اینترفرون نوترکیب: انواع، طبقه بندی و مکانیسم اثر

2024 نویسنده: Curtis Blomfield | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 21:03

اینترفرون های نوترکیب گروهی از داروهای ضد ویروسی هستند که برای اهداف درمانی و پیشگیری استفاده می شوند. این پروتئین های فعال بیولوژیکی به طور طبیعی در سلول های انسان در پاسخ به نفوذ عوامل خارجی سنتز می شوند. در طب مدرن، این داروها به عنوان مؤثرترین و بی خطرترین داروها برای درمان بیماری های ویروسی شناخته می شوند.

طبقه بندی

در میکروبیولوژی، بیش از 20 نوع اینترفرون (IFN) وجود دارد که از نظر خواص و ساختار بیولوژیکی متفاوت هستند. داروهای مبتنی بر آنها به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

• بر اساس نوع ماده فعال: o آلفا اینترفرون (یا لکوسیت). o بتا اینترفرون (فیبروبلاست)؛ o گاما اینترفرون (ایمنی)؛ o لامبدا-اینترفرون.
• بر اساس روش به دست آوردن: o طبیعی، به دست آمده از لکوسیت های خون انسان. o اینترفرون انسانی نوترکیب، تولید مصنوعی (با مهندسی ژنتیک).

اینترفرون های آلفا و بتا در خانواده I ترکیب می شوندنوع به دلیل شباهت عملکرد آنها در بدن و توالی اسید آمینه یکسان. اینترفرون های گاما و لامبدا به ترتیب به انواع جداگانه II و III جدا می شوند. نسل اول پروتئین های طبیعی یک اشکال بزرگ داشت - آنها نیاز به استفاده از مواد خام کمیاب (خون اهداکننده) و درجه بالایی از تصفیه از پروتئین های خارجی داشتند. این امر منجر به هزینه بالا و بازده پایین آنها شد. آلفا-اینترفرون های نوترکیب در حال حاضر از نظر میزان مطالعه و وسعت کاربرد در عمل پزشکی جایگاه پیشرو در میان داروهای این نوع دارند.

ویژگی ها

علاوه بر طبقه بندی فوق، این پروتئین ها در انواع فرعی متفاوت هستند. بنابراین، دسته اینترفرون های آلفا 2 نوترکیب شامل حداقل 24 زیرگروه است که در 24 ژن با یکدیگر متفاوت هستند. آنها در ساختار اولیه کاملاً یکسان نیستند.

برخلاف اینترفرون های آلفا، اصلاح بتا تنها توسط یک ژن شناخته شده رمزگذاری می شود. هر دو نوع پروتئین توسط ویروس‌ها فعال می‌شوند و از گیرنده‌های یکسانی در مکانیسم اثر خود بر روی سلول‌های دیگر استفاده می‌کنند.

نوع فرعی اینترفرون نوترکیب انسانی آلفا-2b با آلفا-2a با دو باقی مانده اسید آمینه در ساختار متفاوت است. بقیه آنها (و در مجموع بیش از صد نفر هستند) همینطور هستند. بنابراین، بیماری هایی که برای آنها استفاده می شود و همچنین عوارض جانبی، یکسان است، اما واکنش بدن (تولید آنتی بادی) متفاوت است.

اینترفرون های طبیعی لکوسیت نیز بر اساس درجه خالص سازی طبقه بندی می شوند:

• بومی، با تمیز کردن سطحی وتا حد امکان به مواد اولیه اولیه نزدیک شود. آنها بیشترین پتانسیل را برای اثرات ایمونوبیولوژیکی دارند.
• غلیظ، بسیار خالص. آنها اغلب در مواردی استفاده می شوند که یک دوز بزرگ باید تجویز شود. همگنی ترکیب این فرآورده ها به 90% می رسد.
• ترکیبی. آنها با روش های تمیز کردن ملایم به دست می آیند. وجود سیتوکین های اضافی استانداردسازی این مواد را دشوار می کند. در عین حال، به دلیل این عامل، آنها دارای اثر تعدیل کننده ایمنی بالاتری هستند که به گسترش دامنه آنها کمک می کند.

اینترفرون انسانی نوترکیب حاوی یک پروتئین تک اختصاصی است. به یکی از زیرگروه ها تعلق دارد. نوع b1a در آماده سازی آلفا اینترفرون نوترکیب با فرم گلیکوزیله (افزودن غیر آنزیمی باقی مانده قند به مولکول های پروتئین آلی) مشخص می شود و b1b غیر گلیکولیزه است. چنین اینترفرون ها 98 درصد از نظر ترکیب همگن هستند.

این ویژگی‌های پروتئین‌های طبیعی و مصنوعی، تفاوت در زمینه کاربرد آنها را تعیین می‌کنند. اینترفرون های نوترکیب اثرات ضد ویروسی و ضد توموری غالب دارند. بطور طبیعی تعدیل کننده سیستم ایمنی است و همچنین در برابر آسیب شناسی باکتریایی و چرکی-عفونی فعالیت بیشتری دارد.

آماده سازی اینترفرون نوترکیب

پرمصرف ترین این گروه از داروها عبارتند از:

• اینترفرون آلفا 2a: "ریفرون"،"Viferon"، "Roferon"، "Interal"؛
• آلفا 2b اینترفرون: "Intron-A"، "Laifferon"، "Peginterferon"، "Infagel"، Inrek;
• اینترفرون آلفا 2c: "Berofor";
• بتا-اینترفرون: "اینترفرون-بتا-1a"، "فرون"، "ربیف"، "آونکس"، "بتاسرون"، "بتافرون"؛
• گاما-اینترفرون: "Aktimmun"، "Gammaferon"، "Ingaron"، "Imukin".

بیماری

اینترفرون های نوترکیب در درمان بیماری هایی مانند: فعال هستند

• آسیب شناسی پوستی: تبخال تناسلی، زگیل، کندیلوم، پاپیلوماتوز، زونا؛
• بیماری های چشمی: التهاب قرنیه چشم ناشی از عفونت تبخال یا آدنوویروس (کاهش طول مدت بیماری، افزایش دوره های عودکننده)؛
• بیماری های عفونی حاد دستگاه تنفسی فوقانی: آنفولانزا، سارس (پیشگیری اورژانسی برای افراد در معرض خطر و همچنین برای اهداف پزشکی)؛
• آسیب شناسی سیستم کبدی صفراوی: هپاتیت ویروسی B، C به شکل حاد و مزمن (اثر بالینی مشخص، کاهش مرگ و میر تا 60٪)؛
• ایدز: عادی سازی ایمنی، کاهش شدت بیماری در بیش از نیمی از بیماران. کاهش خطر ابتلا به سارکوم کاپوزی مرتبط با ایدز؛
• پاتولوژی های دیگر: CMVI (عفونت سیتومگالوویروس)، که در پس زمینه وضعیت های نقص ایمنی رخ می دهد (اینترفرون ها برای آن استفاده می شوند.پیشگیری)، و همچنین پس از عملیات پیوند؛ پانانسفالیت اسکلروزان (التهاب مغز).

این آماده سازی ها با یک طیف جهانی از فعالیت ضد ویروسی مشخص می شوند. بر خلاف عوامل شیمی درمانی، آنها منجر به پیدایش اشکال مقاوم از عوامل بیماری زا نمی شوند، بلکه بر عوامل ایمنی ذاتی و طبیعی تأثیر می گذارند.

تاریخچه کشف

اینترفرون تقریباً 50 سال پیش کشف شد. اولین داروها از خون اهداکنندگان به دست آمد. برای انجام این کار، سلول های خونی با ویروس ها درمان شدند و پس از آن شروع به تولید پروتئین هایی با خواص محافظتی کردند. اینترفرون به دست آمده از این طریق بسیار مؤثر بود، اما تولید آن در مقیاس بزرگ به دلیل کمبود مواد خام با مشکل مواجه شد. به عنوان مثال، برای به دست آوردن مقدار داروی مورد نیاز برای درمان 1 بیمار سرطانی، جمع آوری خون از 200 اهداکننده ضروری بود.

در اواسط دهه 80 قرن بیستم، اولین پیش نیازها برای به دست آوردن اینترفرون های نوترکیب مصنوعی پدید آمد. توسعه سریع مهندسی ژنتیک در این سال ها منجر به ایجاد فناوری جدیدی شد - معرفی ژن مناسب در کلنی های سلول های باکتری Pseudomonas putida که می توانند به سرعت تکثیر شوند. این امکان سنتز اینترفرون آلفا 2b نوترکیب انسانی را در مقیاس صنعتی فراهم کرد. اولین دارویی که در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد Reaferon نام داشت.

در سالهای بعد، مطالعات کامل حیوانی روی این دارو انجام شدموضوع خواص تراتوژنیک و سمی. آزمایش‌ها ایمنی آن را برای جنین و عدم وجود تفاوت بین عوارض جانبی اینترفرون مصنوعی و طبیعی تأیید کرده‌اند.

بعداً، باکتری E. coli شروع به استفاده برای به دست آوردن اینترفرون نوترکیب کرد، زیرا آنها این ماده را سریعتر تولید می کنند. اولین دارویی که بر اساس آنها به دست آمد "Reaferon-EC" نام داشت (از مخفف نام لاتین این میکروارگانیسم Escherichia coli). این باکتری ها همچنین در اکثر تولیدات مدرن اینترفرون های نوترکیب استفاده می شوند.

اصل عملیات

اینترفرون ها نوعی واسطه های بیولوژیکی هستند که سیستم ایمنی بدن انسان را فعال می کنند. آنها به شناسایی و سرکوب اطلاعات ژنتیکی بیگانه کمک می کنند. با ورود ویروس ها به سلول، پس از چند دقیقه تعداد پاتوژن ها چندین برابر افزایش می یابد. آنها بیشتر پخش می شوند و سلول های سالم را تحت تأثیر قرار می دهند و دوباره تکثیر می شوند. این فرآیند به ویژه در مرحله اولیه بیماری به سرعت رخ می دهد، زیرا در این دوره بدن انسان قادر به تولید مقدار مورد نیاز اینترفرون نیست.

به لطف این پروتئین ها، سنتز تعدادی از آنزیم ها، آنتی بادی ها و سایر اجزای دفاع ایمنی تحریک می شود. در نتیجه سلول ها در برابر ویروس ها ایمن می شوند. مکانیسم های زیر نیز متمایز می شوند که در آنها اینترفرون ها دخیل هستند:

• تحریک ماکروفاژها، فعال شدن آنها برای جذب سلول های غیرقابل زنده و آسیب دیده؛
• مهار رشد و تخریب سلول های غیر طبیعی(اثر ضد توموری)؛
• تاثیر بر روی ایمونوسیت ها (لنفوسیت های تولید شده در مغز استخوان) - سلول های اصلی سیستم ایمنی: سلول های NK، لنفوسیت های T، مونوسیت ها، ماکروفاژها و گرانولوسیت ها. تحریک سمیت سلولی غیر اختصاصی آنها؛
• فعال شدن سنتز پروتئین هایی که مقاومت سلول ها را در برابر عوامل خارجی افزایش می دهد، انتقال این پروتئین ها به سلول های همسایه؛
• آغاز آبشاری از واکنش‌هایی که تولید عوامل ضدالتهابی (اثر ضدالتهابی) را تحریک می‌کنند؛
• فعال سازی سنتز IFN خود، که زمان بهبودی را کاهش می دهد.

عمل ضد ویروسی به خصوص روشن برای اینترفرون های نوترکیب آلفا 2b، 2a و بتا معمول است. آنها تولید پروتئین های ویروسی را مسدود کرده و از تولید مثل پاتوژن ها جلوگیری می کنند. یکی از مزایای مهم داروهای مبتنی بر آنها حداقل سمیت و امکان تجویز در دوران کودکی است.

Synthesis

دستیابی به اینترفرون های نوترکیب در مراحل انجام می شود:

• جداسازی RNA پیام رسان پس از فعال سازی تولید اینترفرون در کشت باکتریایی؛
• سنتز DNA مکمل بر اساس RNA؛
• جاسازی DNA به‌دست‌آمده در مرحله قبل در ناقل‌های پلاسمید - مولکول‌های DNA خارج کروموزومی که قادر به کپی مستقل در داخل سلول‌های باکتریایی هستند و مسئول تولید پروتئین هستند؛
• دستیابی به DNA نوترکیب؛
• سنتز کلون های میکروارگانیسم هایی که اینترفرون تولید می کنند؛
• تکثیر باکتریکشت روی یک محیط غذایی؛
• جداسازی سلول های باکتریایی با سانتریفیوژ؛
• رسوب پروتئین های اینترفرون از محلول؛
• تصفیه اینترفرون نوترکیب با کروماتوگرافی میل ترکیبی یا روش‌های دیگر.

تکثیر کشت کلون در شرایط صنعتی در راکتورها و مراحل قبلی در آزمایشگاه ها انجام می شود. IFN های نوترکیب خارج از بدن انسان تولید می شوند، ژن اینترفرون انسانی در مواد ژنتیکی آنها جاسازی شده است.

چندین کشت باکتریایی وجود دارد که این پروتئین ها از آنها به دست می آیند. اینترفرون آلفا 2b نوترکیب از چه ساخته شده است:

• Escherichia coli (تجمع محصول در داخل سلولی اتفاق می افتد)؛
• باکتری یونجه Bacillussubtilis (رها کننده اینترفرون در محیط)؛
• سودوموناس آئروژینوزا سودوموناس آئروژینوزا؛
• قارچ مخمر ساکارومیکوپسیس فیبولیگرا.

آخرین نوع تولید کننده مزایای زیر را نسبت به سایرین دارد:

• امکان استفاده از رسانه های کشت ارزان؛
• جداسازی آسان هنگام جداسازی؛
• عملکرد فرآیند بالا (بیش از 10 برابر در مقایسه با سایرین)؛
• فرآیند افزودن گروه‌های کربوهیدرات، مشابه مکانیسم سلول‌های حیوانی.

فرم‌های صدور

اینترفرون های نوترکیب 2b، 2a و بتا در اشکال دارویی زیر موجود هستند:

• محلول های تزریقی؛
• لیوفیلیزه می کند;
• قطره و فیلم برایچشم;
• محلول های خوراکی؛
• شمع و میکروکلایستر برای تجویز رکتوم و واژینال؛
• پماد;
• ژل;
• قرص;
• آئروسل؛
• وزیکول های کروی (لیپوزوم).

IFN آلفای نوترکیب

آلفا اینترفرون های مصنوعی کاملاً با پروتئین های طبیعی سازگار هستند. آنها نقش مهمی در تحریک پاسخ ایمنی در بدن انسان دارند، تولید سیتوکین های مهم را فعال می کنند، بین ایمنی ذاتی و تطبیقی میانجی می کنند و "حافظه" ایمونولوژیکی را فراهم می کنند.

جدول زیر ویژگی های اصلی برخی از آماده سازی های اینترفرون نوترکیب از این نوع را نشان می دهد:

نام	نوع	فرم صدور	نشانه ها
"Reaferon-ES"	Alpha 2a	لیوفیلیزه برای محلول تزریقی و استفاده موضعی، آمپول و ویال	بزرگسالان: هپاتیت ویروسی حاد و مزمن B, C؛ سرطان کلیه در مرحله 4؛ لنفوم بدخیم جلدی، کارسینوم سلول بازال و سلول سنگفرشی؛ سارکوم کاپوزی؛ لوسمی مزمن؛ ترومبوسیتمی ضروری؛ کانژنکتیویت، کراتوکونژونکتیویت، کراتیت ویروسی کودکان بالای 1 سال: لوسمی لنفوبلاستیک؛ پاپیلوماتوز تنفسیحنجره
"Viferon"	Alpha 2a	شیاف رکتوم	بزرگسالان و کودکان: ORZ; آنفولانزا؛ هپاتیت ویروسی مزمن B, C, D; عفونت های دستگاه ادراری تناسلی؛ هرپس پوست و غشاهای مخاطی در نوزادان: مننژیت؛ سپسیس; عفونت داخل رحمی با کلامیدیا، تبخال و سایر عفونت ها
"Roferon-A"	Alpha 2a	لوله سرنگ	آسیب شناسی ویروسی: زگیل تناسلی (ویروس پاپیلومای انسانی)؛ هپاتیت مزمن B و C اختلالات سیستم لنفاوی: لنفوم؛ لوسمی سلول مویی؛ لوسمی میلوئید؛ ترومبوسیتوز تومورها: سارکوم کاپوزی؛ ملانوم؛ کارسینوم سلول کلیوی
"Interal-P"	Alpha 2a	لیوفیلیزه برای محلول تزریقی	بزرگسالان: هپاتیت ویروسی مزمن و حاد B, C؛ مننگوآنسفالیت؛ کراتیت و کراتوئیریدوسیکلیت؛ سرطان کلیه در مرحله 4؛ لنفوم بدخیم جلدی، کارسینوم سلول بازال و سلول سنگفرشی؛ سارکوم کاپوزی؛ لوسمی مزمن؛ ترومبوسیتمی ضروری؛ مولتیپل اسکلروزیس کودکان: لوسمی لنفوبلاستیک؛ پاپیلوماتوز تنفسی حنجره؛ هپاتیت C مزمن (از 3 سالگی)
"Intron-A"	Alpha 2b	محلول برای تزریق داخل وریدی و s/c	بیماری های ویروسی و بدخیم: هپاتیت حاد و مزمن B, C; لوسمی سلول مویی؛ لوسمی میلوئید؛ کارسینوم سلول کلیه؛ سارکوم کاپوزی؛ لنفوم سلول T جلدی؛ ملانوم بدخیم
"Laifferon"	Alpha 2b	محلول تزریق عضلانی و تزریق داخل چشم	مشابه "Interal-P"
"اینفاگل"	Alpha 2b	ژل در لوله برای استفاده خارجی	درمان تبخال، پیشگیری از آنفولانزا و سارس
"ریالدیرون"	Alpha 2b	لیوفیلیزه برای تجویز IM و IV	بیماری های توصیف شده برای Intron-A، و همچنین انسفالیت منتقله از کنه، mycosis fungoides و سندرم سزاری
"Berofor"	Alpha 2c	قطره چشم در پیپت های مویرگی	عفونت های ویروسی چشم

داروهای جدیدنسل‌ها آلفا-IFN پگیله شده (یا مزدوج) هستند که با یک اثر طولانی مشخص می‌شوند. آنها کارایی بالایی در درمان هپاتیت ویروسی نشان می دهند. اینها عبارتند از Pegasys (IFN-α-2a) و Pegintron (اینترفرون نوترکیب انسانی 2b).

بتا-IFN نوترکیب

در میان بتا اینترفرون ها، در حال حاضر 2 زیرگروه متمایز می شوند - b1a (گلیکوزیله) و b1b (غیر گلیکولیزه). آنها علاوه بر اثرات ضد ویروسی و تعدیل کننده سیستم ایمنی، بر سیستم عصبی تأثیر می گذارند و برای درمان ام اس استفاده می شوند. داروها به صورت زیر جلدی یا داخل عضلانی تجویز می شوند. از نظر بالینی ثابت شده است که کاهش فراوانی تشدید بیماری تقریباً یک سوم رخ می دهد، اما هنوز معیارهای روشنی برای ارزیابی اثربخشی وجود ندارد.

مکانیسم اثر چنین داروهایی بر اساس پدیده های زیر است:

• اتصال اینترفرون ها با گیرنده های خاص روی سطح سلول، در نتیجه تولید پروتئین هایی با اثرات ضد ویروسی، ضد توموری و ضد التهابی را فعال می کند.
• کاهش تعداد کانون‌های جدید ضایعات اسکلروتیک مغز و تغییرات آتروفیک در بافت‌های آن (تأیید شده توسط داده‌های MRI).
• مهار تقسیم لکوسیت ها و مهاجرت آنها به ناحیه التهاب با کاهش تولید آنزیم های پروتئولیتیک.
• افزایش تجزیه گاما اینترفرون که نقش مهمی در ایجاد مولتیپل اسکلروزیس دارد.

گامای نوترکیبIFN

در روسیه، گاما اینترفرون نوترکیب بیشتر به عنوان بخشی از داروی "اینگارون" تولید می شود. در درمان بیماری هایی مانند: استفاده می شود

• آنفولانزا (از جمله آنفولانزای خوکی)؛
• اوتیت میانی (شکل آئروسل دارو)؛
• بیماری گرانولوماتوز؛
• استئوپتروز (استئواسکلروز مادرزادی خانوادگی)؛
• هپاتیت ویروسی مزمن B, C؛
• ایدز;
• سل ریوی؛
• آسیب شناسی انکولوژیک؛
• عفونت های دستگاه تناسلی؛
• تبخال تناسلی و زونا؛
• HPV;
• پروستاتیت مزمن.

شکل آئروسل گاما اینترفرون نوترکیب انسانی نیز برای پیشگیری از آنفولانزا (آبیاری بینی و نازوفارنکس) استفاده می شود. این ماده از تولید پلی پپتیدهای مسئول ایجاد تغییرات فیبروتیک در کبد و بافت ریه جلوگیری می کند.

عوارض جانبی

هنگام درمان با اینترفرون های آلفا و گاما، سندرم شبه آنفولانزا اغلب به عنوان عوارض جانبی شناخته می شود. این شامل ویژگی هایی مانند: است

• افزایش دمای بدن؛
• سردرد و درد عضلانی؛
• سرد;
• ضعف.

این علائم معمولاً در هفته اول یا دوم درمان ظاهر می شوند. آنها را می توان با کاهش دوز از بین برد.

عوارض جانبی زیر کمتر شایع هستند:

• سوهاضمه;
• وخامت خواب؛
• ترومبوسیتوپنی؛
• کاهش سطح لکوسیت ها درخون؛
• مسمومیت با هورمون تیروئید.

هنگام مصرف بتا اینترفرون، ممکن است پدیده های منفی زیر نیز رخ دهد:

• فشار خون؛
• تاکی کاردی؛
• آریتمی؛
• درد دل؛
• نارسایی قلبی؛
• کاهش هوش؛
• اختلالات روانی - افسردگی، افکار خودکشی، مسخ شخصیت، حملات صرع.