interferoni | |
---|---|
Structura moleculară a interferonului-α | |
Identificatori | |
Simbol | interferoni |
Pfam | PF00143 |
InterPro | IPR000471 |
PROZITA | PDOC00225 |
SCOP | 1au1 |
SUPERFAMILIE | 1au1 |
Structuri proteice disponibile | |
Pfam | structurilor |
PDB | RCSB PDB ; PDBe ; PDBj |
PDBsum | Model 3D |
Interferonii ( abreviat IFN [1] ) este denumirea comună pentru o serie de proteine cu proprietăți similare, secretate de celulele organismului ca răspuns la invazia virusului , la unele substanțe bacteriene și la compuși chimici cu molecul scăzut [ 2] [3] . Interferonii induc sau activează anumite proteine celulare care blochează replicarea virală [3] . În cea mai mare parte, efectul antiviral al interferonilor se datorează inducerii a peste 300 de gene stimulate de aceștia, care sunt responsabile pentru diferite funcții antivirale [4] . „Factorul definit ca interferon trebuie să fie de natură proteică, să aibă activitate antivirală împotriva diferitelor viruși, cel puțin în celulele omoloage , mediat de procese metabolice celulare, inclusiv ARN și sinteza proteinelor” [5] .
Preparatele care conțin „-feron” în nume nu conțin întotdeauna interferoni. De exemplu, ergoferonul și anaferonul sunt remedii homeopate și nu sunt medicamente [6] [7] .
În 1957, membri ai Institutului Național de Cercetare Medicală din Londravirologii englezul Alik Isaacsși elvețianul Jean Lindemanna descoperit accidental interferon în timpul experimentelor. Cercetătorii s-au confruntat cu un fenomen de neînțeles: șoarecii care au fost infectați cu anumiți viruși nu s-au îmbolnăvit. Căutarea cauzelor acestui fenomen a arătat că șoarecii care nu au cedat infecției cu viruși erau deja bolnavi de o altă infecție virală în momentul infecției. Astfel, s-a dovedit că în corpul șoarecilor unul dintre viruși împiedică reproducerea celuilalt. Acest fenomen de antagonism al virusului se numește interferență . obstacol, obstacol), acest fenomen apare atunci când doi virusuri sunt introduse în organism în același timp sau cu un interval de cel mult 24 de ore.
Odată descoperiți interferonii, studiile lor clinice la om au fost dezamăgitoare până în anii 1970, când interferonul uman a putut fi purificat, după care a început să demonstreze eficacitate împotriva anumitor boli la doze mari [8] . Timp de mulți ani, principalul furnizor de interferon uman din întreaga lume a fost un laborator de cercetare din Finlanda, care producea interferon leucocitar, în principal interferon-alfa, folosind leucocite din sânge prin stimularea lor cu virusul Sendai . Apoi Wellcome Research Laboratoriesa învățat cum să obțină o cantitate mare din acest interferon din limfoblaste , care au fost cultivate în suspensie deja la scară industrială [9] .
În anii 1980, a existat o descoperire în producția de interferon, Biogen în Elveția și Genentech în SUA au învățat cum să producă interferon recombinant folosind Escherichia coli , clonând gena interferonului în ea, ceea ce a făcut posibilă creșterea producției și producerea de interferoni de orice tip, iar costul de producție ar fi trebuit să se micșoreze de aproximativ 100 de ori. Din 2016, cel puțin o duzină de subtipuri de interferon-alfa, un interferon-beta și un interferon-gamma au fost identificate printre interferonii umani recombinanți [9] .
Interferonii umani sunt împărțiți în grupuri în funcție de tipul de celule în care se formează: α, β și γ. α-interferonii includ mai multe tipuri de proteine cu o greutate moleculară de aproximativ 20 kDa . De o importanță deosebită sunt interferonii alfa-2b (pentru tratamentul bolilor virale severe, în special a hepatitei) și beta-1a (utilizați pentru a trata scleroza multiplă ).
Există o clasificare a interferonilor endogeni după tip, bazată pe prezența receptorilor specifici de membrană celulară [10] :
Interferonul gamma-1b este utilizat în SUA pentru tratamentul bolii granulomatoase cronice [11] și osteopetrozei [12] .
Interferonii pegilați sunt proteine legate chimic la polietilen glicol (PEG, engleză PEG ).
Interferon-α uman
Interferon-β uman
Interferon-γ uman
Preparatele cu interferon sunt disponibile sub diferite forme - sub formă de pulberi, soluții, picături etc.
Cea mai studiată proprietate a interferonului este capacitatea sa de a preveni reproducerea virusurilor . Este produs în celulele de mamifere și aviare ca răspuns la infecția virală .
Când o celulă este infectată, virusul începe să se înmulțească. Celula gazdă începe simultan să producă interferon, care părăsește celula și intră în contact cu celulele vecine. Deși interferonul nu are un efect antiviral direct, este capabil să provoace astfel de modificări în celule care împiedică reproducerea virusului , formarea particulelor virale și răspândirea lui în continuare. Interferonul acționează în mai multe direcții. În primul rând, afectează celulele adiacente celei infectate, declanșând în ele un lanț de evenimente care duce la suprimarea sintezei proteinelor virale și, în unele cazuri, la asamblarea și eliberarea particulelor virale (prin activarea oligoadenilat-ciclazei ). Ca răspuns la expunerea la interferon, celulele produc cantități mari de protein kinază R. Această enzimă fosforilează factorul de inițiere a translației eIF-2, eIF-2 fosforilat formează un complex inactiv cu un alt factor, eIF-2B. Ca urmare, nivelul sintezei proteinelor în celulă scade. După protein kinaza R , este activată sinteza ribonucleazei L , care scindează ARN -ul celular și reduce în continuare nivelul sintezei proteinelor. În general, suprimarea translației dependentă de interferon este dăunătoare atât virusului, cât și celulei gazdă. Pe lângă influențarea translației, interferonii sunt capabili să activeze sute de alte gene (cunoscute ca gene stimulate de interferon) care joacă un rol în protejarea celulelor de viruși [13] [14] . În plus, interferonul limitează răspândirea particulelor virale prin activarea proteinei p53 , ceea ce duce la moartea apoptotică a celulei infectate [15] [16] .
A doua direcție de acțiune a interferonilor este stimularea sistemului imunitar pentru a lupta împotriva virușilor. Interferonul crește sinteza moleculelor complexului major de histocompatibilitate din clasele I și II și activează imunoproteazomul . Un nivel ridicat de molecule din complexul major de histocompatibilitate din clasa I asigură prezentarea eficientă a peptidelor virale la limfocitele T citotoxice și la celulele natural killer , iar imunoproteazomul procesează peptidele virale înainte de prezentare. Un nivel ridicat de molecule complexe majore de histocompatibilitate de clasa II asigură prezentarea antigenelor virale la T-helper . Celulele T helper eliberează la rândul lor citokine care coordonează activitatea altor celule ale sistemului imunitar. Unele tipuri de interferoni, cum ar fi interferonul-γ, pot stimula direct celulele sistemului imunitar, cum ar fi macrofagele și celulele ucigașe naturale .
Producția de interferon poate fi stimulată nu numai de viruși intacți , ci și de diverși alți agenți, cum ar fi unii viruși inactivați, ARN -uri dublu catenar , oligonucleotide sintetice dublu catenar și endotoxine bacteriene .
Activitatea biologică a interferonului este foarte mare. În interferonul de șoarece , acesta este de 2⋅10 9 unități/mg, iar o unitate reduce formarea virușilor cu aproximativ 50%. Aceasta înseamnă că o moleculă de interferon este suficientă pentru a face o celulă rezistentă la o infecție virală . S-a demonstrat că moleculele de interferon trebuie să aibă un efect asupra celulei timp de cel puțin patru ore pentru ca celula să înceapă să lupte împotriva virusului, așa că mulți experți nu consideră că utilizarea intranazală a interferonului este eficientă pentru prevenirea virusului respirator acut. infecții [17] . Cu toate acestea, studii recente la șoareci arată că interferonul aplicat pe mucoasă poate acționa ca un adjuvant imunologic împotriva virusului gripal, sporind răspunsul specific al sistemului imunitar [18] . Un vaccin antigripal care utilizează interferonul ca adjuvant este testat clinic în Statele Unite [19] .
De asemenea, interferonul provoacă o serie de alte efecte biologice, inclusiv inhibarea reproducerii celulare .
În medicină, interferonii sunt utilizați pentru prevenirea și tratarea infecțiilor virale. Cu toate acestea, tratamentul este limitat și vine cu efecte secundare semnificative, care includ dezvoltarea unor simptome asemănătoare gripei, cum ar fi febră, dureri musculare și dureri de cap. De fapt, simptome similare apar și în timpul producției de interferon endogen de către organismul însuși, ca răspuns la o infecție virală. Tratamentul terapeutic cu interferon duce, de asemenea, la leucopenie și trombocitopenie , iar expunerea la sistemul nervos central provoacă depresie [20] . În același timp, preparatele cu orice interferon alfa au de obicei avertismente că pot provoca sau exacerba tulburări neuropsihiatrice, autoimune, ischemice sau infecțioase fatale sau care pun viața în pericol [21] .
Interferonul alfa este de obicei administrat intramuscular la o doză zilnică de 3⋅106 până la 8⋅107 UI , ceea ce face posibilă atingerea unei concentrații de interferon în sânge de ordinul 50-500 UI per ml . Interferonul beta se administrează intravenos, deoarece după administrarea intramusculară aproape că nu este detectat în sânge. În tratamentul cancerului se pot folosi injecții locale direct în tumoră [22] . Utilizarea orală a interferonilor este ineficientă [22] , secvențele lor lungi de aminoacizi sunt sensibile la scindarea de către proteazele tractului digestiv [23] . Când sunt administrați intranazal, interferonii sunt îndepărtați rapid cu mucus [22] . Alte metode de administrare a interferonului în organism, deși au arătat unele rezultate, nu au putut obține succes în practica clinică [24] .
Spray-uri și picături pentru nasMucoasa nazală este capabilă să absoarbă diferiți hormoni endogeni, inclusiv interferonii [25] . Totuși, studiile experimentale au arătat că administrarea nazală a interferonului în doze de ordinul a 10 6 UI la fiecare 4 ore nu are efect preventiv. Cu toate acestea, există dovezi că administrarea de doze mari (de ordinul a 10 8 UI) poate oferi protecție împotriva infecției cu rinovirus , care se poate datora eliminării rapide a interferonului împreună cu mucusul [26] . Studiile de spray nazal cu interferon alfa-2b recombinant arată că este ineficient în tratament, toxic și crește șansele de infecție secundară [27] .
În timpul lucrărilor Unității de răceală comunădin 1946 până în 1989 nu a fost găsit niciun leac eficient pentru răceala comună . Atât interferonul alfa, cât și interferonul beta, atunci când sunt utilizate intranazal înainte de debutul unei boli virale, s-au dovedit a fi eficienți în prevenirea rinovirusului, coronavirusului, infecțiilor respiratorii sincițiale și gripei, totuși, prezența efectelor secundare locale și faptul că interferonul a fost cel mai eficient în prevenire, a dus la faptul că interferonul nu a găsit aplicație pentru tratamentul acestor infecții [28] . Nu există dovezi de valoare terapeutică pentru interferon împotriva infecțiilor virale respiratorii comune [26] [29] . În același timp, conform unei analize sistematice din 2021, interferonul alfa poate fi promițător împotriva COVID-19 în ceea ce privește spitalizarea și reducerea excreției virale, dar cercetările sunt încă limitate [30] .
Instilare în ochiUn studiu mic, dublu-orb, controlat cu placebo, în anii 1980, a arătat că instilarea interferonului alfa-2b recombinant în ochi a dus la niveluri detectabile de interferon în mucusul nazal în următoarele 8 ore. În același timp, odată cu creșterea dozelor, unul dintre efectele secundare semnificative a fost cheratita punctată superficială . Această administrare intranazală a interferonului s-a dovedit a fi mai puțin toxică decât calea nazală, cu toate acestea, studiul nu a determinat dacă nivelurile de interferon în pasajele nazale au fost suficiente pentru utilizare terapeutică sau profilactică [31] .
Supozitoare rectaleUn studiu la șobolani din anii 1980 a arătat că interferonul alfa în sine nu a fost absorbit din intestin, dar s-a obținut o cantitate mică de absorbție folosind ursodeoxicolat de sodiu. Cu toate acestea, nivelul de absorbție a fost prea scăzut pentru tratamentul hepatitei, în care interferonul este de obicei utilizat [32] .
Dezvoltarea metodelor de obținere a leucocitelor și interferonului recombinant în cantități preparative, precum și a metodelor extrem de eficiente de purificare a acestora, a deschis posibilitatea utilizării acestor medicamente în tratamentul hepatitei virale B și C și a unor tipuri de boli neoplazice (exclusiv în formă injectabilă).
În prezent, în Rusia sunt produse preparate comerciale: leucocite umane, "Velferon" limfoblastic (Wellferon), fibroblast (Feron); interferon și interferoni obținuți prin metode de inginerie genetică: alfa recombinant (Laferobion, Roferon, Realdiron și altele), interferon beta și gamma (Ingaron).
În unele țări din spațiul post-sovietic , produsele OTC care conțin interferon sunt produse sub formă de picături [33] , unguente, supozitoare, geluri (de exemplu, Viferon, Grippferon, Genferon, o variantă de Laferobion etc.), poziționat de producători pentru utilizare în diferite boli, în special în SARS și gripă. În același timp, conform OMS , nu există nici studii clinice de înaltă calitate de eficacitate, nici observații sistematice privind utilizarea topică a interferonilor pentru tratamentul gripei [34] .
De asemenea, în Rusia există confuzie cu denumirile comerciale: nu toate medicamentele cu rădăcina -feron- în nume conțin interferon. De exemplu, remediul homeopat „Anaferon” nu conține deloc o substanță activă [6] , la fel ca „Ergoferon” [7] .
O trăsătură distinctivă a interferonilor recombinanți este că aceștia sunt obținuți în afara corpului uman (produși de bacteria E. coli , în al cărei ADN este inserată gena interferonului uman). Acest lucru reduce semnificativ costul de producție, plus reduce probabilitatea de transmitere a oricărei infecții de la donator la zero.
Inductorii de interferon sunt substanțe de origine naturală sau sintetică care stimulează producerea sau eliberarea propriilor interferoni în organismul uman [35] . În studiile preclinice timpurii din anii 1970, inductorii nu au arătat un efect antiviral clar, dar mulți dintre ei au prezentat toxicitate ridicată; nu sunt folosite în practica medicală în ţările dezvoltate . Aceste substanțe afectează direct sistemele complexe de semnalizare ale organismului, ceea ce poate duce la efecte secundare severe [36] .
Inductorii de interferon de origine naturală sunt împărțiți în ARN dublu catenar (ARNds izolat din drojdii și bacteriofagi) și polifenoli izolați din plante. Inductorii sintetici sunt reprezentati de hidrocarburi aromatice si polinucleotide .
În afara țărilor fostei URSS, inductorii de interferon (inclusiv în țările din Europa de Vest și America de Nord) nu sunt înregistrați ca medicamente, iar eficacitatea lor clinică nu a fost dovedită în niciun studiu internațional major. [36] [37]
De mare importanță sunt tulburările psihopatologice, inclusiv depresia cauzată de interferon[ ce? ] . Până de curând, opinia predominantă a fost că prezența depresiei (inclusiv antecedentele ) este o contraindicație pentru numirea interferonilor; în cazul dezvoltării depresiei cu utilizarea interferonului, s-a recomandat întreruperea imediată a tratamentului, în primul rând din cauza riscului ridicat de sinucidere al unor astfel de afecțiuni. Cu toate acestea, studiile din ultimii ani [38] au relevat efectul terapeutic neîndoielnic al antidepresivelor pentru corectarea tulburărilor afective la pacienții cu hepatită C care primesc interferon [39] .
![]() | |
---|---|
În cataloagele bibliografice |
|