadás után szinte nem mutatják ki a vérben. A rák kezelésében helyi injekciók közvetlenül a daganatba alkalmazhatók [22] . Az interferonok orális alkalmazása nem hatékony [22] , hosszú aminosavszekvenciáik érzékenyek az emésztőrendszeri proteázok általi hasításra [23] . Ha intranazálisan adják be, az interferonok gyorsan kimosódnak nyálkával [22] . Az interferon szervezetbe juttatásának egyéb módszerei, bár mutattak némi eredményt, nem tudtak sikert elérni a klinikai gyakorlatban [24] .
Spray-k és orrcseppekAz orrnyálkahártya különféle endogén hormonokat, köztük interferonokat képes felszívni [25] . Kísérleti vizsgálatok azonban kimutatták, hogy az interferon nazális beadása 4 óránként 10 6 NE nagyságrendű dózisban nem fejt ki megelőző hatást. Bizonyítékok vannak azonban arra, hogy nagy (10 8 NE nagyságrendű) dózisok alkalmazása védelmet nyújthat a rhinovírus fertőzés ellen, ami az interferon és a nyálkahártya gyors eltávolításának köszönhető [26] . A rekombináns interferon alfa-2b- vel végzett orrspray -vizsgálatok azt mutatják, hogy hatástalan a kezelésben, mérgező és növeli a másodlagos fertőzés esélyét [27] .
A Common Cold Unit munkája során1946 és 1989 között nem találtak hatékony gyógymódot a megfázásra . Mind az alfa-interferon, mind a béta-interferon intranazálisan alkalmazva egy vírusos betegség kialakulása előtt hatékonynak bizonyult a rhinovírus, a koronavírus, a légúti syncytialis fertőzések és az influenza megelőzésében, azonban helyi mellékhatások jelenléte és a Az interferon volt a leghatékonyabb a megelőzésben, ami ahhoz vezetett, hogy az interferon nem talált alkalmazást ezen fertőzések kezelésére [28] . Nincs bizonyíték az interferon terápiás értékére általános légúti vírusfertőzések ellen [26] [29] . Ugyanakkor egy 2021-es szisztematikus áttekintés szerint az alfa-interferon ígéretes lehet a COVID-19 betegséggel szemben a kórházi tartózkodás és a vírusok terjedésének csökkentése szempontjából, de a kutatás még mindig kevés [30] .
Szembe csepegtetésEgy kisméretű, kettős-vak, placebo-kontrollos vizsgálat az 1980-as években kimutatta, hogy a rekombináns interferon alfa-2b szembe csepegtetése az orrnyálkahártyában kimutatható interferonszintet eredményezett a következő 8 órában. Ugyanakkor a dózis növelésével az egyik jelentős mellékhatás a felületes pontszerű keratitis volt . Az interferon intranazális bejuttatása kevésbé toxikusnak bizonyult, mint a nazális beadás, azonban a vizsgálat nem állapította meg, hogy az orrjáratokban lévő interferonszint elegendő-e terápiás vagy profilaktikus alkalmazáshoz [31] .
Rektális kúpokAz 1980-as évekből egy patkányokon végzett vizsgálat kimutatta, hogy maga az alfa-interferon kúp nem szívódott fel a bélből, de nátrium-urzodezoxikolát segítségével kis mennyiségű felszívódást sikerült elérni. A felszívódás mértéke azonban túl alacsony volt a hepatitis kezelésére, amelyben általában interferont alkalmaznak [32] .
A leukociták és a rekombináns interferon preparatív mennyiségben történő előállítására szolgáló módszerek, valamint ezek tisztításának rendkívül hatékony módszereinek kidolgozása lehetővé tette e gyógyszerek alkalmazását a vírusos hepatitis B és C, valamint bizonyos típusú daganatos betegségek kezelésében (kizárólag injekciós forma).
Jelenleg Oroszországban kereskedelmi forgalomban kapható készítményeket állítanak elő: humán leukocita, limfoblaszt "Velferon" (Wellferon), fibroblaszt (Feron); interferon és géntechnológiai módszerekkel nyert interferonok: rekombináns alfa (Laferobion, Roferon, Realdiron és mások), béta és gamma interferon (Ingaron).
A posztszovjet tér egyes országaiban az interferon tartalmú OTC termékeket cseppek [33] , kenőcsök, kúpok, gélek formájában állítják elő (például Viferon, Grippferon, Genferon, a Laferobion egy változata stb.), a gyártók különféle betegségek, különösen a SARS és az influenza kezelésére helyezték el. Ugyanakkor a WHO szerint sem magas színvonalú klinikai hatásossági vizsgálatok, sem szisztematikus megfigyelések az interferonok influenza kezelésére való helyi alkalmazásáról [34] .
Oroszországban is zavart okoznak a kereskedelmi nevek: nem minden gyógyszer, amelynek nevében a -feron- gyökér szerepel, nem tartalmaz interferont. Például az "Anaferon" homeopátiás gyógyszer egyáltalán nem tartalmaz hatóanyagot [6] , valamint az "Ergoferon" [7] .
A rekombináns interferonok megkülönböztető jellemzője, hogy az emberi testen kívül nyerik őket (az E. coli baktérium termeli , amelynek DNS -ébe a humán interferon gént beépítik). Ez jelentősen csökkenti az előállítási költségeket, valamint nullára csökkenti a fertőzés donortól való átvitelének valószínűségét.
Az interferoninduktorok olyan természetes vagy szintetikus eredetű anyagok, amelyek serkentik saját interferonjainak termelését vagy felszabadulását az emberi szervezetben [35] . Az 1970-es években végzett korai preklinikai vizsgálatok során az induktorok nem mutattak egyértelmű vírusellenes hatást, de sok közülük magas toxicitást mutatott; a fejlett országokban nem használják az orvosi gyakorlatban. Ezek az anyagok közvetlenül hatnak a szervezet összetett jelzőrendszereire, ami súlyos mellékhatásokhoz vezethet [36] .
A természetes eredetű interferon induktorokat kettős szálú RNS-re (élesztőből és bakteriofágokból izolált dsRNS) és növényekből izolált polifenolokra osztják. A szintetikus induktorokat aromás szénhidrogének és polinukleotidok képviselik .
Az egykori Szovjetunió országain kívül az interferon-induktorokat (beleértve Nyugat-Európa és Észak-Amerika országait is) nem tartják nyilván gyógyszerként, klinikai hatékonyságukat egyetlen jelentősebb nemzetközi vizsgálat sem igazolta. [36] [37]
Nagy jelentősége van a pszichopatológiai rendellenességeknek, beleértve az interferon által okozott depressziót[ mi? ] . Egészen a közelmúltig az volt az uralkodó vélemény, hogy a depresszió jelenléte (beleértve az anamnézist is) az interferonok kinevezésének ellenjavallata; az interferon szedésével járó depresszió kialakulása esetén a kezelés azonnali leállítását javasolták, elsősorban az ilyen állapotok magas öngyilkossági kockázata miatt. Az elmúlt évek tanulmányai [38] azonban feltárták az antidepresszánsok kétségtelen terápiás hatását az affektív rendellenességek korrekciójában az interferont kapó hepatitis C -ben szenvedő betegeknél [39] .
Szótárak és enciklopédiák | |
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
|