אינטרפרונים רקומביננטיים הם קבוצה של תרופות אנטי-ויראליות המשמשות למטרות טיפוליות ומניעתיות. חלבונים פעילים ביולוגית אלה מסונתזים באופן טבעי בתאים אנושיים בתגובה לחדירה של חומרים זרים. ברפואה המודרנית, תרופות אלו מוכרות כיעילות והבטוחות ביותר לטיפול במחלות ויראליות.
Classification
במיקרוביולוגיה, ישנם יותר מ-20 סוגים של אינטרפרונים (IFN), הנבדלים ביניהם בתכונות ובמבנה הביולוגי. תרופות המבוססות עליהן מסווגות כדלקמן:
- לפי סוג החומר הפעיל: o אלפא-אינטרפרון (או לויקוציט); o בטא-אינטרפרון (פיברובלסט); o גמא-אינטרפרון (חיסון); o למבדה-אינטרפרון.
- לפי שיטת ההשגה: o טבעי, המתקבל מלוקוציטים בדם אנושי; o אינטרפרון אנושי רקומביננטי, המיוצר באופן סינטטי (בהנדסה גנטית).
אלפא-וביטא-אינטרפרונים משולבים למשפחה Iסוג בשל הדמיון של תפקידיהם בגוף ואותם רצפי חומצות אמינו. אינטרפרונים גמא ולמבדה מבודדים לסוגים נפרדים II ו-III, בהתאמה. לדור הראשון של חלבונים טבעיים היה חיסרון גדול - הם דרשו שימוש בחומרי גלם נדירים (דם תורם) ודרגה גבוהה של טיהור מחלבונים זרים. זה הוביל לעלות הגבוהה שלהם וליעילות נמוכה. אלפא-אינטרפרונים רקומביננטיים תופסים כיום מקום מוביל בקרב תרופות מסוג זה מבחינת מידת הלימוד ורוחב היישום בפרקטיקה הרפואית.
תכונות
בנוסף לסיווג שלעיל, חלבונים אלה שונים בתתי סוגים. אז, הקטגוריה של אינטרפרונים רקומביננטיים אלפא 2 כוללת לפחות 24 תת-סוגים הנבדלים זה מזה ב-24 גנים. הם אינם זהים לחלוטין במבנה הראשי.
בניגוד לאינטרפרונים אלפא, שינוי בטא מקודד על ידי גן ידוע אחד בלבד. שני סוגי החלבונים מופעלים על ידי וירוסים ומשתמשים באותם קולטנים במנגנון הפעולה שלהם על תאים אחרים.
תת-הסוג של אינטרפרון רקומביננטי אנושי אלפא-2b שונה מאלפא-2a בשתי שיירי חומצות אמינו במבנה. השאר (ויש יותר ממאה בסך הכל) זהים. לכן, המחלות בהן הם משמשים, כמו גם תופעות הלוואי, זהות, אבל התגובה של הגוף (ייצור נוגדנים) שונה.
אינטרפרונים טבעיים של לויקוציטים מסווגים גם לפי דרגת הטיהור:
- Native, מאופיין בניקוי רדוד וקרוב ככל האפשר לחומר הגלם המקורי. יש להם את הפוטנציאל הגדול ביותר להשפעות אימונוביולוגיות.
- מרוכז, מטוהר מאוד. הם משמשים לרוב במקרים בהם יש לתת מנה בודדת גדולה. ההומוגניות של ההרכב של תכשירים אלה מגיעה ל-90%.
- משולב. הם מתקבלים בשיטות ניקוי עדינות. נוכחותם של ציטוקינים נוספים מקשה על סטנדרטיזציה של חומרים אלו. יחד עם זאת, בשל גורם זה, יש להם אפקט אימונומודולטורי גבוה יותר, התורם להרחבת היקפם.
אינטרפרון אנושי רקומביננטי מכיל חלבון חד-ספציפי. זה שייך לאחד מתתי הסוגים. סוג b1a בתכשירים של אינטרפרון אלפא רקומביננטי מאופיין בצורה מסולקת (תוספת לא אנזימטית של שאריות סוכר למולקולות חלבון אורגניות), ו-b1b אינו מסוכר. אינטרפרונים כאלה הם הומוגניים ב-98% בהרכבם.
תכונות אלו של חלבונים טבעיים ומסונתזים באופן מלאכותי קובעות את ההבדל בתחום היישום שלהם. לאינטרפרונים רקומביננטיים יש השפעות אנטי-ויראליות ואנטי-גידוליות דומיננטיות. בטבע הוא אימונומודולטורי, ויש גם פעילות גבוהה יותר נגד פתולוגיות חיידקיות ומוגלתיות-ספטיות.
תכשירי אינטרפרון רקומביננטי
הנפוץ ביותר מבין קבוצת התרופות הזו הן הבאות:
- אלפא 2a אינטרפרון: "Reaferon","Viferon", "Roferon", "Interal";
- alpha 2b אינטרפרון: "Intron-A", "Laifferon", "Peginterferon", "Infagel", Inrek;
- alpha 2c אינטרפרון: "Berofor";
- beta-interferon: "Interferon-beta-1a", "Fron", "Rebif", "Avonex", "Betaseron", "Betaferon";
- gamma-interferon: "Aktimmun", "Gammaferon", "Ingaron", "Imukin".
מחלות
אינטרפרונים רקומביננטיים פעילים בטיפול במחלות כגון:
- פתולוגיות דרמטולוגיות: הרפס גניטלי, יבלות, קונדילומות, פפילומטוסיס, שלבקת חוגרת;
- מחלות עיניים: דלקת בקרנית העין הנגרמת מזיהום הרפטי או אדנוווירוס (הפחתת משך המחלה, עלייה בתקופות חוזרות);
- מחלות זיהומיות חריפות של דרכי הנשימה העליונות: שפעת, SARS (מניעת חירום לאנשים בסיכון, כמו גם למטרות רפואיות);
- פתולוגיות של מערכת הכבד-רב: דלקת כבד נגיפית B, C בצורה חריפה וכרונית (השפעה קלינית מובהקת, הפחתת תמותה עד 60%);
- איידס: נורמליזציה של חסינות, הפחתת חומרת המחלה אצל יותר ממחצית מהחולים; סיכון מופחת לסרקומה של Kaposi הקשורה לאיידס;
- פתולוגיות אחרות: CMVI (זיהום ציטומגלווירוס), המופיע על רקע מצבי כשל חיסוני (משתמשים באינטרפרוניםמניעה), וכן לאחר פעולות השתלה; דלקת פנאנצפליטיס טרשית (דלקת במוח).
תכשירים אלה מאופיינים בספקטרום אוניברסלי של פעילות אנטי-ויראלית. בניגוד לתרופות כימותרפיות, הם אינם מובילים להופעת צורות עמידות של פתוגנים, אלא משפיעים על הגורמים של חסינות מולדת וטבעית.
היסטוריית גילוי
אינטרפרונים התגלו לפני כמעט 50 שנה. התרופות הראשונות התקבלו מדם של תורמים. לשם כך טופלו תאי הדם בנגיפים, ולאחר מכן החלו לייצר חלבונים בעלי תכונות הגנה. האינטרפרון שהושג בדרך זו היה יעיל ביותר, אך ייצורו בקנה מידה גדול נבלם בשל המחסור בחומרי גלם. לדוגמה, כדי להשיג את כמות התרופה הדרושה לטיפול בחולה סרטן אחד, היה צורך לאסוף דם מ-200 תורמים.
באמצע שנות ה-80 של המאה העשרים, הופיעו התנאים הראשונים להשגת אינטרפרונים רקומביננטיים סינתטיים. ההתפתחות המהירה של ההנדסה הגנטית בשנים אלו הובילה ליצירת טכנולוגיה חדשה - הכנסת הגן המתאים למושבות של תאי חיידק Pseudomonas putida שיכולים להתרבות במהירות. זה אפשר את הסינתזה של אינטרפרון אלפא 2b רקומביננטי אנושי בקנה מידה תעשייתי. התרופה הראשונה שנוצרה בברית המועצות נקראה Reaferon.
בשנים שלאחר מכן, בוצעו מחקרים יסודיים בבעלי חיים על תרופה זוהנושא של תכונות טרטוגניות ורעילות. בדיקות אישרו את בטיחותו עבור העובר ואת היעדר הבדלים בין תופעות הלוואי של אינטרפרון מסונתז מלאכותי וטבעי.
מאוחר יותר, החלו להשתמש בחיידקי E. coli להשגת אינטרפרון רקומביננטי, מכיוון שהם מייצרים את החומר הזה מהר יותר. התרופה הראשונה שהושגה על בסיסם נקראה "Reaferon-EC" (מהקיצור של השם הלטיני של המיקרואורגניזם הזה Escherichia coli). חיידקים אלה משמשים גם ברוב הייצור המודרני של אינטרפרונים רקומביננטיים.
עקרון הפעולה
אינטרפרונים הם סוג של מתווכים ביולוגיים המפעילים את מערכת החיסון האנושית. הם תורמים להכרה ולדיכוי של מידע גנטי זר. עם החדרת וירוסים לתא, לאחר מספר דקות, מספר הפתוגנים עולה פי כמה. הם מתפשטים עוד יותר, משפיעים על תאים בריאים ומתרבים שוב. תהליך זה מתרחש במהירות במיוחד בשלב הראשוני של המחלה, שכן בתקופה זו גוף האדם אינו מסוגל לייצר את הכמות הנדרשת של אינטרפרון.
תודות לחלבונים אלה, מופעלת סינתזה של מספר אנזימים, נוגדנים ומרכיבים אחרים של ההגנה החיסונית. כתוצאה מכך, תאים הופכים חסינים מפני וירוסים. כמו כן מובחנים המנגנונים הבאים, שבהם מעורבים אינטרפרונים:
- גירוי של מקרופאגים, הפעלתם לקליטת תאים מושפעים שאינם ברי קיימא;
- עיכוב גדילה והרס של תאים לא תקינים(אפקט אנטי-גידול);
- השפעה על אימונוציטים (לימפוציטים המיוצרים במח העצם) - התאים העיקריים של מערכת החיסון: תאי NK, לימפוציטים T, מונוציטים, מקרופאגים וגרנולוציטים; גירוי הציטוטוקסיות הלא ספציפית שלהם;
- הפעלת סינתזה של חלבונים המגבירים את עמידות התאים לגורמים זרים, העברת חלבונים אלה לתאים שכנים;
- התחלת מפל של תגובות הממריצות ייצור של גורמים אנטי-דלקתיים (אפקט אנטי-דלקתי);
- הפעלת הסינתזה של IFN משלו, מה שמפחית את זמן ההתאוששות.
פעולה אנטי-ויראלית בהירה במיוחד אופיינית לאינטרפרונים רקומביננטיים אלפא 2b, 2a ובטא. הם חוסמים את הייצור של חלבונים ויראליים ומונעים רבייה של פתוגנים. אחד היתרונות החשובים של תרופות המבוססות עליהן הוא רעילות מינימלית ואפשרות לרשום בילדות.
Synthesis
השגת אינטרפרונים רקומביננטיים מתרחשת בשלבים:
- בידוד של RNA שליח לאחר הפעלת ייצור אינטרפרון בתרבית חיידקים;
- סינתזה של DNA משלים המבוסס על RNA;
- הטמעת ה-DNA שהתקבל בשלב הקודם לוקטורי פלסמיד - מולקולות DNA חוץ-כרומוזומליות המסוגלות להעתיק באופן עצמאי בתוך תאי חיידקים ואחראיות לייצור חלבונים;
- השגת DNA רקומביננטי;
- סינתזה של שיבוטים של מיקרואורגניזמים המייצרים אינטרפרון;
- רבייה של חיידקיםתרבויות על מצע תזונתי;
- בידוד של תאי חיידקים באמצעות צנטריפוגה;
- משקעים של חלבוני אינטרפרון מתמיסה;
- טיהור של אינטרפרון רקומביננטי על ידי כרומטוגרפיה זיקה או שיטות אחרות.
ריבוי תרבית שיבוטים מתבצע בתנאים תעשייתיים בכורים, ובשלבים הקודמים - במעבדות. IFNs רקומביננטיים מיוצרים מחוץ לגוף האדם, גן האינטרפרון האנושי מוטבע בחומר הגנטי שלהם.
ישנן מספר תרביות חיידקים שמהן מתקבלים חלבונים אלו. להלן ממה מורכב אינטרפרון אלפא 2b רקומביננטי:
- Escherichia coli (הצטברות המוצר מתרחשת תוך תאית);
- חיידק חציר Bacillussubtilis (משחרר אינטרפרונים לסביבה);
- Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa;
- פטריות שמרים Saccharomycopsis fibuligera.
לסוג האחרון של מפיקים יש את היתרונות הבאים על פני אחרים:
- אפשרות להשתמש במדיה תרבותית זולה;
- הפרדה קלה בעת הפרדה;
- ביצועי תהליך גבוהים (יותר מפי 10 בהשוואה לאחרים);
- תהליך הוספת קבוצות פחמימות, דומה במנגנון לזה שבתאי בעלי חיים.
הנפקת טפסים
אינטרפרונים רקומביננטיים 2b, 2a ובטא זמינים בצורות המינון הבאות:
- פתרונות הניתנים להזרקה;
- lyophilizates;
- טיפות וסרטים עבורעין;
- פתרונות בעל פה;
- נרות ומיקרוקליסטרים למתן רקטלי ונרתיק;
- ointments;
- gels;
- pills;
- תרסיסים;
- שלפוחיות כדוריות (ליפוזומים).
רקומביננטי IFN alpha
אלפא-אינטרפרונים סינתטיים תואמים לחלוטין לחלבונים טבעיים. הם ממלאים תפקיד חשוב בהפעלת התגובה החיסונית בגוף האדם, מפעילים ייצור של ציטוקינים חשובים, מתווכים בין חסינות מולדת לסתגלנית ומספקים "זיכרון" אימונולוגי.
הטבלה שלהלן מציגה את המאפיינים העיקריים של כמה תכשירי אינטרפרון רקומביננטיים מסוג זה:
| שם | סוג | טופס הנפקה | אינדיקציות |
| "Reaferon-ES" | Alpha 2a | lyofilisate לתמיסה להזרקה ולשימוש מקומי, אמפולות ובקבוקונים |
מבוגרים:
ילדים מעל גיל שנה:
|
| "Viferon" | Alpha 2a | נרות רקטליות |
מבוגרים וילדים:
בילודים:
|
| "Roferon-A" | Alpha 2a | שפופרת מזרק |
פתולוגיות ויראליות:
הפרעות במערכת הלימפה:
גידולים:
|
| "Interal-P" | Alpha 2a | ליאופיליזט לתמיסה להזרקה |
מבוגרים:
ילדים:
|
| "Intron-A" | Alpha 2b | פתרון לזריקות תוך ורידי ו-s/c |
מחלות ויראליות וממאירות:
|
| "Laifferon" | Alpha 2b | פתרון להזרקה תוך שרירית והחדרה לעין | דומה ל-"Interal-P" |
| "Infagel" | Alpha 2b | ג'ל בשפופרות לשימוש חיצוני | טיפול בהרפס, מניעת שפעת ו-SARS |
| "Rialdiron" | Alpha 2b | ליופיליזציה לניהול IM ו-IV | מחלות המתוארות עבור Intron-A, כמו גם דלקת המוח הנישאת קרציות, mycosis fungoides ותסמונת Cesari |
| "Berofor" | Alpha 2c | טיפות עיניים בפיפטות נימיות | דלקות עיניים ויראליות |
התרופות החדשותדורות הם pegylated (או מצומד) אלפא-IFN, אשר מאופיינים בפעולה ממושכת. הם מראים יעילות גבוהה בטיפול בהפטיטיס ויראלית. אלה כוללים Pegasys (IFN-α-2a) ו-Pegintron (אינטרפרון רקומביננטי אנושי 2b).
Recombinant Beta-IFN
בין בטא-אינטרפרונים, נבדלים כיום 2 תת-סוגים - b1a (בגלוקוזיל) ו-b1b (לא מסוכר). בנוסף להשפעות האנטי-ויראליות והאימונומודולטוריות, הן משפיעות על מערכת העצבים ומשמשות לטיפול בטרשת נפוצה. התרופות ניתנות תת עורית או תוך שרירית. הוכח קלינית שהירידה בתדירות ההחמרות של המחלה מתרחשת בכמעט שליש, אך עדיין אין קריטריונים ברורים להערכת היעילות.
מנגנון הפעולה של תרופות כאלה מבוסס על התופעות הבאות:
- קישור של אינטרפרונים עם קולטנים ספציפיים על פני התא, ובכך מפעיל את הייצור של חלבונים בעלי השפעות אנטי-ויראליות, אנטי-גידוליות, אנטי-דלקתיות.
- ירידה במספר המוקדים החדשים של נגעים טרשתיים במוח ושינויים אטרופיים ברקמות שלו (אושר על ידי נתוני MRI).
- עיכוב חלוקת לויקוציטים והגירה שלהם לאזור הדלקת על ידי הפחתת ייצור אנזימים פרוטאוליטיים.
- פירוק מוגבר של גמא-אינטרפרון, הממלא תפקיד חשוב בהתפתחות של טרשת נפוצה.
רקומביננטי גמא-IFN
ברוסיה, אינטרפרון גמא רקומביננטי מיוצר לרוב כחלק מהתרופה "Ingaron". הוא משמש לטיפול במחלות כגון:
- שפעת (כולל שפעת החזירים);
- דלקת אוזן תיכונה (צורת אירוסול של התרופה);
- מחלה גרנולומטית;
- osteopetrosis (אוסטאוסקלרוזיס משפחתי מולדת);
- צהבת ויראלית כרונית B, C;
- AIDS;
- שחפת ריאתית;
- פתולוגיות אונקולוגיות;
- זיהומים אורוגניטליים;
- הרפס אברי מין ושלבקת חוגרת;
- HPV;
- דלקת ערמונית כרונית.
צורת האירוסול של אינטרפרון גמא רקומביננטי אנושי משמשת גם למניעת שפעת (השקיה של האף והאף. חומר זה חוסם את ייצור הפוליפפטידים האחראים להתפתחות שינויים פיברוטיים בכבד וברקמת הריאה.
תופעות לוואי
כאשר מטופלים באינטרפרונים אלפא וגמא, תסמונת דמוית שפעת מצוינת לרוב כתופעות לוואי. הוא כולל תכונות כגון:
- טמפרטורת גוף מוגברת;
- כאבי ראש וכאבי שרירים;
- צ'יל;
- weakness.
תסמינים אלו מופיעים בדרך כלל במהלך השבוע הראשון או השני לטיפול. ניתן להעלים אותם על ידי הפחתת המינון.
תופעות הלוואי הבאות פחות שכיחות:
- בעיות עיכול;
- הידרדרות השינה;
- thrombocytopenia;
- ירידה ברמת הלויקוציטים בדם;
- שיכרון הורמון בלוטת התריס.
בעת נטילת בטא-אינטרפרונים, התופעות השליליות הבאות עשויות להתרחש גם:
- יתר לחץ דם;
- טכיקרדיה;
- אריתמיה;
- כאב לב;
- אי ספיקת לב;
- ירידה באינטליגנציה;
- הפרעות נפשיות - דיכאון, מחשבות אובדניות, דה-פרסונליזציה, התקפי אפילפסיה.
