Индукторы интерферона

Интерферон в биотехнологии

Разработка методов получения лейкоцитарного и рекомбинантного интерферона в препаративных количествах, а также высокоэффективных методов их очистки открыла возможность применения этих препаратов в лечении вирусных гепатитов B и C и некоторых видов неопластических заболеваний (исключительно в инъекционной форме).

В настоящее время в России выпускаются коммерческие препараты: человеческий лейкоцитарный, лимфобластный «Велферон» (Wellferon), фибробластный (Ферон); интерферон и интерфероны, полученные генно-инженерными методами: рекомбинантные альфа- (Лаферобион, Роферон, Реальдирон, и другие), бета- и гамма-интерферон (Ингарон).

В отдельных странах постсоветского пространства выпускаются интерферон-содержащие безрецептурные средства в виде капель, мазей, свечей, геля (например, Виферон, Гриппферон, Генферон, вариант Лаферобиона и т.п.), позиционируемые производителями для применения при различных заболеваниях, в частности, ОРВИ и гриппе. По данным ВОЗ, не существует ни качественных клинических исследований эффективности, ни систематизированных наблюдений местного применения интерферонов для лечения гриппа

Отличительной особенностью рекомбинантных интерферонов является то, что они получены вне организма человека (продуцируются бактерией E. coli, в ДНК которой встроен ген человеческого интерферона). Это значительно удешевляет производство, плюс сводит к нулю вероятность передачи какой-либо инфекции от донора.

Нормограмма резистентности.

Механизмы
противомикробной защиты

1.
Понятие противомикробной резистентности

2.
Неспецифическая микробная резистентность

3.
Фагоцитоз

1.
Одним из определяющих факторов,
участвующих в развитии инфекции и
соответственно инфекционных
заболеваний,являетсявосприимчивый
макроорганизм. Совокупность механизмов,
определяющих невосприимчивость
(устойчивость) организма к действию
любого микробного агента, обозначается
термином «противомикробная
(антимикробная) резистентность». Это
одно из проявлений общей физиологической
реактивности макроорганизма, его реакции
на своеобразный раздражитель — микробный
агент.

Противомикробная
резистентность сугубо индивидуальна,
ее уровень определяется генотипом
организма, возрастом, условиями жизни
и труда и т. д.

Повышению
широкого комплекса факторов неспецифической
защиты, в частности, способствуют ранее
прикладывание к груди и грудное
вскармливание.

По
специфичности механизмы противомикробной
зашиты делятся:

-на
неспецифические — первый уровень защиты
от микробных агентов;

-специфические
— второй уровень защиты, обеспечиваемый
иммунной системой. Реализуется следующим
образом:

-через
антитела — гуморальный иммунитет; .

—
через функцию клеток-эффекторов
(Т-киллеров и макрофагов) — клеточный
иммунитет.

Первый
и второй уровни защиты тесно связаны
между собой через макрофаги.

Неспецифические
и специфические механизмы противомикробной
защиты могут быть тканевыми (связанными
с клетками) игуморальными.

2.Неспецифическая
микробная резистентность — это врожденное
свойство макриорганизма, обеспечивается
передаваемыми понаследству достаточно
многочисленными механизмами, которые
делятся на следующие типы:

—
тканевые;

—
гуморальные;

—
выделительные (функциональные).

К
тканевым механизмам неспецифической
естественной противомикробной защиты
относятся:

•
барьерная
функция кожи и слизистых оболочек;

•
колонизационная
резистентность, обеспечиваемая нормальной
микрофлорой;

•
воспаление
и фагоцитоз (может также участвовать в
специфической защите);

•
барьерфиксирующая
функция лимфоузлов;

•
ареактивность
клеток;

•
функция
естественных киллеров.

Первым
барьером на пути проникновения микробов
во внутреннюю среду организма являются
кожа и слизистые оболочки.Здоровая
неповрежденная кожа и слизистые для
большинства микроорганизмов непроницаемы.
Однако некоторые виды возбудителей
инфекционных заболеваний способны
проходить и через них. Такие возбудители
получили название особо опасных, к ним
относят возбудителей чумы, туляремии,
сибирской язвы, некоторых микозов и
вирусных инфекций. Работа с ними
проводится в специальных защитных
костюмах и только в специально
оборудованных лабораториях.

Помимо
чисто механической функции, кожа и
слизистые оболочки обладают антимикробным
действием — нанесенные на кожу бактерии
(например, кишечная палочка) довольно
быстро погибают. Бактерииидность кожи
и слизистых оболочек обеспечивают:

•
ее
нормальная микрофлора (функция
колонизационной рези-стентности);

•
секреты
потовых (молочная кислота) и сальных
(жирные кислоты) желез;

•
лизоцим
слюны, слезной жидкости и др.

Если
возбудитель преодолевает кожно-слизистый
барьер, то он попадает в подкожную
клетчатку/подслизистый слой, где
реализуется один из основных неспецифических
тканевых механизмов защиты — воспаление.
В результате развития воспаления
происходит:

•
отграничение
очага размножения возбудителя от
окружающих тканей;

•
его
задержка в месте внедрения;

•
замедление
размножения;

•
в конечном
счете — его гибель и удаление из
организма.

3.
В ходе развития воспаления реализуется
еще один универсальный тканевой механизм
неспецифической защиты — фагоцитоз.

Явление
фагоцитоза было открыто и изучено
великим русским ученым И. И. Мечниковым.

Итогом
этих многолетних работ стала фагоцитарная
теория иммунитета, за создание которой
Мечников был удостоен Нобелевской
премии.

Фагоцитарный
механизм защиты слагается из нескольких
последовательных фаз:

•
узнавание;

•
таксис;

•
аттракция;

•
поглощение;

•
киллинг;

•
внутриклеточное
переваривание.

Фагоцитоз
со всеми стадиями называется
завершенным.Если фазы киллинга и
внутриклеточного переваривания не
наступают, то фагоцитоз становится
незавершенным. При незавершенном
фагоцитозе микроорганизмы сохраняются
внутри лейкоцитов и вместе с ними
разносятся по организму. Таким образом,
незавершенный фагоцитоз вместо механизма
защиты превращается в его противоположность,
помогая микроорганизмам защищаться от
воздействия макроорганизма и
распространяться в нем.

История открытия

В 1957 году сотрудники Лондонского национального института медицинских исследований (англ.)русск. вирусологи англичанин Алик Айзекс (англ.)русск. и швейцарец Жан Линдеман (англ.)русск. случайно во время опытов открыли интерферон. Исследователи столкнулись с непонятным явлением: мыши, которых заражали определёнными вирусами, не заболевали. Поиски причин этого явления показали, что мыши, не поддавшиеся заражению вирусами, в момент заражения уже болели другой вирусной инфекцией. Таким образом выяснилось, что в организме мышей один из вирусов препятствует размножению другого. Это явление антагонизма вирусов назвали интерференцией (англ. помеха, препятствие), данное явление встречается при введении в организм двух вирусов одновременно или с интервалом не более 24 часов.

Научные исследования интерферонов

В июне 1960 года ученые решились на смелый шаг – набрать добровольцев и впервые в истории человечества провести испытание интерферона на них. Поскольку из всех видов животных наиболее близки к человеку приматы, эксперименты проводились с применением интерферонов, полученных от них. Добровольцев заражали вирусом Коксаки (один из видов энтеровирусов, способный вызывать менингит), после чего им вводили в некотором количестве обезьяний интерферон.
Через некоторое время ученые подвели итоги опыта: в назальных смывах всех добровольцев был обнаружен вирус возбудителя заболевания, однако симптомы заболевания проявились только у одного испытуемого. Это означало, что интерферон действует и способен защищать человека от болезней. Таких экспериментов было проведено немало, и все они подтверждали – за препаратами с содержанием ИФН большое будущее.
В СССР в конце 1960-х гг. известный вирусолог и эпидемиолог, академик АМН СССР Валентин Дмитриевич Соловьев вместе со своими соратниками предложил оригинальную технологию производства интерферона. При таком изготовлении применялись лейкоциты плацентарной крови, которая поступала от рожающих женщин. Стимуляция ИФН в лейкоцитах производилась вирусом Ньюкасла, который чаще всего поражает домашнюю птицу.
Впервые испытание человеческого лейкоцитарного интерферона, произведенного в СССР, прошло в 1969 году, во время эпидемии гонконгского гриппа. Почти четырнадцать тысяч людей получили препарат интраназально. При подведении итогов исследования выяснилось, что эффективность ИФН в зависимости от возраста испытуемых доходила почти до 70%. Т.е. большинству участников удалось не заразиться гриппом, который во многих странах мира унес десятки тысяч человеческих жизней. С тех пор интерферон стал широко применяться для всех групп населения, в том числе в детских садах и школах, для предотвращения развития эпидемий.
Сегодня ученые уверены – открытие интерферонов входит в число величайших открытий XX века. Оно оказало значительное влияние не только на развитие вирусологии, но и на продвижение других медицинских направлений. В процессе своей работы ученым на сегодняшний день уже удалось описать более трехсот различных эффектов ИФН. Это без лишних слов определяет медицинскую значимость препаратов такого типа.

Врожденное распознавание коронавирусной инфекции

Врожденная иммунная система распознает проникнувшие в организм патогенные микроорганизмы с помощью рецепторов распознавания образов (PRR). PRR распознают патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMP) — набор нуклеиновых кислот и продукты репликации вируса. Этих сигнатур нет в исходных клетках организма.

Распознают вирусную РНК два типа PRR: Toll-подобные рецепторы (TLR) и RIG-I-подобные рецепторы (RLR). TLR располагаются в эндосоме, а RLR – в цитозоле. RLR есть в большинстве клеток организма. Экспрессия TLR происходит в клетках врожденного иммунитета. Некоторые ISG (OAS, IFIT) также могут распознавать и подавлять вирусную РНК.

Генетические исследования выявили, что восприимчивость к коронавирусной инфекции возрастает, если отсутствуют специфические PRR и их сигнальные пути. Репликация коронавирусов происходит в цитоплазме клетки. Поэтому продукты репликации и вирусные геномы распознаются цитозольными рецепторами RIG-I и MDA5. В обнаружении вируса мышиного гепатита (коронавирус мыши, MHV) участвуют оба этих рецептора. Если рецепторы RIG-I и MDA5 отсутствуют, индукция интерферона в ответ на MHV не происходит. Возможно, эти цитозольные рецепторы также распознают и SARS-CoV-2.

Адаптер — белок, передающий сигнал от рецептора к эффектору, который регулирует активность тех или иных белков.Молекулы-адаптеры для TLR – MyD88 (для TLR4, TLR7, TLR8) и TRIF (для TLR3, TLR4). Молекулы-адаптеры — важная часть механизма защиты от коронавирусных инфекций.

MAVS – митохондриальный противовирусный сигнальный белок. MAVS находится дальше по сигнальному пути от RLR.

NF-κΒ – ядерный фактор, белковый комплекс, который управляет транскрипцией ДНК, продукцией цитокинов и выживаемостью клеток.

IRF3, IRF7 — факторы регуляции интерферона.

Врожденное вирусное распознавание запускает два процесса:

• продукцию провоспалительных цитокинов (IL-1, IL-6, TNF-α), вызванную NF-κΒ;
• продукцию IFN I и III типов, вызванную IRF3 и IRF7.

Ответ IFN I и IFN III на SARS-CoV-2 очень слабый, экспрессия ISG ограничена. При этом активируются хемокины и провоспалительные цитокины.

Интерферонотерапия: вчера, сегодня и завтра

Для проведения первых исследований ИФН была набрана группа добровольцев, которые согласились ввести себе ИФН, полученные из крови обезьян. В те времена, когда ИФН были мало изучены, для принятия подобного решения требовалась определенная смелость. Поэтому можно сказать, что люди согласились пожертвовать собой ради науки. До введения ИФН их заразили вирусом Коксаки, который вызывает простуду.

По истечению некоторого периода времени было выяснено, что заболел всего лишь один человек из группы добровольцев, несмотря на то, что в назальных смывах вирус присутствовал у всех. При этом побочные эффекты обнаружены не были. Это исследование положило начало тысячам последующих экспериментов, благодаря которым ученые признали способность ИФН защищать человека от болезней.

Тогда же, в 1960-х гг., к исследованию влияния ИФН на организм человека подключились и советские вирусологи. Эпидемиолог Соловьев В.Д. предложил производить ИФН из плацентарной крови, взятой у родильниц. В 1969 году в СССР была зафиксирована эпидемия гриппа Гонконг, с которой впервые пытались бороться при помощи препаратов интерферона, полученных их человеческой крови. Было установлено, что эффективность подобных препаратов составляет почти 70%.

ИФН также широко применялись и в последующие годы – например, в 1973 году, когда за исследования этого вида белков взялся академик Смородинцев А.А. В научных работах тех лет были проанализированы наиболее эффективные методы применения ИФН. Таким образом, путем непрекращающегося изучения ИФН и его влияния на иммунную систему человека к концу XX века ученым удалось накопить колоссальный опыт применения человеческого лейкоцитарного ИФН для профилактики и лечения респираторных инфекций, в том числе гриппа, а также некоторых других вирусных заболеваний.

Интраназально препараты интерферонов широко применялись во многих странах мира, в том числе в Великобритании, США, Японии и Болгарии. В последние годы при лечении детей начинают широко применять интерферон. Для взрослых данная группа препаратов применяется уже более половины века. С началом применения ИФН эффективность защиты от ОРВИ у детей дошкольного возраста, включая новорожденных, значительно повысилась. Это указало ученым на то, что необходимо все глубже изучать ИФН и стремиться расширять область их воздействия, пытаться бороться с помощью ИФН с самыми разными заболеваниями.

Однако, к сожалению, после начала массового производства ИФН достаточно быстро выяснилось, что состав лекарств, содержащих интерферон, является непостоянным даже в рамках производства одной фармацевтической компании. К главным недостаткам препаратов, полученных из донорской крови, относится невозможность очистить препарат на высоком уровне. Оказалось непростым удалить из препарата вирусные частицы. Кроме того, донорская кровь – очень дорогой ингредиент, в больших объемах доступный только единицам фармацевтических компаний. Поэтому сейчас от производства лейкоцитарного ИФН компании почти отказались. Небольшой объем препаратов ИФН, полученных из крови доноров, применяют строго по жизненным показаниям, когда ожидаемая польза значительно превышает возможные риски.

Но неужели, узнав об особенностях лейкоцитарного ИФН, ученые отказались от производства препаратов с интерферонами? Конечно же, нет. В этом случае на помощь пришла биотехнология – наука о способах создания различных веществ с использованием естественных биологических компонентов. Благодаря ей сегодня фармацевты производят рекомбинантные ИФН, абсолютно идентичные природным по аминокислотному составу, для которых не требуется донорская кровь. Эти препараты производятся в больших количествах по всему миру и отличаются относительно низкой стоимостью, что в свою очередь делает цены в аптеках вполне доступными для большинства потребителей.

Препараты ИФН сегодня могут выпускаться в виде высушенного лиофизиата, используемого в дальнейшем для получения раствора, суппозиториев для ректального и вагинального применения, раствора для уколов и ингаляций, капель, мази, геля, аэрозоля, таблеток и микроклизм.

Лекарственные препараты ИФН могут содержать разное количество действующего вещества. На упаковках препаратов это количество чаще всего указывают в международных единицах, или МЕ.

Форму выпуска и дозировку препарата ИФН подбирает лечащий врач, учитывая возраст пациента, его состояние и анамнез.

Интерферон бета 1а

В лечении рассеянного склероза используются разные медикаменты, но именно Интерферон считается одним из наиболее эффективных средств для подавления активности заболевания. Однако некоторые его разновидности не оказывают значимого влияния на РС.

Действующим веществом препарата Ребиф является интерферон бета 1а. Он назначается для лечения ремитирующего РС, при вторично-прогрессирующем рассеянном склерозе с отсутствием обострений Ребиф неэффективен.

Например, Интерферон альфа успешно лечит различные формы онкологии, но при рассеянном склерозе не дает результата. И альфа-, и гамма Интерферон не могут затормозить ход РС. Единственным средством, которое способно замедлить разрушительный процесс и надолго избавить человека от тяжелых симптомов, является Интерферон бета 1а. В аптеках оно продается под торговыми названиями Авонекс, Бетаферон и Ребиф.

Стоит отметить, что примерно треть пациентов оказываются невосприимчивыми к Интерферону бета 1а. В остальных случаях отмечается снижение числа рецидивов на 28–29%.

Показания к применению

Интерферон бета 1а назначается при рецидивирующем рассеянном склерозе для снижения частоты и тяжести неврологических приступов и сохранения качества жизни. Может использоваться при ремиттирующем (с периодическим ослаблением симптоматики) течении РС и повторном прогрессе с наличием обострений.

Важно: абсолютными противопоказаниями к применению препарата являются депрессивное состояние, беременность, лактация и возраст до 16 лет. Нужно учитывать также высокую вероятность развития таких побочных действий, как кожные высыпания, перебои сердечного ритма и головные боли

На фоне приема препарата возможны и другие негативные реакции:

Нужно учитывать также высокую вероятность развития таких побочных действий, как кожные высыпания, перебои сердечного ритма и головные боли. На фоне приема препарата возможны и другие негативные реакции:

• гриппоподобный синдром и лихорадка;
• боли в мышцах;
• бессонница;
• головокружение;
• инфекции верхних дыхательных путей;
• тошнота, снижение аппетита, боли в эпигастрии и расстройство пищеварения;
• боли в грудной клетке и суставах.

Совместимость с другими лекарствами

Интерферон бета 1а может назначаться совместно с кортикостероидами и препаратами на основе гормона кортикотропина. Не рекомендуется одновременное применение с миелосупрессивными лекарствами, включая цитостатики

С осторожностью следует сочетать Интерферон с противоэпилептическими средствами и некоторыми антидепрессантами

Важно: Интерферон бета 1а вводится только внутримышечно.